Портативная проекционная система Шлирена основана на нашей запатентованной технологии Digital Focusing Schlieren (патент США 9,232,117 B2). Он использует цифровой проектор для проецирования рисунка линий на экран позади объекта. Экран отражает свет обратно в оптическую систему sTube ™, где он проходит через ограничивающий фильтр, прежде чем достигнет датчика камеры. Камера фокусируется на шлирен-объекте (например, тепловом потоке), а не на экране или фильтре отсечки, а глубина резкости достаточно мала, чтобы рисунок на экране был в значительной степени или полностью расфокусирован. В отсутствие градиентов плотности световые лучи проходят прямо от экрана к фильтру отсечки, который блокирует примерно половину световых лучей. Расширенные алгоритмы обработки изображений в прилагаемом программном обеспечении SchlierenView ™ применяются для удаления фонового шума и повышения контрастности.

Шлирен-визуализация - это популярный метод визуализации искажений в прозрачных средах, таких как воздух и вода.

Эти искажения могут быть связаны с такими важными физическими параметрами, как температура, плотность, давление и другие композиции, поэтому эффект шлирена можно использовать для создания изображений теплового потока, газового потока, ударных волн, интенсивных звуковых волн и десятки других явлений, имеющих решающее значение для науки и техники. Шлирен визуализация в целом была разработана в 19 веке и основана на формировании изображения с лучами, проходящими через фильтр с резкой отсечкой, который расположен так, что интенсивность луча имеет крутые производные по краю фильтра. В классических шлирен-системах используется свет, коллимированный оптикой, такой как зеркала или линзы, что эффективно ограничивает размер тестируемой области до размера оптики, что делает эту технику очень сложной и дорогостоящей в использовании для больших областей изображения.

В отличие от классических шлирен-систем, наши шлирен-системы с цифровой фокусировкой портативны и самоустанавливаются, что предъявляет высокие требования к конструкции и настройке, из-за которых шлирен-визуализация была непомерно дорогой и сложной. Область наблюдения составляет примерно половину площади проекции, поэтому диагональ  проекции 12 футов (4 м) может дать поле наблюдения с диагональю 6 футов (2 м).

Токи горячего и холодного воздуха, пары газа и ударные волны создают зоны различной плотности, которые искривляют световые лучи, тем самым искажая рисунок линий, проецируемых на фоновый экран. Искажение изменяет количество света, проходящего через обрезной фильтр к датчику изображения. На полученном изображении воздушные потоки и ударные волны выглядят как четко сфокусированные светлые и темные объекты, выгравированные на сером фоне. Система настолько чувствительна, что можно увидеть теплый воздух, поднимающийся из ладони протянутой руки.

Эта инновационная компоновка системы имеет огромное практическое преимущество перед большинством шлирен-систем. Компоненты легкие и самоустанавливающиеся, а фокусирующая шлирен-сетка проецируется с помощью стандартного цифрового проектора, что делает его одним из немногих реалистичных вариантов для действительно портативной и крупномасштабной шлирен-визуализации в полевых условиях. Два оптических компонента, sTube и цифровой проектор, могут быть установлены на простых штативах. Единственное другое необходимое оборудование - это подставка для портативного компьютера, который управляет системой. Даже проекционный экран не является обязательным. Во многих случаях плоской, достаточно ярко окрашенной стены достаточно даже для шлиренового поля зрения высотой 5 футов. Экран становится необходимым только при наличии сильного фонового света или очень больших рабочих расстояний (обычно более 15 футов).

Портативная проекционная система Шлирена позволяет исследовать:

▪ Тепловая конвекция

▪ Ударные волны 

▪ Сильные источники звука 

▪ Утечки 

▪ Выхлопные газы

▪ Любой градиент температуры, давления или плотности в прозрачной среде

3 основных компонента

▪ Цифровой проектор

▪ Компьютер под управлением SchlierenView ™

▪ Оптическая система sTube ™

Стандартная система разработана для приложений с повышением скорости видео при разрешении 1920 × 1080 HD

Стандартный объектив имеет фокусное расстояние 85 мм, но для оптимизации можно использовать другие объективы с байонетом f.

 для разных рабочих расстояний и полей зрения. Линзы с большим фокусным расстоянием обычно дают более высокую чувствительность, но меньшее поле зрения.

Видео