| Робототехника | ||
|
|
||
| Более полный поиск по теме Вашего запроса (наберите его в окне поиска) | ||
От редакции справочника "Компоненты и решения для создания роботов и робототехнических систем". С недавнего времени появился вид объектов для диагностики - Центры Обработки Данных (ЦОД), к которым предъявляются повышенные требования по надёжности, обеспечить которую невозможно без тщательного контроля рабочих параметров. Поставщики средств диагностики могут ознакомиться со спецификой ЦОД, введя соответствующий запрос в окне поиска в верхней части этой страницы.
Контроль и измерения. С.-Петербургский
ЛОНИИР предложил услуги по решению проблем электромагнитной совместимости (ЭМС); разработка методов
измерения параметров ЭМС, разработка
норм и стандартов, разработка и изготовление оборудования для измерения параметров ЭМС, проведение испытаний техсредств на соответствие требованиям норм и стандартов, решение проблем ЭМС в жилых и промышленных
зонах, а также на локальных объектах.
С.-Петербургский НИИ Телевидения представил телевизионный демодулятор, выделяющий полный телевизионный видеосигнал и низкочастотный
сигнал звукового сопровождения из
радиосигнала вещательного телевидения и предназначенный для измерения
и контроля качественных показателей
ТВ-передатчиков МВ- и ДМВ-диапазонов стандарта D/K..
НИИ Радио представил систему «Телемаш» для допускового местного, дистанционного или телеконтроля сигналов ТВ и звуковых программ по обобщенным представительным параметрам
на двух индивидуально устанавливаемых
уровнях качества: «норма», «допустимое
отклонение» (или «брак»). Контроль
ведется по реальным сигналам (в т.ч. излучаемым передатчиками) в процессе
передачи без использования специальных измерительных сигналов испытательной строки или пилот-сигналов.
Контроль организуется с помощью
аппаратуры «Зона ТВ».
Измерительный акустический комплекс. На выставке «Российский Hi-End'99» фирмой
ARSound из Таганрога
представлен базирующийся на персональном компьютере комплекс АИК-01,
включающий микрофон и CD с программным обеспечением и дополняемый методикой измерения. Разработчики рекомендуют комплекс для разнообразных применений — от позиционирования акустических систем домашнего
театра до снятия акустических характеристик киновидеозалов.
А. П.БАРСУКОВ,
журнал "ТКТ", 1999, № 7 (через эту ссылку можно бесплатно скачать
справочник)
Коалиция IBM Forms Green Sigma™. Партнерство с лидерами в
области измерений, мониторинга, автоматизации, передачи данных и разработки
программного обеспечения в целях поставки «экологически дружелюбных» решений.
Сотрудничество в интересах Разумной планеты
САН-ФРАНЦИСКО, штат Калифорния, 23 июня 2009 г. — Корпорация IBM создала
отраслевой альянс с ключевыми лидерами в области измерений, мониторинга,
автоматизации, передачи данных и разработки программного обеспечения с целью
поставки «разумных» решений для управления энергетическими и водными ресурсами,
отходами и выбросами парниковых газов.
Членами-учредителями коалиции Green Sigma™ Coalition стали компании Johnson
Controls, Honeywell Building Solutions, ABB, Eaton, ESS, Cisco, Siemens Building
Technologies Division, Schneider Electric и SAP. Члены коалиции будут работать
вместе с IBM по интеграции своих продуктов и услуг с решением IBM Green Sigma™.
Это позволит предприятиям и организациям, которые будут использовать такие
объединенные решения, точнее оценивать потребление энергии и воды, объемы
отходов и выбросов парниковых газов в масштабе своих бизнес-операций и
осуществлять необходимые изменения для улучшения эффективности, сокращения
потребления энергоресурсов и воды, снижения отходов и, в целом, уменьшения
своего негативного воздействия на окружающую среду.
«Поскольку мы все работаем в направлении создания более «зеленой» и «разумной»
планеты, совершенно очевидно, что мы не сможем добиться успеха на этом пути в
одиночку, — считает Рич Лечнер (Rich Lechner), вице-президент IBM по вопросам
энергетики и окружающей среды. — Через партнерства с государственными и
общественными организациями, частными компаниями и ключевыми лидерами из
широкого спектра отраслей и технологических сфер, объединяя и совместно
используя наши знания, опыт и возможности, мы сможет создавать решения, в
которых нуждается мир для сохранения природных ресурсов и принятия действенных
мер в связи с глобальными климатическими изменениями».
Green Sigma™ – это разработанное IBM решение, которое основано на
интегрированной бизнес-стратегии Lean Six Sigma, объединяющей ключевые концепции
управления качеством. IBM Green Sigma обеспечивает применение принципов и
практик Lean Six Sigma для любых отраслей, областей применения и бизнес-операций,
потребляющих энергию и воду, и вызывающих выбросы парниковых газов –
транспортных систем, центров обработки данных и ИТ-систем, производственных
процессов, складского хозяйства, офисов, торговых предприятий,
научно-исследовательских центров и т.д.
IBM Green Sigma сочетает функции измерений и мониторинга в реальном времени с
передовыми аналитическими средствами и инструментальными панелями, и эта
комбинация возможностей помогает клиентам принимать более взвешенные решения,
повышать эффективность, сокращать расходы и уменьшать негативное воздействие на
окружающую среду.
IBM объявила о создании коалиции Green Sigma™ Coalition в поддержку своего
сегодняшнего саммита Green and Beyond Summit for Industry leaders в
Сан-Франциско. Программа этого мероприятия включает «круглый стол» с ведущими
лидерами отрасли и правительственными чиновниками по вопросам сотрудничества
государственных организаций с частным сектором экономики в области создания
«Разумной планеты». Эти вопросы охватывают устойчивое и экологически
рациональное экономическое развитие, управление энергоресурсами в масштабе
корпоративных бизнес-операций, сокращение потребности в ресурсах, а также меры
по стимулированию экологических инициатив и соблюдению нормативных требований
регулирующих органов в области экологии.
Наряду с объявлением о создании коалицией Green Sigma™ Coalition, корпорация IBM
также сообщила о ряде других – новых или расширенных – партнерских
взаимоотношениях с ключевыми лидерами отрасли, в частности:
• Компании Novell и Thunderhead были аттестованы сертификатом Ready for IBM
Energy and Environment за свои программные решения. Эта программа сертификации
разработана для помощи бизнес-партнерам IBM в тестировании, выводе на рынок и
продаже своих решений. Этот сертификат несет в себе уникальный знак, который
гарантирует потребителям, что данный продукт (или услуга) был подвергнут
тщательной проверке и продемонстрировал в условиях реального практического
применения уменьшение негативного воздействия на окружающую среду.
Применяемая IBM процедура аттестации требует, чтобы сертифицируемые продукты или
услуги отвечали строгим критериям по уменьшению негативного воздействия на
экологию или по рациональному использованию энергетических и водных ресурсов, а
также бумажных материалов. Представления на сертификацию рассматриваются
специальной комиссией IBM Energy & Environment Review Board и группой по
корпоративной стратегии в области экологии IBM Corporate Environmental Affairs
Group.
• IBM и Cisco интегрировали свои решения по управлению энергетическими ресурсами
и энергопотреблением IBM Tivoli Monitoring for Energy Management и Cisco
EnergyWise. Новое объединенное решение расширяет набор и диапазон контролируемых
параметров потребляемой мощности и политик оптимизации энергопотребления,
которые могут управляться с помощью продуктов и услуг портфеля IBM Energy
Management. Цель этой инициативы – помочь организациям в оценке, оптимизации и
подготовке отчетности по использованию энергоресурсов корпоративными центрами
обработки данных и бизнес-инфраструктурами.
Кроме того, IBM и компания Honeywell осуществляет интеграцию Tivoli Monitoring
for Energy Management от IBM с предложениями EBI и Tridium от Honeywell.
«NYSERDA связывает многолетнее партнерство с IBM. Мы совместно инвестировали
более 15 млн. долларов в улучшение энергетической эффективности нью-йоркских
предприятий, — отметил Френсис Дж. Мюррей младший (Francis J. Murray Jr.),
президент и главный исполнительный директор Управления энергетических
исследований и разработок штата Нью-Йорк (New York State Energy Research and
Development Authority, NYSERDA). — Мы с удовлетворением воспринимаем возможность
продолжить это партнерство с IBM и коалицией Green Sigma Coalition, так как это
способствует выработке действенных стратегий улучшения энергетической
эффективности и сокращения выбросов углекислого газа производственными
предприятиями, центрами обработки данных и другими бизнес-процессами в
Нью-Йорке. Поскольку мы разрабатываем энергетические стратегии в масштабе штата,
мы видим проблемы и «узкие места», которые возникли в результате применения
одиночных разрозненных решений и функционально несовместимых систем, которые не
могут совместно использовать данные. Мы одобряем подход IBM к обмену знаниями,
опытом и технологиями через отраслевое сотрудничество с созданной IBM коалицией
Green Sigma Coalition и другие подобные партнерские инициативы. Цель коалиции по
обеспечению клиентов единообразным комплексным представлением об их потреблении
энергетических и водных ресурсов, об объемах их отходов и выбросов парниковых
газов – с тем, чтобы способствовать улучшению энергетической эффективности и
уменьшению негативного влияния на окружающую среду – отражает прогрессивные
тенденции на рынке».
