Hyper Vision HPV-x3
Extreme Geschwindigkeit mit hoher Auflösung
| Aufnahmegeschwindigkeiten | 20 Mfps bei 300.000 Pixeln |
| Synchronisierung | auf 5 ns genau |
Visualisierungstechnologie die Wissenschaft und Technologie vorantreibt
Die Visualisierungstechnologie hat in der medizinischen Versorgung und im Industriesektor dramatische Fortschritte gebracht. So ermöglichte die Erfindung des Mikroskops den Menschen die Beobachtung mikroskopisch kleiner Objekte, die für das bloße Auge zu klein sind, und Röntgensysteme und Infrarotkameras sind in der Lage, Bilder mit Lichtwellenlängen außerhalb des sichtbaren Spektrums zu erzeugen. In ähnlicher Weise ermöglichen Hochgeschwindigkeitskameras dem Menschen, Bilder von Phänomenen aufzunehmen, die für die menschliche Wahrnehmung zu schnell sind. Die Hochgeschwindigkeits-Videokamera der HyperVision-Serie ist ein etabliertes Werkzeug im Bereich der Ultrahochgeschwindigkeits-Visualisierung und trägt dazu bei, unser Verständnis von Ultrahochgeschwindigkeitsphänomenen in einer Vielzahl von Bereichen zu verbessern.
Ausfuhrkontrollbestimmungen
Jegliche Ausfuhr einer Shimadzu Hochgeschwindigkeitskamera, HPV-X3/HPV-X2/HPV-X/HPV-2, unterliegt den Ausfuhrkontrollbestimmungen des jeweiligen Landes, basierend auf Teil 2 der NSG-Richtlinie, 5.B.3.
Highlights
Hohe Bildauflösung über einen beeindruckenden Bereich von Aufnahmegeschwindigkeiten
- 20 Mfps bei 300.000 Pixeln
Externe Eingangs-/Ausgangsfunktionalität für synchronisierte Bilderfassung
- Synchronisierung auf 5 ns genau
Flexible Gestaltung und
Überlegene Benutzerfreundlichkeit
- Erfüllt vielfältige Anwendungsanforderungen
Hohe Bildauflösung über einen beeindruckenden Bereich von Aufnahmegeschwindigkeiten
Burst-Verfahren für Ultra-High-Speed-Aufnahmen
Hochgeschwindigkeitskameras speichern Bilder normalerweise in einem vom Bildsensor getrennten Speicher. Die Bilddaten werden seriell von jedem Sensorpixel zum Speicher übertragen, und zwar in einer sequentiellen Anordnung über Ausgangsverbindungen, deren Anzahl im Vergleich zur Anzahl der Pixel im Bild relativ gering ist. Durch diese Konfiguration ist eine Ultra-Hochgeschwindigkeitsaufnahme mit 1 Mfps oder mehr nur schwer zu erreichen.
Bei der von Shimadzu verwendeten Burst-Methode wird genügend Speicher für die Bildaufnahmekapazität des Bildsensors direkt auf dem Sensor platziert und jedes Pixel über individuelle Verbindungen mit diesem Speicher verbunden. Diese Konfiguration ermöglicht die Übertragung von Signalen von den Pixeln zum Speicher in einer vollständig parallelen Anordnung für Ultra-Hochgeschwindigkeitsaufnahmen mit 20 Mfps. Dieses Design hebt die Beschränkungen auf, die durch die sequentielle Signalübertragung über eine begrenzte Anzahl von Anschlüssen entstehen, und ermöglicht so ultraschnelle, hochauflösende Bildaufnahmen.
Dreimal höhere Auflösung des Bildsensors (300.000 Pixel)
Hinweis: Die FTCMOS- und FTCMOS3-Sensoren wurden in Zusammenarbeit mit Professor Shigetoshi Sugawa von der Tohoku-Universität entwickelt. Patente: 04931160, 04844853, 04844854
Verbesserte Bildsensorauflösung für verbesserte DIC-Analyseleistung
Die Auflösung des HPV-X3 Bildsensors ist dreimal so hoch wie die seines Vorgängers. Die daraus resultierende Verbesserung der DIC-Analyseleistung wurde durch die gleichzeitige Aufnahme von Bildern einer einzelnen Probe mit dem neuen und dem alten Sensor und den Vergleich der Ergebnisse überprüft. Das resultierende DIC-Bild zeigt deutlich den Aufbau von Dehnungen im Material kurz vor der Rissentstehung.
Externe Eingangs-/Ausgangsfunktionalität für synchronisierte Bilderfassung
Die Synchronisierung der Bildaufnahme mit dem Objekt und einer Beleuchtungsquelle ist ein äußerst wichtiger Aspekt der Hochgeschwindigkeitsvisualisierung. Die HPV-X3 verfügt nicht nur über einen externen Ausgang, der die Beleuchtung des Objekts synchronisiert, indem er das Timing-Signal für die Bildaufnahme an ein externes Beleuchtungsgerät sendet, sondern auch über einen externen Eingang und eine Bildsynchronisierungsfunktion, mit der 256 Einzelbilder mit einem externen Signal synchronisiert werden können. Mit dieser Technologie kann die Kamera die Bildbelichtung als Reaktion auf ein Zeitsignal mit einer Genauigkeit von 5 ns beginnen. Die Timing-Genauigkeit der HPV-X3 wurde ebenfalls von S10 ns auf 5 ns verbessert. Diese Verbesserungen bieten dem Benutzer eine äußerst zuverlässige synchronisierte Bildaufnahme.
