回声粒子图像测速技术
Summary
一个回声粒子图像测速系统（EPIV）能够取得两维领域的速度在不透光的液体或不透光的几何形状的描述和验证测量管流。
Abstract
在流体流动的质量，动量和能量的运输最终确定的流体速度场的时空分布。因此，理解的先决条件，预测，控制流体流动的能力来衡量的速度场足够的空间和时间分辨率2速度测量不透光的液体或不透光的几何形状，回声颗粒图像测速（EPIV）的是一个有吸引力的诊断技术来产生“瞬间”二维领域的速度。3,4,5,6在此报告纸的经营协议的EPIV系统整合商业医疗超声机7台 PC上运行的商业粒子图像测速（PIV）软件8，验证测量在哈根泊肃叶流（ 即层流管） 。
对于EPIV措施MENTS，相控阵探头连接到医用超声机是用来产生一个二维超声波图像，通过在不同的时间脉冲的压电探针元件。每个探头元件的超声波脉冲发送到流体中，并在流体中的示踪粒子（无论是天然存在的或种子）回到探头它们被记录的位置反映超声回波。反射超声波和自己的时间延迟相对于传输的幅度被用来创建什么是被称为B-模式（亮度模式）二维超声图像。具体而言，延迟时间被用来确定在流体中的散射体的位置，并且振幅被用于分配的散射体的强度。所需的时间，以获得一个单一的B模式图像， 吨 ，确定所需要的时间，脉冲的相控阵探头的所有元素。用于获取多个B模式图像，帧速率中的系统帧每秒（fps）的= 1 /和deLTA吨。 （见9超声成像的评论。）
对于一个典型的EPIV实验，帧速率是20-60帧，根据流动性条件下，和（100-1000）的B模式图像的流中的示踪粒子的空间分布之间的获取。收购后，B型超声图像的传输通过以太网连接到PC上运行的PIV商业软件。使用PIV软件，示踪粒子位移字段，D（的x，y）[像素]，（其中x和y表示的超声波图像中的水平和垂直的空间位置，分别）获得互相关算法通过施加连续的超声B-模式的图像10的速度场，ü（的x，y）[米/秒]，确定从位移字段，知道图像对之间的时间步长，ΔT[秒]，以及图像的放大倍率，M [米/像素， 即u（x，y）= MD（X，Y）/ΔT。时间步骤between图像ΔT= 1/fps + D（的x，y）/ B，其中 B [像素/ s]是所花费的时间为超声波探头扫过的图像宽度。在本研究中，M = 77 [μm/像素]，帧率= 49.5 [1 /秒]， 和 B = 25047 [像素/秒]。收购后，速度场进行分析，以计算流量的利益。
Protocol
Representative Results
Discussion
操作协议回声粒子图像测速系统（EPIV）能够获得二维领域的速度，在不透光的液体或不透光的几何形状进行了描述。实际应用EPIV是非常适合于工业和生物流系统，其中不透明的流体的流动在很多应用程序发生的研究。这里介绍的特定的系统专门被建研究纤维素乙醇的生产中使用的液化生物量流体的流动性质。代表性的测量管流表现出的能力EPIV。特别是，平均值和均方根速度计算剖面从EPIV矢量场…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者非常感谢支持由美国国家科学基金会，CBET0846359，授予显示器霍斯特·亨宁冬季。
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Ultrasound Machine | GE | Vivid 7 Pro | |
| Linear Ultrasound Array | GE | 10 L | |
| DC Water Pump | KNF | NF 10 KPDC | |
| Vector Processing Software | Lavision | DaVis 7.2 | |
| Post Processing Software | Mathworks | MATLAB 7.12 | |
| Acrylic Tubing | McMaster-Carr | 8486K531 | |
| Ultrasound Gel | Parker | Aquasonic 100 |
References
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