Эти новые партнерские связи поддерживают выдвинутую IBM инициативу «разумной
планеты» ("smarter planet"), которая представляет концепцию будущего мира, в
котором всё будет технически оснащенным, взаимосвязанным и интеллектуальным.
Речь, по существу, идет об использовании сложных инновационных технологий и
бизнес-процессов для определения системы правильных исходных параметров и,
затем, сбора и анализа информации в целях принятия более взвешенных решений.
29 сентября - 1 октября, 3-я международная специализированная выставка приборов и оборудования
для научных исследований «SIMEXPO – НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ-2009».
Организаторами мероприятия являются Приборная Комиссия Российской академии наук,
компания «И.Джей Краузе энд Ассоусиэйтс.Инк.» (США).
Поддержку в проведении смотра оказывают Российская академия наук, Федеральное
агентство по науке и инновациям, Федеральное агентство по техническому
регулированию и метрологии, Российский фонд фундаментальных исследований.
Международная специализированная выставка «SIMEXPO - Научное приборостроение –
2009» - единственная в России смотр, позволяющий собрать на единой выставочной
площадке участников выставки – отечественных и зарубежных производителей научных
приборов в различных отраслях науки, специалистов академического, вузовского,
отраслевого секторов науки, дилеров и дистрибьюторов, представителей малого и
инновационного бизнеса в научно-технической сфере, представителей
профессиональных ассоциаций.
«SIMEXPO - Научное приборостроение» – уникальная специализированная выставка,
дающая возможность специалистам ознакомиться с научными разработками и новейшими
технологиями, применяемыми в различных областях науки в рамках одной
специализированной выставки, предоставляя специалистам возможность оценки всего
спектра производимых научных приборов.
В выставке принимают участие около 80 ведущих отечественных и зарубежных
компаний, предприятий и организаций - производители научных приборов и
оборудования, предназначенных для исследований во всех областях современной
науки, компонентов и материалов для производства и эксплуатации научных приборов,
а также представительства и официальные дилеры ведущих зарубежных компаний.
Среди иностранных компаний – представители из 5 стран: Великобритании, Германии,
России, США, Франции, в числе которых NETZSCH GmbH, OCEAN OPTICS, Scheltec AG (Perkin
Elmer) и другие.
Россию на выставке представят около 60 компаний. Среди них - Найтек Инструментс,
ЕвроЛейз, Биохиммак, ИНТЕРЛАБ, МС-Аналитика, Компания БИФО, НПФ ВОЛЬТА,
Авеста-проект, Аналитстандарт, ОКБ Спектр, Химмед, Компания Хеликон, НПП
Буревестник, Интек Аналитика, ЛабТест и многие другие.
На выставке будет представлена коллективная экспозиция Российской академии наук.
Разделы выставки
• Измерительные, испытательные, аналитические и лабораторные приборы,
оборудование и системы для научных исследований:
o В области физических наук
o В области химических наук
o В области биологических наук
o В области биотехнологии
o В области медицинских наук
o В области экологических наук
o В области геологических наук
o В области сельскохозяйственных наук
o В области информатики
o В области экспериментальной механики
o В области нанотехнологий
o В космических исследованиях
• Научное и технологическое оборудование
• Контрольно-измерительные приборы и оборудование
• Средства автоматизации и интерпретации научных результатов
• Компоненты и материалы для производства приборов, оборудования и систем
Экспозиция расположится на площади 500 кв. метров (нетто).
Выставка проводится как мероприятие формата В2В, что дает возможность
эффективного общения потребителя и производителя и рассчитана на посещение
только специалистами.
На выставку будут приглашены руководители и ведущих специалистов научных,
научно-исследовательских институтов, отраслевых предприятий и организаций,
компаний, ВУЗов, а также руководители предприятий малого и инновационного
бизнеса в научно-технической сфере.
В рамках смотра предусмотрена насыщенная деловая программа.
Организаторы выставки предлагают всем заинтересованным компаниям и организациям
принять участие в ПРЕЗЕНТАЦИОННОМ ФОРУМЕ, где будут продемонстрированы новые
приборы, технологии, достижения, последние разработки компаний – участники
Форума в специально оборудованной Презентационной зоне выставки.
В рамках выставки пройдут тематические семинары, заседания круглых столов,
презентации. Будут организованы консультационные центры, а также конференция для
специалистов отрасли.
В рамках 3-й Международной специализированной выставки «SIMEXPO - Научное
приборостроение – 2009» Приборной комиссией РАН будет объявлен Конкурс «Научный
прибор года – 2009». Победители Конкурса будут награждены Призами и дипломами.
14-16 октября, 6-я международная выставка измерительного оборудования и
технологий «KIP EXPO. ДАТЧИКИ И ИЗМЕРЕНИЯ. МИКРОТЕХНОЛОГИИ. АВТОМАТИЗАЦИЯ И
РОБОТОТЕХНИКА-2009», организованная ООО «Фор-Экспо» совместно с
компанией «Novex Ltd.». Выставка проводится при поддержке Федерального агентства
по техническому регулированию и метрологии, Федерального агентства по науке и
инновациям.
Сегодня трудно назвать область человеческой деятельности, где современные
средства измерения не являлись бы критически важными, и тематика выставки
отражает инновационное развитие всего реального сектора отечественной экономики.
В этом году в экспозиции будет продемонстрирован весь спектр измерительного
оборудования.
В рамках выставки будет выделено четыре раздела: «Контрольно-Измерительное
Оборудование», «Датчики и Измерения», «Микротехнологии», «Автоматизация и
Робототехника».
В экспозиции будут представлены: средства измерения физических величин и
технологических параметров, измерительные приборы и автоматизация, эталонное
оборудование, радиационные измерения, весы и весовые компоненты, услуги по
измерению и тестированию; датчики, счетчики, измерительные преобразователи,
сенсоры и сенсорные системы, электрические и электронные приборы и аппаратура,
испытательное оборудование для гидравлического и термического применения,
испытательное и аналитическое оборудование, аппаратура и приборы
исследовательских лабораторий, гидрометеорологические измерительные приборы и
приборы контроля загрязнений сред; микросистемные технологии, полупроводниковые
устройства, встроенные системы, микросхемы, программное обеспечение,
наноматериалы и нанотехнологии; промышленная автоматизация, АСУ ТП,
автоматизация управления производством, производственной инфраструктурой и
предприятием, промышленная робототехника.
Участниками смотра станут около 70 ведущих компаний из 14 стран: Германии, Дании,
КНР, России, США, Чехии, Швейцарии, Японии и стран СНГ. Среди них – BLM Synergie,
Bruel& Kjaer, EM TEST, Rotronic AG, EuroTechgeneral, JSP Slovakia s.r.o. другие.
Россию на выставке представляют 50 фирм, в числе которых АСМ Тесты и Измерения,
Евроинтех, КВТ, Аджилент Текнолоджиз, Эталон, Новатест, ТестоРус, Аналитстандарт
и т.д.
Экспозиция расположится на площади 1 125 кв. метров (нетто).
Основным преимуществом данного мероприятия является аудитория посетителей,
которая будет представлена специалистами высокого уровня из ведущих российских
холдингов и компаний, таких как: Лукойл, Завод им. Хруничева, Газпром, РЖД, ВАЗ,
КФ «Ударница», КБ «Сухого», ФГУП «Почта России» и многие другие.
В рамках выставки состоится конференция, семинары и круглые столы по
соответствующей тематике.
С 27 по 30 сентября пройдет 4-я международная
специализированная выставка приборов и оборудования для научных исследований «SIMEXPO
– НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ-2010». Поддержку в проведении смотра оказывают
Российская академия наук, Федеральное агентство по техническому регулированию и
метрологии, Российский фонд фундаментальных исследований, Российский
гуманитарный научный фонд.