Flexibles Design und überragende Benutzerfreundlichkeit
Die HPV-X3 ist so konzipiert, dass sie Flexibilität mit hervorragender Benutzerfreundlichkeit verbindet. Die Kamera verfügt über eine Vielzahl von Funktionen, die sicherstellen, dass sie den Anforderungen einer Vielzahl von Benutzern gerecht wird.
1. Beleuchtung
Eine Schraubhalterung an der Oberseite der Kamera kann zur Befestigung von Beleuchtungsvorrichtungen oder anderen Geräten verwendet werden.
2. Griffschale
Ein auf der Oberseite der Kamera angebrachtes Tablett kann als vorübergehende Ablage für Werkzeuge und Vorrichtungen verwendet werden.
3. Mikroskop
Die Kamera kann mit einem Mikroskop verwendet werden, indem man einen handelsüblichen F-C-Objektivadapter anbringt.
Kamera-Synchronisation und Dual-Kamera-Steuerung
Die Steuerungssoftware kann zwei Kameras steuern. Dadurch kann der Benutzer Bilder mit zwei Kameras gleichzeitig aufnehmen und die aufgezeichneten Bilder dann auf einem einzigen PC wiedergeben.
Software Development Kit (SDK) für eine verbesserte Systementwicklung
Für die nahtlose Integration des HPV-X3 mit kommerzieller DIC-Software und selbst entwickelter Analysesoftware wurde ein Software Development Kit (SDK)* veröffentlicht.
Hinweis: Für den Betrieb des HPV-X3 mit einem SDK ist der Erwerb eines separaten SDK-Lizenzzertifizierungskits erforderlich.
Material
DIC-Analyse für die Hochgeschwindigkeits-Zugprüfung von CFRP
Sowohl statische als auch dynamische Materialeigenschaften, wie z. B. die Schlagfestigkeit, sind wichtig, um das Verhalten von Materialien zu verstehen. Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) zeigen ein sprödes Bruchverhalten mit einem Bruchverlauf, der unmittelbar nach der Beschädigung auftritt, und die Beobachtung dieses Phänomens erfordert Hochgeschwindigkeits-Videokameras mit ausgezeichneter Aufnahmegeschwindigkeit und Auflösung. Die verbesserte Auflösung des Bildsensors in der HPV-X3 verbessert die Kameraleistung für die DIC-Analyse.
Aufnahmegeschwindigkeit: 20 Mfps, Prüfgeschwindigkeit: 10 m/s, Probenbreite: 12 mm
Beobachtung von Explosions- und Schockwellen bei der Detonation von Mikro-Sprengstoffen
Ein Silberazid-Pellet wurde mit einem Laser zur Explosion gebracht und die daraus resultierende Explosion und die Ausbreitung der Schockwelle wurden in Schlierenbildern visualisiert. Die Stoßwelle breitete sich um die Explosionswelle herum aus, und ihre Reflexion wurde in einer Aluminiumlegierungsplatte deutlich sichtbar gemacht.
Aufnahmegeschwindigkeit: 1 Mfps, Sichtfeldbreite: ca. 250 mm
Bilder des Bereichs um ein Silberazid-Pellet während der Detonation wurden mit 20 Mfps aufgenommen. Die Bilder zeigen eine Explosionswelle
die ca. 450 ns nach der Laserbestrahlung des Pellets auftrat, woraufhin sich eine Schockwelle um die Druckwelle herum ausbildete.
Aufnahmegeschwindigkeit: 20 Mfps, Sichtfeldbreite: ca. 5 mm
Die Bilder wurden aufgenommen von: Specially Appointed Associate Professor Kiyonobu Otani, Institute of Fluid Science, Tohoku University
Lebenswissenschaften
Beobachtung des Rissfortschritts bei der Ring-auf-Ring-Prüfung von Glas
Ring-auf-Ring-Tests wurden an verstärktem Glas und
wurden Bilder von den Rissen aufgenommen, die während des Versagens auftraten.
(Referenznorm: ASTM C1499)
Aufnahmegeschwindigkeit: 10 Mfps, Sichtfeldbreite: ca. 45 mm
Expansion und Kontraktion von Blasen in Polyvinylalkohol (PVA)-Gel
Es wurden Bilder der Blasenbildung aufgenommen, während das PVA-Gel mit einem Laser bestrahlt wurde. Es wurde beobachtet, dass sich die Blasen im Gel wiederholt ausdehnten und zusammenzogen. Die von der Kamera aufgenommenen Bilder zeigen das Fortschreiten der Schockwellen, die bei der Bildung und dem Zusammenfallen der Blasen entstehen.
