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流体におけるハイスピードカメラ活用・導入事例

流体を可視化することで、実際の流れの検証などに役立つでしょう。このページでは流体におけるハイスピードカメラの撮影ポイントや解決できること、活用・導入事例などを紹介します。ハイスピードカメラ導入する際の参考にしてください。

流体における撮影のポイント

水や空気などの流れを撮影することができるハイスピードカメラ。しかし流体を撮影するにあたって、それに合ったハイスピードカメラを選ぶことが大切になってきます。適切なハイスピードカメラでなければ、思うような撮影ができないこともあるので注意しましょう。また、どのような撮影をしたいのかも事前に検討しておくことも大切です。撮影したいことによって、fps・シャッタースピード・照明を細かく決めることができるでしょう。ハイスピードカメラをレンタル・デモ撮影などに対応できるケースもあるので、そういうサービスを利用するのも一つの方法です。

ハイスピードカメラで解決できること

早い速度で流れる物体を観察したいのであれば、通常のカメラでは撮影できないでしょう。ハイスピードカメラであれば空気・みずなどにトレーサーを混ぜた流れ場を可視化し、その映像から流速・流れる方向などの定量化解析するPIVや、圧力や温度などの変化で起こる現象を可視化するシュリーレン撮影などによる流体の解析なども可能です。

ほかにも風洞試験による流れの解析や燃焼場での流れの解析、噴霧の伝播の計測、衝撃波の見える化、ガラス内の均質性の計測などハイスピードカメラによって幅広い分野での計測・分析ができるでしょう。

導入・活用事例

翼周りの気流の観察

※引用元:nac YouTube
(https://youtu.be/oYGxi8ROL_4)

翼周りの空気の流れをハイスピードカメラで撮影した事例です。ハイスピードカメラなら通常撮影であっても、空気がどのように動いているのかなどを把握しやすく、必要に応じて分析などに役立てることができるでしょう。あえてモノクロだからこそ、より鮮明に空気の流れが分かりやすくなっています。

液滴の落下

※引用元:nac YouTube
(https://youtu.be/xuP3Z8-SgyI)

学術研究のために撮影された動画の事例です。ハイスピードカメラで拡大撮影を行っているため、雫一粒の動きが鮮明に撮影されています。水滴が落下したときにどう動くのかなど細かく分析できるため、今後の研究にも活かせる動画となっているでしょう。これほどまでにスローモーションで撮影できるのはハイスピードカメラならではと言えます。通常のカメラでは、水滴の落下シーンを細かく観察するのは難しいでしょう。

マイクロ流路

※引用元:ノビテック YouTube
(https://youtu.be/2vCqxYDSrxs)

ハイスピードカメラを用いてマイクロ流路での可視化を図った事例です。顕微鏡下で油の中の水滴の動きをハイスピードカメラで撮影しており、70,000fpsで撮影。さらに1,280x640という高解像度で撮影にも成功しています。また感度も高いので、より鮮明な画像となっているでしょう。画像中央に付着物がくっついているのも偶然に撮影できており、それを伝って流れる様子も確認できます。

液滴落下

※引用元:カトウ光研株式会社YouTube
(https://youtu.be/aChhYtRHBps)

液滴が落下したウォータークラウンのスーパースローの映像事例です。この動画撮影は1秒間2000枚、1280×1024pixelの画像になっているため、非常に綺麗な画質になっているでしょう。落下した際の水滴の跳ね方一つ一つを細かく観察することが可能です。水滴への衝撃の伝わり方などを分析しやすい動画に仕上がっています。

THREE SELECTION
       
活用事例から見る!
シーン別ハイスピードカメラ3選
ハイスピードカメラを選ぶ上では、必要とするスペックや機能を把握することも大切ですが、導入後のイメージを明確にするために活用事例を参考にすることがおすすめです。ここでは、ハイスピードカメラの活用事例の多い3社とおすすめ製品を紹介します。(2021年10月1日時点)

製造現場で活用するなら

シナノケンシ
シナノケンシ公式HPキャプチャ
引用元:シナノケンシ公式HP
https://plextor.jp/plexlogger/

活用事例数

製造現場:40件
研究開発:8件
特殊状況:0件

おすすめの理由

製造現場で求められる
スペックを満たし(100,000fps)
撮影・記録・解析機能が1台で叶う

研究開発での用途が多いなら

フォトロン
フォトロン公式HPキャプチャ
引用元:フォトロン公式HP
https://www.photron.co.jp/

活用事例数

製造現場:8件
研究開発:29件
特殊状況:0件

おすすめの理由

研究用に適した
撮影速度100万fps以上の
製品が多い (3製品)

特殊な状況での撮影が必要なら

ノビテック
ノビテック公式HPキャプチャ
引用元:ノビテック公式HP
https://www.nobby-tech.co.jp/

活用事例数

製造現場:12件
研究開発:28件
特殊状況:7件

おすすめの理由

防衛や宇宙関連など、
高度な技術を要する撮影にも
対応できる

※Googleで「ハイスピードカメラ」と検索して出てきた上位の28社の中から、公式HPに掲載されていた活用事例数が多い3社をピックアップしています。(2021年10月1日時点)
※活用事例の「特殊状況」とは、爆発や衝撃波などの事例を表しています。