«SIMEXPO - Научное приборостроение» – единственная в России, уникальная
специализированная выставка, в рамках которой демонстрируются научные разработки
и новейшие технологии, применяемые в различных областях науки в рамках одной
специализированной выставки, предоставляя специалистам возможность оценки
современного научного приборостроения в России и за рубежом.
В выставке принимают участие около 80 ведущих отечественных и зарубежных
компаний, предприятий и организаций - производители научных приборов и
оборудования, предназначенных для исследований во всех областях современной
науки, компонентов и материалов для производства и эксплуатации научных
приборов, а также представительства и официальные дилеры ведущих зарубежных
компаний.
Среди иностранных компаний – представители из 6 стран: Великобритании, Германии,
России, США, Финляндии, Франции, в числе которых VARIAN, FRITSCH, NETZSCH GmbH,
OCEAN OPTICS, Scheltec AG (Perkin Elmer) и другие.
Россию на выставке представят около 60 компаний. Среди них - БиоХимМак,
МС-Аналитика, Найтек Инструментс, ЕвроЛейз, ИНТЕРЛАБ, ЛОИП, НПФ ВОЛЬТА,
Авеста-проект, Спектроника, ОКБ Спектр, Галахим, ЛабТест и многие другие.
Традиционно на выставке будет представлена коллективная экспозиция Российской
академии наук, в которой принимают участие представители более 30 учреждений
РАН.
Разделы выставки
• Измерительные, испытательные, аналитические и лабораторные приборы,
оборудование и системы для научных исследований:
o В области физических наук
o В области химических наук
o В области биологических наук
o В области биотехнологии
o В области медицинских наук
o В области экологических наук
o В области геологических наук
o В области сельскохозяйственных наук
o В области информатики
o В области экспериментальной механики
o В области нанотехнологий
o В космических исследованиях
• Научное и технологическое оборудование
• Контрольно-измерительные приборы и оборудование
• Средства автоматизации и интерпретации научных результатов
• Компоненты и материалы для производства приборов, оборудования и систем
В рамках выставки объявлено проведение специализированного Салона приборов,
оборудования и систем промышленного применения «IMEEX – 2010», призванного
продемонстрировать современное состояние и развитие промышленного
приборостроения в отраслях промышленности, определяющих научно-технический
потенциал.
Экспозиция расположится на площади 650 кв. метров (нетто).
Выставка проводится как мероприятие формата В2В, что дает возможность
эффективного общения потребителя и производителя и рассчитана на посещение
только специалистами.
На выставку будут приглашены руководители и ведущих специалистов научных,
научно-исследовательских институтов, отраслевых предприятий и организаций,
компаний, ВУЗов, а также руководители предприятий малого и инновационного
бизнеса в научно-технической сфере.
В рамках смотра предусмотрена насыщенная деловая программа.
Организаторы выставки предлагают всем заинтересованным компаниям и организациям
принять участие в ПРЕЗЕНТАЦИОННОМ ФОРУМЕ, где будут продемонстрированы новые
приборы, технологии, достижения, последние разработки компаний – участники
Форума в специально оборудованной Презентационной зоне выставки.
В рамках выставки пройдут также научные семинары.
В период работы выставки Приборной комиссией РАН будет объявлен Конкурс «Научный
прибор года – 2010», который проводится по 4 номинациям:
• За разработку и создание новой технологии
• За разработку и создание нового поколения научного оборудования
• За разработку и создание конкурентоспособного оборудования
• За активное продвижение на рынок передовых технологий научного приборостроения
SAP CRM ПОМОГАЕТ КОМПАНИИ «D ISTRILAB » В РАБОТЕ С
КЛИЕНТАМИ ИЗ СТРАТЕГИЧЕСКИХ ОТРАСЛЕЙ КАЗАХСТАНА И СРЕДНЕЙ АЗИИ
Алматы, 15 декабря 2011 г. – ТОО «Distrilab», ведущий поставщик лабораторного и
промышленного оборудования для добывающей и перерабатывающей промышленности, и
компания SAP, один из мировых лидеров в области программных решений для
управления бизнесом, объявляют о завершении проекта внедрения решения SAP CRM
для выхода на новый уровень взаимодействия с клиентами. Партнером по проекту
выступила казахстанская компания ТОО «Business Applications Solutions».
ТОО «Distrilab» является поставщиком лабораторного оборудования, лабораторных
приборов, лабораторной мебели, спектрометров, термостатов, дробилок,
промышленных систем взвешивания, газоаналитического оборудования и полимерных
материалов для предприятий нефте-, газодобывающей и перерабатывающей, урановой,
горнодобывающей и металлургической, фармацевтической, пищевой и легкой отраслей
промышленности, научно-исследовательских институтов и лабораторий.
До внедрения в компании не было автоматизированной информационной системы, вся
информация о клиентах велась в Microsoft Excel. Из-за существовавших
разрозненных прайс-листов в компании были сложности при составлении коммерческих
предложений и договоров. В результате анализа проектов по внедрению SAP CRM в
различных компаниях, и референс-визитов для изучения данного продукта,
руководство ТОО «Distrilab» выбрало решение SAP CRM с предварительно
настроенными бизнес-сценариями в области маркетинга, продаж, сервиса и
аналитики. Проект по внедрению проводился компанией «Business Applications
Solutions», специализирующейся на оказании комплексных профессиональных услуг в
области информационных технологий, включая консалтинг, внедрение ИС, техническую
и сервисную поддержку, продажу оборудования, ИТ-обучение.
Внедрение стартовало в январе 2011 года и было успешно завершено через 7
месяцев. Создание информационной системы позволило достичь ряда важных целей:
создать единую базу клиентов, централизовать доступ к базе номенклатуры и
прайс-листам, автоматизировать анализ и планирование результатов работы с
клиентами, получить оперативный доступ к информации о взаимоотношениях с
клиентами, повысить эффективность работы службы маркетинга, а также создать
систему уведомлений сотрудников отдела технического обслуживания и вести базу
знаний по сервисным заказам. Внедрение решения SAP CRM позволило компании выйти
на новый уровень эффективности по следующим показателям:
· 20% увеличение продаж,
· 25% рост лояльности клиентов,
· повышение оперативности обработки запросов на 40%,
· сокращение дублирования информации на 30%.
В целом решение SAP CRM позволило ТОО «Distrilab» на 11-15% сократить затраты за
счет увеличения производительности, уменьшения потери информации и увеличения
прозрачности бизнес-процессов.
Число пользователей информационной системы на данный момент составляет 12
человек. В планах по дальнейшему развитию проекта внедрение системы данного типа
в филиалах компании.
«Мы уверены, что с помощью тщательно продуманных решений SAP наш бизнес будет
успешно развиваться, решение SAP CRM позволило нам сократить затраты и
оптимизировать процесс принятия решений, и также позволяет реализовывать
различные возможности, чтобы сохранять конкурентоспособность в долгосрочной
перспективе», - прокомментировал Арман Туктин, генеральный директор ТОО «Distrilab».
«CRM-система SAP позволяет учитывать интересы и потребности клиентов компании «Distrilab»,
а также делать самые выгодные предложения, снизив операционные затраты.
Дополнительно с помощью CRM-системы компания-клиент получила наиболее
качественный сервис за счет построения единой модели обслуживания и
стандартизации бизнес-процессов компании «Distrilab», основанной на
международном опыте лучших внедрений в сфере промышленности», - отметил Николас
Малоун, управляющий директор SAP Казахстан.
«Успех внедрения зависел от согласованности действий всех членов проектной
команды, правильного планирования и адаптации к непредвиденным ситуациям,
четкого распределения ролей и обязанностей, - сказал Медет Рахимбаев,
председатель совета директоров ТОО «Business Applications Solutions. - Пакетное
приложение SAP позволило нам провести внедрение в сжатые сроки. Руководство
Distrilab определило проект в качестве приоритетного, и все его участники были
заинтересованы в реализации проекта в срок».
Один из мировых лидеров на рынке корпоративных приложений, компания SAP помогает
организациям любого размера и специализации эффективнее управлять своим
бизнесом. Будь то вспомогательные службы или совет директоров, склад или
магазин, настольные или мобильные приложения – решения SAP позволяют повысить
эффективность взаимодействия отдельных сотрудников и организаций в целом,
сформировать глубокое понимание бизнеса и создать конкурентное преимущество.
Решениями и сервисами SAP пользуются более 170 000 клиентов (включая клиентов
Sybase), передовые технологии компании гарантируют высокую рентабельность,
способствуют непрерывной адаптации и устойчивому росту.
