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미세 채널 내에 흐르는 미세 크기의 추적입자가 시딩 된 작동유체의 속도장과, 상기 작동유체 내에 위치되는 것으로 상기 추적입자에 비하여 상대적으로 부피가 큰 물체의 속도장을 동시에 측정할 수 있도록 된 유동의 속도장 측정장치에 있어서,상기 미세 채널에 연속적으로 조명하여 그 채널 배경을 비추는 램프와;소정 시간 간격으로 적어도 2회에 걸쳐 상기 미세 채널에 소정 파장의 빔을 조사하는 레이저와;상기 램프 및 레이저에 의하여 조명된 상기 미세 채널 내부의 입자영상을 제1 및 제2입자영상으로 분기시키는 빔스프리터와;상기 제1입자영상 중 제1파장 이상의 영상만을 투과시키는 고대역 필터와;상기 고대역 필터를 투과한 영상을 촬상하는 제1카메라와;상기 제2입자영상 중 제2파장 이하의 영상만을 투과시키는 저대역 필터와;상기 저대역 필터를 투과한 영상을 촬상하는 제2카메라;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정장치
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제1항에 있어서, 상기 고대역 필터는,입사된 제1입자영상 중 570nm 이상의 파장영역의 입자영상 만을 투과시켜, 상기 제1카메라를 통하여 상기 추적입자의 입자영상을 촬상 할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정장치
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 저대역 필터는,입사된 제2입자영상 중 460 nm 이하의 파장영역의 입사영상 만을 투과시켜, 상기 제2카메라를 통하여 상기 상대적으로 부피가 큰 물체의 입자영상을 촬상 할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정장치
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미세 채널 내에 흐르는 미세 크기의 추적입자가 시딩 된 작동유체의 속도장과, 상기 작동유체내에 위치되는 것으로, 상기 추적입자에 비하여 상대적으로 부피가 큰 물체의 속도장을 동시에 측정할 수 있도록 된 유동의 속도장 측정장치에 있어서, 상기 미세 채널에 연속적으로 조명하여 그 채널 배경을 비추는 램프와; 소정 시간 간격으로 적어도 2회에 걸쳐 상기 미세 채널에 소정 파장의 빔을 조사하는 레이저와; 상기 램프 및 레이저에 의하여 조명된 상기 미세 채널 내부의 입자영상을 확산시킴과 아울러 콘트라스트를 감소시키는 산광필터와; 상기 산광필터를 투과한 입자영상 중 적색, 녹색, 청색 파장 각각의 영상에 대해 감응하는 제1 내지 제3센서어레이를 구비하여, 칼라 입자영상을 분리하여 촬상하는 칼라 카메라;를 포함하여, 촬상된 세 개의 영상 중 선택된 두 개의 영상을 통하여 상기 추적입자 및 상기 물체의 속도장 각각을 측정할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정장치
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제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 램프는, 제논램프 및 할로겐램프 중에서 선택된 어느 하나의 램프로 된 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정장치
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제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 레이저는, 532nm 파장의 빔을 조사하는 엔디야그(Nd:YAG) 레이저 및 다른 파장의 빔을 조사하는 펄스형 레이저 중에서 선택된 어느 하나의 레이저 인 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정장치
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미세 채널 내에 흐르는 미세 크기의 추적입자가 시딩 된 작동유체의 속도장과, 상기 작동유체와 함께 움직이는 상기 추적입자에 비하여 상대적으로 부피가 큰 물체의 속도장을 동시에 측정할 수 있도록 된 유동의 속도장 측정방법에 있어서, 상기 미세 채널에 램프 및 레이저를 이용하여 공간 조명하는 단계와; 상기 램프 및 레이저에 의하여 조명된 상기 미세 채널 내부의 입자영상을 제1 및 제2입자영상으로 분기시키는 단계와; 분기된 제1입자영상으로부터 상기 추적입자의 속도장을 추출하는 단계와; 분기된 제2입자영상으로부터 상기 물체의 속도장을 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정방법