Blasenbildung
Aufnahmegeschwindigkeit: 20 Mfps, Sichtfeldbreite: ca. 75 mm
Blasen-Kollaps
Aufnahmegeschwindigkeit: 20 Mfps, Sichtfeldbreite: ca. 20 mm
Die Bilder wurden aufgenommen von: Außerordentlicher Professor Tokitada Hashimoto, Abteilung für Maschinenbau, Fakultät für Naturwissenschaften und Technik, Universität Saga
Beobachtung der Hochfrequenz-Oszillation von Mikrobläschen
Es wurden Bilder von Mikrobläschen aufgenommen, die sich in Wasser bildeten, als dieses mit einem Laser bestrahlt und lokal erhitzt wurde. Die Mikrobläschen dehnten sich zunächst aus und zogen sich dann zusammen. Die Bilder zeigen einen Strahl, der während des Zusammenziehens entsteht, wenn die Blase verschwindet.
Aufnahmegeschwindigkeit: 20 Mfps, Breite des Sichtfelds: ca. 110 um, Bilder aufgenommen von: Außerordentlicher Professor Kyoko Namura, Abteilung für Mikrotechnik, Graduate School of Engineering, Universität Kyoto
Anwendungen
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Technische Daten: Hyper Vision HPV-X3
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| Hyper Vision HPV-X3 | ||
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| Kamerakopf | ||
| Objektivanschluss*1) | Nikon F-Mount | |
| Bildsensor*2) | FTCMOS3-Bildsensor (ca. 30 × 23 mm) | |
| Pixel Größe | 48 μm × 48 μm | |
| Aufnahmegeschwindigkeit*3) (Bildrate) |
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| Aufnahmekapazität | 256 Bilder | |
| Auflösung*4) | 300.000 Pixel; 628 horizontal x 480 vertikal | |
| Farbe/Abstufungen*5) | Monochrom, 10 Bit | |
| Belichtungszeit*6) | 20 Mfps, festgelegt auf ca. 25 ns Variabel in einem Intervall von 5 ns, beginnend mit 50 ns in einem Bereich von 60 fps bis 10 Mfps | |
| Externer Triggereingang |
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| Aufnahme-Modus | Interner Trigger, externer Trigger, kontinuierlicher Trigger | |
| Kamera-Synchronisationsfunktion*7) | Synchronisierte Aufnahme mit 2 angeschlossenen Kameras möglich | |
| Rahmensynchronisierungsfunktion*7) | Signal/Pegel
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| Operative Leistung | Zwei Kanäle (Belichtungsstartzeit, Auslösererkennungszeit oder andere Ausgänge je nach Einstellungen) | |
| Triggerpunkt-Einstellung | Kann auf jedes beliebige Bild ab dem zweiten Bild eingestellt werden | |
| Schnittstelle*8) | 1000Base-T 1 Anschluss | |
| Externer Monitorausgang*9) | Externer Monitorausgang | |
| Datenspeicherformat | Dediziertes 10-Bit-Format, BMP, AVI, JPEG, TIFF (8-Bit- und 16-Bit-Formate werden unterstützt) |
1) * Shimadzu garantiert nicht, dass alle F-Mount-Objektive angebracht werden können.
2)* Der in diesem Gerät verwendete FTCMOS3-Bildsensor wird unter Verwendung einer hochpräzisen Technologie hergestellt, dennoch können defekte Pixel vorhanden sein. Beachten Sie, dass es sich hierbei nicht um einen Defekt oder ein Versagen des Produkts handelt.
Bitte beachten Sie, dass einige Bildsensorattribute nicht veröffentlicht sind. Wenn Sie einen HPV-X3 kaufen, fordern Sie bitte eine Bildaufnahme-Demonstration an, um den Betrieb des Produkts in Ihrer Betriebsumgebung zu überprüfen.
3)* Die Aufnahmegeschwindigkeit ist ein Referenzwert. Es wird nicht garantiert, dass es sich um einen genauen Wert für das Zeitintervall zwischen den Aufnahmen handelt.
4)* Die gespeicherten Bilder sind 628 Pixel (horizontal) × 480 Pixel (vertikal) groß.
5)* 10-Bit bezieht sich auf das Datenformat. Es bedeutet keine Garantie für die Genauigkeit der Daten.
6)* Diese Belichtungszeiten sind ungefähre Angaben und werden nicht als exakte Belichtungszeitverhältnisse für alle Aufnahmegeschwindigkeiten garantiert.
7)* Der Wert der Synchronisationsfunktion dient nur als Referenz. Es kann nicht garantiert werden, dass es sich um einen genauen Wert für das Zeitintervall zwischen den Aufzeichnungsbildern handelt.
8)* Für Ethernet wird nur 1 Gbit/s unterstützt. 100 Mbps/10 Mbps funktionieren nicht richtig.
9)* Das Ausgangssignal ist 640 (horizontal) × 480 (vertikal) in VGA.
Äußere Abmessungen
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