Business Applications Solutions (BAS) — казахстанская компания,
специализирующаяся на оказании комплексных профессиональных услуг в области
информационных технологий. BAS является экспертом в сфере организации и
проведения ИТ-обучения, разработки ИТ-стратегии, построения и управления
информационной средой. Основные направления бизнеса - консалтинг, внедрение
информационных систем, техническая и сервисная поддержка, продажа оборудования,
обучение.
• ЭКСПО КОНТРОЛЬ-2012
С 17 по 19 апреля в павильоне № 5 (залы 1, 2) ЦВК «Экспоцентр» пройдет 4-я
специализированная выставка приборов и средств контроля, измерений и испытаний -
«Экспо Контроль-2012», организованная Выставочной компанией ООО «Руаль Интерэкс»
(Россия) при содействии ЗАО «Экспоцентр».
Выставка состоится в рамках Форума «Россия инновационная-2012», проводимого в
соответствии с рекомендацией Правительства РФ под эгидой Торгово-промышленной
палаты РФ.
Эта специализированная выставка посвящена важнейшим и неотъемлемым этапам любого
технологического процесса в промышленном производстве — контролю, измерениям и
испытаниям.
Новаторская концепция выставки отвечает высоким требованиям специалистов,
предоставляя им дифференцированный актуальный и целостный обзор представленных
продуктов и решений.
Формат выставки отвечает высоким требованиям профессионалов, предоставляя им
дифференцированный актуальный и целостный обзор представленных продуктов и
решений.
Специалисты смогут ознакомиться с продуктами и решениями по тематикам:
• Контроль и измерения
• Датчики и сенсоры для измерений и автоматизации
• 3D-измерения
• Промышленная обработка изображений и машинное зрение
• Испытания и тестирование
• Неразрушающий контроль
• Микроскоп
• Бесконтактные измерения
Секции «Датчики и сенсоры для измерений и автоматизации»; «3D-измерения»;
«Микроскоп» будут представлены на выставке впервые.
В рамках выставки при содействии Российского общества по неразрушающему контролю
и технической диагностике РОНКТД будет организована специальная экспозиция по
неразрушающему контролю и технической диагностике, которая призвана
продемонстрировать новейшие разработки в этой области и содействовать их
активному продвижению в промышленный сектор России.
Тематика специальной экспозиции: акустико-эмиссионный контроль, вибрационный
контроль, визуальный контроль, вихретоковый контроль, измерение твердости,
инфракрасный контроль, капиллярная дефектоскопия, магнитный контроль (в том
числе, магнитопорошковый, магнитографический, индукционный), оптический
контроль, радиационный контроль, радиографический контроль, радиоскопический
контроль, стилоскопирование, тепловой контроль, термический контроль,
течеискание, ультразвук, цветная дефектоскопия, электрический контроль,
электромагнитный контроль.
Совместная демонстрация технологий неразрушающего и разрушающего контроля
обеспечит выставке максимальный синергический эффект и существенно повысит
эффективность участия в ней каждой отдельной компании-экспонента. Участники
выставки получат дополнительную возможность развития и укрепления деловых связей
с клиентами, встречи с потенциальными покупателями, создания имиджа торговой
марки, запуска новых продуктов и многое другое.
Проведение специальной выставочной экспозиции по неразрушающему контролю и
технической диагностике призвано продемонстрировать новейшие разработки в этой
области и содействовать их активному продвижению в промышленный сектор России.
Участниками смотра 2012 года станут 70 компаний из Германии, России, США,
Швейцарии.
На выставке будет представлен широкий спектр оборудования ведущих
производителей: ACUTRONIC Switzerland Ltd., FRAMOS, NATIONAL INSTRUMENTS, Rohde
& Schwarz GmbH & Co. KG, Taylor Hobson Ltd., Zwick/Roell, GALIKA AG, Votsch, др.
Россию представят около 70 фирм и предприятий, в числе которых «АСМ тесты и
измерения», «БЛМ Синержи», БУМ ТЕХНО, Елена Мур Трейдинг, «Информтест»,
«Контрольно-измерительная и Весовая Техника», «ЛЕК-Инструментс», «Мелитэк»,
«Нева Технолоджи», НИЕНШАНЦ, «Новатест», НПП «МЕРА», НТ-МДТ, «Промтекс», «Сайберком-Восток»,
САНТЕК 2, «Сенсорика-М», Сертифицированный Инжиниринговый Центр, «Синеркон», «Совтест»
АТЕ, «Технекон», «Теккно», ТЕСИС, «Уралсибпромсервис», ФГУП «ЦАГИ», Электронные
технологии и метрологические системы, ЭМСИ и многие другие.
Экспозиция разместится на площади 1000 кв. метров (нетто).
В течение 2-х дней работы выставки 17 и 18 апреля будут проводиться открытые
тематические семинары. Докладчиками выступят ведущие менеджеры и специалисты
компаний-экспонентов, а также ведущие научные организации России -
Ростест-Москва, 32 ГНИИИ Минобороны РФ, ФГУП ВНИИМ им. Д. И. Менделеева, ФГУП
ЦАГИ, ФГУП ЦИАМ, ФГУП ВИАМ и другие
Время работы выставки: 17-18 апреля - с 09:00 до 17:00, 19 апреля - с 09:00 до
15:00
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ТЕЛЕВИЗИОННОГО
ПИРОМЕТРА ЭНДОСКОПИЧЕСКОГО ТИПА (В. А. Карачинов, М. В. Казакова, НовГУ им.
Я. Мудрого, Великий Новгород); POWER CALCULATION OF OPTIC SCHEME OF ENDOSKOPE-TYPE
TELEVISION PYROMETER (V. A. Karachinov, M. V. Kazakova, NovSU named after
Yaroslav The Wise, Novgorod the Great) По докладу на 17-й Международной
научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»
Измерение высоких температур тел (T > 700°C), представляет интерес, как для
диагностики технических систем, так и для проведения научных исследований.
Телевизионно-пирометрические системы представляют собой средства наблюдения и
диагностики в зонах с экстремальными условиями эксплуатации [1]. Такие системы
сочетают в себе функции визуального контроля за состоянием объекта исследования
и дистанционного измерения температуры.
В рамках телевизионной пирометрии большой интерес представляет метод измерения
температуры тел с использованием специального эндоскопа, вводимого в зону
высоких температур, на донышко которого визируется телескоп телевизионного
пирометра. При помощи данной методики возможно осуществлять боковой обзор,
используя в качестве отражательной структуры зеркало из тугоплавкого материала,
и измерять температуру до 1500°C. Зеркало при температуре свыше 700°С начинает
излучать в видимом диапазоне достаточно интенсивно, что может привести к большой
погрешности измерения температуры и ухудшению качества изображения. Обычно для
обеспечения нормального теплового режима пирометра использовалось жидкостное
(водяное) охлаждение, что имело ряд недостатков. В телевизионном пирометре
эндоскопического типа было использовано газовое охлаждение, что позволило
обеспечить малую погрешность измерения температуры, малые габариты и массу,
невзрывоопасность.
Оптическая схема телевизионного разрабатываемого пирометра приведена на рисунке
1. Зеркало из тугоплавкого материала, закреплено на специальном тубусе под углом
45°. Видеокамера состоит из модуля VBA-701, ЭВС (формат ФПЗС - 1/3″, диапазон
рабочей освещенности 5-5000 Лк); объектива Юпитер-9 (фокусное расстояние: 85 мм;
диаметр входного, выходного отверстия - 60 мм; коэффициент светопропускания
0,75). Перед объективом был помещен сине-зеленый светофильтр для фильтрации
фонового освещения. На приемную часть оптической системы попадало излучение с
длиной волны λ от 430 до 550 нм.
Рисунок
1 - Оптическая схема телевизионного пирометра эндоскопического типа
Расчеты производились при условии эксплуатации пирометра в
высокотемпературной печи, источником излучения являлась видимая через входное
отверстие нагретая стенка печи. Размеры излучающей площадки возможно определить
зная расстояние до стенки печи и угловое поле зрения пирометра. Входное и
выходное отверстие играют роль диафрагмы и ограничивают поток излучения. Расчет
углового поля зрения производился на основе законов геометрической оптики.
Принцип расчета основан на определении максимального угла отклонения от нормали
к входному отверстию луча, который в результате отражения попадет на
фотоприемник камеры. После проведения расчетов, можно сделать вывод, что при
увеличении диаметра входного отверстия в 2 раза угол зрения пирометра
увеличивается в 1,2 раза.
Для качественной работы пирометра важно обеспечить определенные энергетические
соотношения между полезным сигналом и шумом [2]. Целью расчета является
определение освещенности ФПЗС-матрицы от полезного излучения и шума, и
соотношения между ними. В расчетах было учтено, что полезное излучение
поглощалось и отражалось в среде распространения, в зеркале, в сине-зеленом
светофильтре и в объективе. Излучение от зеркала являлось явно преобладающим над
другими из составляющих шума.