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제7항에 있어서, 상기 추적입자의 속도장을 추출하는 단계는,상기 레이저를 통하여 소정 시간 간격으로 적어도 2회에 걸쳐 상기 미세 채널에 소정 파장의 빔을 조사하여 두 장의 입자영상을 취득하는 단계와;상기 제1입자영상 중 제1파장 이상의 영상을 고대역 필터링하여서 상기 추적입자에 대한 영상을 추출하는 단계와;상기 추적입자의 영상을 촬상하고, 이 촬상된 영상으로부터 상호상관방식의 2-프레임 입자추적 속도계 방식으로 속도장을 추출하는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정방법
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제7항에 있어서, 물체의 속도장을 추출하는 단계는,상기 램프를 통하여 연속적으로 상기 미세 채널 배경을 조명하는 단계와;상기 레이저를 통하여 소정 시간 간격으로 적어도 2회에 걸쳐 상기 미세 채널에 소정 파장의 빔을 조사하여 두 장의 물체 영상을 취득하는 단계와;저대역 필터링을 통하여 상기 제2입자영상 중 제2파장 이하의 영상만을 투과시키는 단계와;상기 저대역 필터링된 영상을 촬상하고, 이 촬상된 영상으로부터 상기 추적입자 및 배경이 제거된 물체만의 영상을 추출하는 단계와;2-프레임 입자추적 속도계 방식으로 상기 물체의 속도장을 추출하는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정방법
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제9항에 있어서, 상기 추적입자 및 배경이 제거된 물체만의 영상을 추출하는 단계는,상기 저대역 필터링 된 영상으로부터 흑백영상을 추출하는 단계와;이 흑백 영상의 밝은 부분과 어두운 부분이 상호 반전되는 단계와;이 전환된 영상의 그레이 스케일 경계값을 조절하여 상기 추적입자 및 배경을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정방법
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미세 채널 내에 흐르는 미세 크기의 추적입자가 시딩 된 작동유체의 속도장과, 상기 작동유체와 함께 움직이는 상기 추적입자에 비하여 상대적으로 부피가 큰 물체의 속도장을 동시에 측정할 수 있도록 된 유동의 속도장 측정방법에 있어서, 상기 미세 채널에 램프 및 레이저를 이용하여 공간 조명하는 단계와; 상기 램프 및 레이저에 의하여 조명된 상기 미세 채널 내부의 입자영상을 확산시키고 콘트라스트를 감소시켜, 배경 조명 및 상기 레이저 산란광에 의한 노이즈를 제거하는 단계와; 상기 노이즈가 제거된 입자영상 중 각각 소정 색상을 갖는 복수의 영상을 추출하는 단계와; 상기 추출된 복수의 영상 중 어느 한 영상으로부터 상기 추적입자의 속도장을 추출하는 단계와; 상기 추출된 복수의 영상 중 다른 한 영상으로부터 상기 물체의 속도장을 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정방법
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제11항에 있어서, 상기 추적입자의 속도장을 추출하는 단계는, 상기 레이저를 통하여 소정 시간 간격으로 적어도 2회에 걸쳐 상기 미세 채널에 소정 파장의 빔을 조사하여 두 장의 소정 색상의 입자영상을 취득하는 단계와; 상기 취득된 소정 색상의 영상으로부터 상호상관방식의 2-프레임 입자추적 속도계 방식으로 속도장을 추출하는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정방법
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제11항에 있어서, 물체의 속도장을 추출하는 단계는, 상기 램프를 통하여 연속적으로 상기 미세 채널 배경을 조명하는 단계와; 상기 레이저를 통하여 소정 시간 간격으로 적어도 2회에 걸쳐 상기 미세 채널에 소정 파장의 빔을 조사하여 두 장의 소정 색상의 영상을 취득하는 단계와; 상기 취득된 소정 색상의 영상으로부터 상호상관방식의 2-프레임 입자추적 속도계 방식으로 속도장을 추출하는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정방법
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제11항에 있어서, 물체의 속도장을 추출하는 단계는, 상기 램프를 통하여 연속적으로 상기 미세 채널 배경을 조명하는 단계와; 상기 레이저를 통하여 소정 시간 간격으로 적어도 2회에 걸쳐 상기 미세 채널에 소정 파장의 빔을 조사하여 두 장의 소정 색상의 영상을 취득하는 단계와; 상기 취득된 소정 색상의 영상으로부터 상호상관방식의 2-프레임 입자추적 속도계 방식으로 속도장을 추출하는 단계를; 포함하는 것을 특징으로 하는 유동의 속도장 측정방법
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