Hiukkaskuvan nopeusmittaus (PIV) on menetelmä, jota käytetään yleisesti visualisoimaan hiukkasten virtaus nesteessä. PIV toteutetaan usein tutkimus- tai opetustarkoituksiin, ja sen avulla tutkija voi mitata nesteiden, kuten veden, nopeuden ja liikkeen. Hiukkaskuvan nopeusmittaukseen on useita lähestymistapoja, ja tekniikka paranee edelleen uuden tekniikan kehittyessä.
Nesteen liikkeen visualisoimiseksi virtaukseen lisätään hyvin pieniä hiukkasia, joita kutsutaan ”merkkiaineiksi”. Pienestä koostaan johtuen nämä merkkiainepartikkelit käyttäytyvät tavalla, joka on lähes identtinen tutkittavan nesteen kanssa. Tiedemies voi valaista PIV: ssä käytetyt merkkiaineet, mikä tekee niistä helposti nähtävissä. Hiukkaskuvan nopeusmittaus käyttää usein tietokoneohjelmistoa näkyvien merkkiaineiden tallentamiseen ja parantamiseen.
Voidaan käyttää muutamia erilaisia merkkiainepartikkeleita; pienet lasihelmet, alumiinihiutaleet ja öljypisarat ovat kolme yleistä materiaalia, joita voidaan käyttää tähän tarkoitukseen. Nämä merkkiaineet heijastavat valoa erittäin hyvin ja lisäävät nesteen näkyvyyttä. Valonheijastuksia voidaan tutkia paljaalla silmällä tai tallentaa kameralla analysointia varten. Vaikka mikä tahansa valonlähde voi riittää PIV: lle, laseria käytetään tyypillisesti silloin, kun tarkkuus on tärkeää.
Elokuvaus oli ensisijainen menetelmä hiukkasten liikkeiden tallentamiseen, kun PIV kehitettiin, vaikka halpojen digitaalikameroiden keksiminen on tehnyt analogisesta lähestymistavasta vanhentuneen. Korkean resoluution digitaaliset hiukkaskuvat ovat nyt yleisiä. Jotkin tietokoneohjelmat pystyvät tunnistamaan ja seuraamaan automaattisesti jokaista PIV-kuvan merkkiainetta ja antamaan reaaliaikaista tietoa nesteen liikkeestä.
Tavallinen hiukkaskuvan nopeusmittaus tallentaa nesteen liikkeen kahdessa ulottuvuudessa. Jotkut PIV-muunnelmat parantavat tätä ominaisuutta ja mahdollistavat kolmiulotteisen visualisoinnin. Tämä lähestymistapa käyttää kahta kameraa yhden sijasta, ja sitä kutsutaan usein stereoskooppiseksi PIV: ksi. Näiden kahden kameran näkökulmat yhdistetään käyttämällä erityistä tietokoneohjelmistoa uuden näkökulman luomiseksi.
Hiukkaskuvan nopeusmittarilla on monia sovelluksia. Sitä käytetään yleisesti ilmailu- ja avaruustekniikan alalla, ja sen avulla tutkijat voivat nähdä ilmavirran lentokoneen siiven tai muun ohjauspinnan yli. PIV: tä käytetään myös terveydenhuoltoyhteisössä. Nesteen liikkeen tutkimus kehossa auttaa lääkäreitä visualisoimaan verenkiertoa ja kehittämään uusia lääketieteellisiä implantteja. Lisäksi biologit käyttävät toisinaan myös hiukkaskuvan nopeusmittaria kalojen tai muiden meren olentojen uimaliikkeen tutkimiseen.