В результате, было получено, что освещенность ФПЗС от излучения полезного
сигнала в 20 раз превышает пороговое значение, следовательно, фотоприемник
сможет сформировать изображение. Отношение между полезным сигналом и шумом
составляет 28 дБ, оно показывает, что фоновое излучение не будет влиять на
четкость полученного изображения и вносить существенную погрешность в измерение
температуры.
Литература
1. Карачинов В. А., Карачинов Д. В., Торицин С. Б. Зондовые методы телевизионной
пирометрии газовых потоков: Монография/ НовГУ им. Ярослава Мудрого. – Великий
Новгород, 2006 – 108 с.
2. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов.- М.:Логос, 1999,
480 с.
АНАЛИЗ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ТЕЛЕВИЗИОННОГО ПИРОМЕТРА
ЭНДОСКОПИЧЕСКОГО ТИПА (В. А. Карачинов, М. В. Казакова, С. Б. Торицин, НовГУ
им. Я. Мудрого, Великий Новгород); ANALYSIS OF THERMAL CONDITIONS OF ENDOSKOPE-TYPE
TELEVISION PYROMETER (V. A. Karachinov, M. V. Kazakova, S. B. Toricin, NovSU
named after Yaroslav The Wise, Novgorod the Great) По докладу на 17-й Международной
научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»
Измерение высоких температур тел (T > 700°C), представляет интерес, как для
диагностики технических систем, так и для проведения научных исследований.
Телевизионно-пирометрические системы сочетают в себе функции визуального
контроля за состоянием объекта исследования и дистанционного измерения
температуры [1].
Большой интерес в рамках телевизионной пирометрии представляет метод измерения
температуры тел, в котором используется специальный эндоскоп, вводимый в печь,
на донышко которого визируется телескоп телевизионного пирометра. Данный метод
позволяет измерять температуру до 1500°C.
В экстремальных условиях потоки лучистой энергии и раскаленного газа оказывают
комплексное воздействие на телевизионный эндоскоп. Важным этапом исследований
является анализ теплового режима пирометра и разработка новых принципов
построения систем. Для обеспечения нормального теплового режима разрабатываемого
пирометра необходимо предусмотреть систему охлаждения. Обычно используется
жидкостное (водяное) охлаждение, но такие системы имеют ряд недостатков: большие
габаритные размеры и масса, сложность крепления и взрывоопасность, также они
оказывают влияние на тепловой режим в печи, отводя большие потоки тепла. В
телевизионном пирометре эндоскопического типа используется газовое охлаждение,
что позволяет избавиться от этих недостатков.
Эндоскоп представляет собой керамический тубус, на котором под углом 45°
крепится зеркало из тугоплавкого материала. Зеркало при температуре свыше 700°С
начинает излучать в видимом диапазоне достаточно интенсивно, что может привести
к большой погрешности измерения температуры. Для охлаждения системы, через
штуцер, соединенный с торцевой поверхностью эндоскопа, от компрессора подается
газ. Целью анализа теплового режима телевизионного пирометра эндоскопического
типа является построение тепловой модели эндоскопа и расчет скорости газа,
необходимой для охлаждения системы, обеспечивая таким образом более точные
измерения температуры.
Сначала определяется тепловая модель зеркала (рис.1). Зеркало плоское, его можно
представить в виде пластины с коэффициентом теплопроводности λ и толщиной стенки
δ, с температурой стенки: со стороны горячего воздуха - tз1, со стороны
холодного газа - tз2. По одну сторону зеркала находится среда с горячим воздухом
с температурой tср (свободная конвекция), по другую омывается газом с
температурой tв, скоростью u (вынужденная конвекция). Теплообменом кондукцией
поверхности зеркала с тубусом пренебрегаем.
Рисунок
1 - Тепловая модель зеркала
Определим тепловую модель тубуса (рис. 2). Тубус гладкий круглый, внутренний
диаметр d, внешний D и длина тубуса до зеркала L. Теплоносителем является газ
(воздух), который омывает тубус со скоростью uв и температурой tв (вынужденная
конвекция в трубах и каналах), скорость у самой стенки 0м/с [3]. Снаружи тубуса
находится среда с горячим воздухом с температурой tср(свободная конвекция), а на
поверхности тубуса tст1, tст2. На входе в эндоскоп температура воздуха tвo,
скорость uвх .
Рисунок
2 - Тепловая модель тубуса
Тепловые модели зеркала и тубуса представляются математически. При
установившемся тепловом состоянии количество теплоты, переданное от горячего
воздуха эндоскопу, равно количеству теплоты, переданному через эндоскоп и
количеству теплоты, отданному от эндоскопа холодному газу (воздуху). На основе
закона сохранения энергии для плотности теплового потока составляется система
уравнений, из которой находится минимально необходимая скорость газа.
В результате было получено, что для охлаждения зеркала до 700°С, скорость
воздуха возле зеркала должна быть не менее u = 16 м/с.
Литература
1. Карачинов В. А., Карачинов Д. В., Торицин С. Б. Зондовые методы телевизионной
пирометрии газовых потоков: Монография/ НовГУ им. Ярослава Мудрого. – Великий
Новгород, 2006 – 108 с.
2. Дульнев Г. Н. Тепло- и масообмен в радиоэлектронной аппаратуре. М.:Высшая
школа, 1984. - 247 с.
3. Михеев М. А. Основы теплопередачи: Учебное пособие / М. А. Михеев, И.
М.Михеев -М.: Энергия , 1973. -236 с.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО РЕЖИМА ТЕЛЕВИЗИОННОГО
ЭНДОСКОПА (В. А. Карачинов, М. В. Казакова, С. В. Ильин, НовГУ им. Я.
Мудрого, Великий Новгород); HYDRODYNAMIC REGIME SIMULATION FOR TELEVISION
ENDOSKOPE (V. A. Karachinov, M. V. Kazakova, S. B. Ilin, NovSU named after
Yaroslav The Wise, Novgorod the Great) По докладу на 17-й Международной
научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»
Для диагностики высокотемпературных технических систем и для проведения научных
исследований, большой интерес представляют телевизионно-пирометрические системы
[1]. Такие системы представляют собой средства наблюдения и диагностики в зонах
с экстремальными условиями эксплуатации. Большой интерес в рамках телевизионной
пирометрии представляет метод измерения температуры тел, в котором используется
специальный эндоскоп, вводимый в печь, на донышко которого визируется телескоп
телевизионного пирометра. Данный метод позволяет измерять температуру до 1500°C.
В экстремальных условиях потоки лучистой энергии и раскаленного газа оказывают
комплексное воздействие на телевизионный эндоскоп. Для обеспечения нормального
теплового режима пирометра необходимо предусмотреть систему охлаждения. Обычно
применяется жидкостное (водяное) охлаждение, но такие системы имеют ряд
недостатков: большие габаритные размеры и масса, сложность крепления и
взрывоопасность, оказывают влияние на тепловой режим в печи, отводя большие
потоки тепла. В телевизионном пирометре эндоскопического типа используется
газовое охлаждение.
Рисунок
1 – Система охлаждения телевизионного эндоскопа
На рисунке 1 показано движение газа в пирометре. Эндоскоп представляет собой
керамический тубус, на котором под углом 45° крепится зеркало из тугоплавкого
материала. Через штуцер, соединенный с торцевой поверхностью эндоскопа, от
компрессора подается газ. Целью моделирования гидродинамического режима является
определение расхода газа, протекающего через эндоскоп, гидродинамического
сопротивления и давления газа, необходимого для обеспечения нормального
теплового режима эндоскопа.
Моделирование сводится к построению гидродинамической схемы и расчету элементов,
входящих в нее. На рисунке 2 изображена гидродинамическая цепь, из которой видно,
что общее сопротивление цепи состоит из потерь на трение Ртр, потерь на входе
Рвх и выходе Рвых эндоскопа, Gv – расход газа [3].
Рисунок
2 – Гидродинамическая схема телевизионного эндоскопа
В расчетах рассматривается упрощенная модель явления: поток характеризуется
средними по сечению параметрами, изменяющимися в направлении движения. [2]. По
известным характеристикам используемого газа и заданным параметрам эндоскопа
рассчитывается число Рейнольдса и определяется характер движения газа. Для
расчета потерь на вход, выход и трение газа подбираются уравнения [3],
полученные экспериментальным путем. Давление газа, подаваемое с компрессора,
должно превышать общее сопротивление цепи не менее чем в 1,1 раз.
Рисунок
3 – График зависимости температуры зеркала от расхода воздуха, подаваемого с
компрессора
Была получена зависимость температуры зеркала tз от расхода воздуха Gv,
подаваемого с компрессора (рис. 3). Зеркало при температуре свыше 700°С начинает
излучать в видимом диапазоне достаточно интенсивно, что может привести к большой
погрешности измерения температуры и ухудшению качества изображения. Для
обеспечения нормального теплового режима прибора, минимально необходимый расход
воздуха составляет - 0,03 м³/с, давление подачи воздуха с компрессора – 0,7 атм.
Литература
1. Карачинов В. А., Карачинов Д. В., Торицин С. Б. Зондовые методы телевизионной
пирометрии газовых потоков: Монография/ НовГУ им.
Ярослава Мудрого. – Великий Новгород, 2006 – 108 с.
2. Дульнев Г. Н. Тепло- и масообмен в радиоэлектронной аппаратуре. М.:Высшая
школа, 1984. - 247 с.
3. Идельчик Е. И. /Справочник по гидравлическим сопротивлениям/ М:Машиностроение,
1992, 672 с.
ОДНОСТРОЧНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ПОЛНОФОРМАТНОЙ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ ПЗС
МАТРИЦЫ [В. Н. Бодров, А. А. Ванюнин, А. М. Князев, Г. И. Обидин, ГОУВПО
Московский энергетический институт (ТУ), г. Москва]; LINE MODE OF FRAME TRANSFER
TVCCD [Vladimir Bodrov, Aleksandr Vanyunin, Aleksandr Knyasev, Gennady Obidin,
Moscow power engineering institute (Technical university), Moscow] По докладу на 17-й Международной
научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»
В последнее время возрос интерес к полихроматическим методам температурных
измерений, позволяющих повысить точность определения температуры, а также
исследовать динамику температурных процессов [1-2]. В частности, повышение
точности измерения температуры твердых тел достигается за счет того, что
полихроматические температурные методики инвариантны к материалу,
физико-химическим свойствам и состояниям пирометрируемой поверхности. Другими
словами, для дистанционного определения температуры тела не требуется знания его
коэффициента излучения. Это принципиально отличает полихроматический метод от
классических методов пирометрии.
Качественный прогресс в создании спектральных пирометров достигнут благодаря
использованию в них в качестве фотоприемников многоэлементных телевизионных
матриц, позволяющих фиксировать спектральные распределения излучения нагретых
тел для дальнейшей их компьютерной обработки. При этом характеристики
полихроматического пирометра во многом определяются параметрами используемого
матричного фотоприемника.
В частности, для изучения динамики тепловых процессов требуются
быстродействующие фотоприемники. Причем скорость протекания некоторых процессов
(типа взрывных) столь велики, что быстродействие стандартных телевизионных
фотоприемных устройств оказывается недостаточным для их неискаженного
отображения.
Настоящая работа посвящена разработке методики и устройства для
высокоскоростного измерения спектра теплового излучения с использованием
стандартной ПЗС матрицы. Существенное повышение скорости измерений достигается
здесь путем модификации схемы управления матрицей и элементов оптического тракта.
Спектр оптического излучения представляет собой одномерный сигнал, для
регистрации которого, в принципе, достаточно одной строки массива
фоточувствительных элементов (пикселей) приемной матрицы. Линейные
фоточувствительные матрицы (в том числе быстродействующие) во многих случаях не
позволяют решить задачи исследований быстропротекающих теплофизических процессов.
Поэтому возникла идея использования полноформатной матрицы в однострочном режиме.
Как известно, быстродействие ПЗС устройств определяется длительностью процесса
накопления носителей (экспозицией) и максимальной скоростью переноса зарядового
пакета. При высокой интенсивности источника излучения процесс накопления может
быть максимально сокращен и не ограничивать быстродействие устройства.
Максимальная скорость переноса носителей ограничивается двумя факторами:
взаимодействием движущихся зарядов с ловушками в канале переноса и
инерционностью зарядового пакета, приводящими к расплыванию зарядового пакета и
появлению искажений в изображении спектра. Поэтому максимальная скорость
перемещения информационных зарядов в телевизионных ПЗС матрицах строго
ограничена, и попытки увеличить ее простым увеличением частоты управляющих
напряжений приводят к искажению информации.
Рассмотрим принцип использования полноформатной ПЗС матрицы в однострочном
режиме для получения быстроменяющихся одномерных изображений, например,
оптических спектров. Для получения одномерных изображений необходимо оптически
изолировать от внешнего излучения основную часть светочувствительной секции ПЗС
матрицы, оставив открытой лишь одну верхнюю строку (рис. 1). Таким образом,
верхняя строка играет роль фоточувствительной линейки, а вся остальная область
секции накопления и секции хранения превращается в буфер для хранения информации,
полученной с этой строки. Наличие буфера позволяет производить серии быстрых 2-х
микросекундных измерений спектров процессов длительностью до 1 миллисекунды.
После экспозиции накопленный в верхней открытой строке заряд смещается в буфер с
частотой параллельного переноса.
Рис.
1 Схемы работы полноформатной ПЗС матрицы: а) в стандартном режиме, б) в
однострочном режиме
Современные полноформатные ПЗС матрицы обладают высокими частотами
вертикального переноса, близкие к единицам мегагерц.
Это означает, что наименьшее время сдвига одной строки составляет примерно 1 мкс.
(минимальное время экспозиции). После серии экспозиций и последующих переносов,
весь буфер заполняется. Затем следует обычный процесс последовательного
считывания каждой накопленной информационной строки через последовательный
регистр считывания. Это сравнительно медленный процесс, занимающий времени
порядка 64 мкс на каждую строку.
Однако, значительное уменьшение времени экспозиции ведет к резкому ослаблению
сигнала и уменьшению соотношения сигнал/шум. Современные
сверхвысокочувствительные ПЗС матрицы с внутренним умножением заряда типа
EMCCD позволяют преодолеть этот недостаток [3]. Особенностью данных матриц
является наличие дополнительного регистра умножения, в котором сигнал
усиливается в сотни раз еще до считывания. Это ведет к существенному увеличению
сигнала и уменьшению эквивалентного шума считывания, который является основным
фактором, ограничивающим чувствительность обычных ПЗС матриц. Электронное
умножение осуществляется за счет эффекта ударной ионизации при подаче высокого
напряжения (порядка 40 В) на дополнительную высоковольтную фазу регистра
умножения [4].
Рис.
2. Временные диаграммы управляющих сигналов, реализующих однострочный режим
работы матрицы CCD97
В настоящее время на кафедре «Электронные приборы» МЭИ ведется работа по
созданию макета ТВ камеры на базе матрицы с внутренним электронным умножением
типа CCD97 фирмы «E2V Technologies». Временные диаграммы управляющих
сигналов, реализующих однострочный режим работы матрицы CCD97,
представлены на рис. 2.
Таким образом, рассмотрен метод использования стандартных телевизионных
устройств в спектральных измерительных комплексах, ориентированных на
исследования сверхбыстрых взрывообразных физических процессов.
Литература
1. Бодров В. Н., Рассел М. М., Обидин Г. И. Многоканальный телевизионный метод
определения температуры. – В сб.: Труды 15-ой Всероссийской научно-технической
конференции «Современное телевидение», Москва, ФГУП МКБ «Электрон», 2007,
с.71-76.
2. Бодров В. Н. Спектр теплового излучения и температура. //Теплофизические
свойства веществ и материалов. Тезисы докладов XII Российской конференции по
теплофизическим свойствам веществ, Москва, 2008, с. 94-95.
3. Рыков А. Н. Камера на основе ПЗС матрицы с внутренним электронным умножением:
от теории к практике. - В сб.: Труды 16-ой Международной научно-технической
конференции «Современное телевидение», Москва, ФГУП МКБ «Электрон», 2008,
с.84-87.
4. P. Jerram et al. The LLLCCD: Low Light Imaging without the need for an
Intensifier. – SPIE Vol 4306, 2001. P. 1-3.
БИХРОМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
ТЕЛЕВИЗИОННЫМ СПЕКТРОПИРОМЕТРОМ [В. Н. Бодров, С. В. Лебедев, ГОУВПО
Московский Энергетический институт (ТУ), Москва]; BICHROMATIC METHIODS OF
TEMPERATURE MEASUREMENTS USING TV-SPECTROPYROMETER [Vladimir Bodrov, Sergey
Lebedev. Moscow power engineering institute (Technical university), Moscow] По докладу на 17-й Международной
научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»
Телевизионный метод определения температуры по спектру собственного теплового
излучения, при котором не требуется априорной информации об излучательной
способности пирометрируемой поверхности, позволяет получать экспериментально
значения температуры, близкие к термодинамическим значениям [1-3]. Однако,
точность результатов, получаемых по методу спектральных отношений, в ряде
случаев оказывается недостаточной. В связи с этим возникает необходимость
исследовать возможности использования других полихроматических методов
пирометрии и, в частности, бихроматического метода, который известен как
взаимно-корреляционный.
Экспериментальные данные, полученные в процессе работы, позволяют провести
сопоставление двух бихроматических методов определения температуры: метода
спектральных отношений (СО-метод) и взаимно-корреляционного метода (ВК-метод).
При измерениях СО-методом для определения температуры ТСО используется отношение
значений
спектральной плотности мощности b(λi) и b(λj), измеренных при различных
длинах волн λi и λj, т.е. используется отношение b(λi)/b(λj). При взаимно-корреляционном методе температура ТВК определяется из произведения двух
спектральных плотностей b(λi) × b(λj) [4].
Методические ошибки рассматриваемых методов δСО и δВК,
появляющиеся в процессе измерений, т.е. ошибки, определяемые
исключительно используемым методом, определяются соотношениями δСО =
ΛСОln(εi/εj) и δВК = ΛВКln(εi·εj). Здесь
εi и εj - значения
монохроматической излучательной способности нагретого тела при λi и λj,
соответственно, а ΛСО = λiλj/(λi-λj
) и ΛВК = λiλj(λi+λj) множители,
которые носят названия эквивалентных длин волн и играют роль
коэффициентов пропорциональности [4].
Рассматриваемый подход к измерению температуры предполагает
попарное использование большого числа спектральных составляющих
собственного спектра излучения и реализует принцип использования
избыточной информации, содержащейся в спектре излучения
пирометрируемого объекта. Согласно этому принципу сигнал,
характеризующий поток излучения более чем на двух длинах волн,
позволяет получить более точные результаты, чем при использовании
монохроматических методов. Поэтому помехоустойчивость методов
бихроматической пирометрии выше методов монохроматической. С
увеличением количества спектральных каналов увеличивается число
вовлекаемых в процесс измерения длин волн и, следовательно,
увеличивается информации о пирометрируемом объекте. Это обстоятельство
и позволяет повысить достоверность результатов измерений, используя
статистическую обработку полученных значений температуры.
Преимущество метода спектральных отношений состоит в
нечувствительности получаемых результатов к спектрально-неселективным
помехам, к изменениям расстояния до пирометрируемого объекта, к
поглощению атмосферы и т. д. Однако, этот метод имеет невысокую
инструментальную точность. Относительная инструментальная ошибка СО-метода определяется выражением [4].
. (1)
Здесь ΔIi,
ΔIj – ошибки при измерении интенсивностей
Ii, Ij,
соответственно. C2 – пирометрическая константа.
Как видно из соотношения (1), инструментальная погрешность пропорциональна
множителю λiλj/(λi-λj
) и зависит от выбора значений λi и λj.
Повысить точность получаемых результатов оказалось возможным при
использовании другого бихроматического метода - взаимно-корреляционного
(ВК-метод). Важной особенностью ВК-метода является его меньшая, по
сравнению с СО-методом, инструментальная погрешность.
. (2)
Это различие обусловлено значениями множителей ΛСО = λiλj/(λi-λj
) и ΛВК = λiλj(λi+λj).
В видимой области оптического диапазона значения ΛВК
изменяются от 3*10-7 до 4*10-7 м., а значения ΛСО меняются в пределах от
1*10-3 до 3*10-6 м.
В экспериментах с моделью абсолютно черного тела (АЧТ) типа М-360
фирмы Micron Infrared взаимно-корреляционный метод позволил получить
при помощи телевизионного спектопирометра результаты с относительной
погрешностью менее 0,1%. Такая точность получаемых результатов может
быть использована при оперативной проверке черных излучателей,
например, в полевых условиях, а также в тех случаях, когда отсутствует
высокоточное лабораторное спектральное оборудование.
Рис.
1. Сопоставление экспериментальных значений температуры с термодинамическими
значениями (Т, К)
На рис. 1 представлены результаты экспериментов, проведенных с
моделью АЧТ двумя методами. Здесь же представлены типичные
гистограммы распределения значений частоты появления
экспериментально определенных значений температуры. Нетрудно видеть,
что лучшие результаты получаются при использовании ВК-метода.
Положительные свойства бихроматических методов могут быть
использованы в тех случаях, когда каждый из них в отдельности не
обеспечивает требуемой точности. Это происходит при низких значения εi
и εj. В этой ситуации целесообразно использовать комбинацию двух
описанных выше методов. Для определения комбинированной температуры
Ткомб в пирометрии принято использовать выражение Ткомб-1 = 0,5(ТСО-1 +
ТВК-1)
[4].
На рис. 2 даны экспериментальные значения комбинированной
температуры, теоретическая прямая.
Таким образом, экспериментально продемонстрирована возможность
получения достаточно точных значений температуры в отсутствии точной
информации о коэффициенте излучения пирометрируемой поверхности при
рациональном выборе бихроматического метода.
Рис.
2. Сопоставление результатов измерений комбинированной температуры с
термодинамическими значениями (Т, К)
Литература
1. Бодров В. Н, Рассел М. М. // Многоканальная полихроматическая
пирометрия. – Тезисы докладов третьей Всероссийской конференции по
проблемам термометрии «Температура–2007», Москва, 2007г.
2. Бодров В. Н. // Спектр теплового излучения и температура, XII
Российская конференция по теплофизическим свойствам веществ, Тезисы
докладов, Москва. 2008 г.
3. Бодров В. Н, Рассел М.М., Обидин Г. И. Телевизионный метод
определения коэффициента излучения неизвестного объекта.16-я
Международная научно-техническая конференция «Современное
телевидение». Труды конференции. Москва, ФГУП МКБ Электрон. 2008 г.
4. Снопко В. Н. // Основы методов пирометрии по спектру теплового
излучения. Минск, Ин-т физики им. Б. И. Степанова. 1999 г.
ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА ОЦЕНКИ КРИТЕРИЯ КАЧЕСТВА
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ РЕАЛЬНОГО ЛАЗЕРНОГО ПУЧКА (Д. Г. Денисов, В. Е.
Карасик, П. В. Платонов, МГТУ им. Н. Э. Баумана, Москва); TELEVISION SYSTEM FOR
ESTIMATION QUALITY FACTOR OF ENERGY PROFILE OF REAL LASER BEAM (D. G. Denisov,
V. E. Karasik, P. V. Platonov, BMSTU, Moscow) По докладу на 17-й Международной
научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»
При работе с лазерными пучками часто требуется информация о распределении
интенсивности в их поперечном сечении и пространственно-угловых характеристиках.
Интегральным параметром, описывающим эти характеристики служит параметр качества
лазерного пучка – M2 параметр, введённый А.Е. Сигманом в 1990 г.
Пространственно – угловая структура формируемого лазерного пучка
(рисунок 1), является его важнейшей характеристикой. Она формируется
резонатором и активной средой лазера.
До конца 80–х годов для оценки угловой расходимости лазерного
излучения чаще всего использовались два параметра – расходимость по
уровню 0,5(0,8) энергии. Первый из них характеризует ширину центрального
максимума углового распределения, измеренную по уровню, составляющему
половину максимальной интенсивности, второй – угловую ширину конуса, внутри
которого сосредоточена половина (или
87%) общего потока
излучения.
Дальнейшие исследования формы углового распределения
интенсивности излучения различных когерентных источников показали, что
сравнительный анализ различных источников по значению лишь одного из
этих двух параметров легко может привести в ряде случаев к неверным
выводам.
В этой связи с 90–х годов прошлого века в качестве интегрального
параметра оценки качества пучка используется параметр M2, который
является основой соответствующего европейского стандарта.
Согласно европейскому стандарту ISO 11146 для оценки качества
лазерного излучения, сформированного устойчивым резонатором, введены
такие оценочные параметры, как фактор распространения – K и M2 фактор.
Последний характеризует отличие структуры реального лазерного пучка от
идеальной модовой структуры TEM00 (рисунок 1) и определяется, как
отношение угловой расходимости реального лазерного пучка к угловой
расходимости идеального (или дифракционного) лазерного пучка:
Рисунок 1. К определению
M2 – фактора (пространственно – угловая
структура гауссова пучка)
На рисунке 1 показана пространственно – угловая структура идеального
и реального гауссовых пучков.
Под фактором распространения лазерного пучка K понимается величина обратная M2 фактору:
K = 1/M2
Выражения пространственно – угловых характеристик идеального
Гауссова пучка определяются модулем выражения распределения поля внутри
резонатора.
Анализируя поле на выходе из резонатора, которое представляет собой
стоячую волну, можно найти диаметр лазерного пучка в любом поперечном сечении.
После ряда преобразований, авторы
записали следующее выражение:
M2 = πD2
реал/4λZk , где Dреал - диаметр сечений перетяжек
реального лазерного пучка,
Zk – параметр
конфокальности.
На сегодняшний день известны 4 основных метода, позволяющих анализировать энергетический профиль лазерного пучка. К ним относятся: метод варьируемой диафрагмы, метод движущейся щели, метод движущегося острого края (ножа), метод томографического сканирования. Все вышеуказанные методы основаны на построении профиля лазерного пучка, как функции интенсивности от продольной координаты (смещения приёмной апертуры вдоль оси распространения лазерного пучка) и требуют проведения большого количества измерений, что является существенным их недостатком.
В данной статье предложена экспериментальная методика измерения параметра качества лазерного пучка
M2 методом Рэлея, базирующаяся на
теории эквивалентного конфокального резонатора (ЭКР) (рисунок 2), и позволяющая существенно сократить объём измерений.
Рисунок 2. Схема конфокального резонатора (к определению параметра конфокальности)
Известно, что свойства произвольного неконфокального резонатора
(НР) (L ≠ (R1 + R2)/ 2,0 <g1g2 <1) можно определить, если найдена
соответствующая система, в которой две какие – либо синфазные
поверхности совпадают с зеркалами рассматриваемого конфокального
резонатора [3].
Таким образом, заменив рассматриваемый НР виртуальным ЭКР в
пространстве, можно свести излучение свойств исследуемого резонатора к
анализу свойств излучения соответствующего ЭКР, пользуясь формулами и
результатами расчётов, которые даны для распределения поля на зеркалах
конфокального резонатора.
На рисунке 3 представлен экспериментальный стенд параметра качества
лазерных пучков методом Рэлея. Спроектированная схема измерительной
установки представляет собой компактный стенд, состоящий из измерителя
профиля лазерного пучка 1 на основе ПЗС – матрицы с набором
светофильтров, системы подвижных юстировочных механизмов 2 и непосредственно лазерного источника излучения
3 с известными
исходными паспортными характеристиками и параметрами выходного
лазерного излучения. Зарегистрированное распределение интенсивности
падающего на ФПЗС – матрицу гауссова пучка, передаётся по внешнему
USB кабелю 4 на ЭВМ 5, где при помощи специального программного
обеспечения происходит регистрация и запись в текущем режиме времени
распределения интенсивности падающего пучка в пределах его огибающей
(≈ 87 % энергии).
Рисунок
3. Экспериментальный стенд определения параметра качества методом Рэлея
Показанная на рисунке 3 методика измерения параметра качества
лазерного пучка заключается в следующем:
1. Производится измерение диаметра сечения перетяжки D0
сформированного пучка, при помощи измерителя профиля;
2. Затем измеряется диаметр сечения пучка равный √2D0, при этом
измеритель профиля перемещается к излучателю и фиксируется расстояние
от измерителя профиля до излучателя Zmin ;
3. Далее вновь измеряется диаметр сечения пучка равный √2D0, но
уже с другой стороны, смещаясь вдоль распространения излучения,
фиксируется расстояние от измерителя профиля до излучателя Zmax.
В результате производится оценка
M2 параметра по следующей
формуле:
M2 = πD2
0/4λZk
С учётом
M2 параметра, расходимость реального лазерного пучка
будет определяться следующим выражением:
2θреал = r0 /Zk ·√1 + (Z/Zk)2
Аналогично можно определить параметр качества лазерного пучка
преобразованного оптической системой.
Преобразование гауссова пучка одиночной линзой показано на
рисунке 4.
Рисунок
4. Преобразование гауссова пучка одиночной линзой (исходное и преобразованное
распределение энергетического профиля гауссова пучка)
Параметра качества M2 преобразованного лазерного пучка есть
частный случай общего выражения и определяется следующим
выражением:
M2 f= DfDmin π/f4λ
В рассматриваемом эксперименте анализ профиля формируемого
лазерного пучка проводился при помощи измерителя профиля, фирмы Ophir,
BeamStar FX 33 на основе CCD матрицы, в качестве излучателя
использовался He-Ne лазер фирмы MellesGriot, 05LLR811λ = 0.6328 мкм ,
2θпасп. =1.7 мрад, Dпасп. =0.47 мм .
Параметр
M2 для используемого в эксперименте He-Ne лазера
составил 1, 01.
Согласно померенному параметру
M2 расходимость лазерного
излучения согласно, составила 1.74 мрад.
Таким образом, относительная погрешность измерения составляет
величину
2%.
Отклонение от идеальной модовой структуры - 0,4%.
Соответственно после преобразования одиночной линзой ( f ' = 40 мм)
M2 f' = 1,1.
Последнее выражение показывает ухудшение качества лазерного пучка
относительно начального (до линзы) на 0.1 данной величины.
Таким образом, метод Рэлея позволяет сократить количество измерений
(до 3-х) при анализе энергетического профиля и определить качество
лазерного пучка простыми аналитическими выражениями.
Проведённые измерения параметра качества лазерного пучка
прошедшего через оптический компонент, показали, что происходит также
ухудшение качества лазерного пучка за счёт аберраций линзы.
Возможности данного метода не ограничиваются рассмотренными
здесь случаями. Аналогично можно получить аналитические выражения для
параметра
M2 при одновременном влиянии тепловой самофокусировки,
сферической и других аберраций.
ОЦЕНКА КОНТРАСТА СПЕКЛ – СТРУКТУРЫ В ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ
КАРТИНЕ АКТИВНОЙ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ СИСТЕМЫ ДАЛЬНЕГО ИНФРАКРАСНОГО ДИАПАЗОНА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ШЛИФОВАННЫХ ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (Д. Г.
Денисов, В. Е. Карасик, П. В. Платонов, МГТУ им.Н.Э. Баумана, Москва);
ESTIMATION OF CONTRAST SPECKLE STRUCTURE IN THE INTERFEROMETRIC IMAGING OF
ACTIVE TELEVISION SYSTEM AT THE FAR INFRARED RANGE FOR MANUFACTURING MEASUREMENT
OF OPTICAL GRINDING FINISH (D. G.Denisov, V. E.Karasik, P. V. Platonov, BMSTU,
Mosсow) По докладу на 17-й Международной
научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»
Основное внимание в работе уделено оценке качества регистрируемого изображения в
зависимости от степени шероховатости контролируемой оптической поверхности.
Рисунок 1. Оптическая схема ИК – интерферометра, построенного по схеме Тваймана
– Грина
Высокоточное изготовление крупногабаритных оптических зеркал достигается
благодаря постоянному оперативному контролю их поверхностей на стадиях
технологической обработки. Если осуществлять контроль формы изготавливаемой
детали на ранних стадиях обработки (на стадиях шлифования), то можно значительно
повысить точность изготовления формы поверхностей, устраняя местные ошибки
(бугры и ямы) и сокращая в целом время технологического цикла изготовления
оптических деталей.
В настоящее время наиболее полную и точную количественную информацию о
контролируемом волновом фронте можно получить интерферометрическим методом.
В качестве интерферометрической системы контроля крупногабаритных шлифованных
оптических поверхностей предлагается неравноплечий инфракрасный (ИК) –
интерферометр Тваймана – Грина (рисунок 1).
Качество контролируемой оптической поверхности, оценивается по искривлению
интерференционных полос (отклонению от заданной формы) и контрасту
интерференционной картины (степени шероховатости поверхности (локальная
погрешность)). Говоря о контрасте интерферограммы необходимо сказать, что для
оценки последней очень важно оценить контраст картины в целом и контраст
интерферограммы зашумлённой пространственной спекл – структурой возникающей в
результате интерференции лучей отражённых от различных микронеровностей
оптической шероховатой (шлифованной) контролируемой поверхности.
Задача оценки качества сформированной интерференционной картины сводится к
задаче определения контраста полученного изображения в результате интерференции
двух сферических волн, одна из которых отражается от идеальной (эталонной)
сферической поверхности, а другая от шероховатой (контролируемой) поверхности.
Согласно предложенной оптической схеме (рисунок 1) запишем выражение для
результирующей комплексной амплитуды в результате интерференции двух сферических
волн: Uo(x,y) от эталонного зеркала и U(x,y) от контролируемой шлифованной (шероховатой)
поверхности и имеет вид:
Uрез(x,y) = U(x,y) + U0(x,y) (1)
Средняя интенсивность интерференционного поля при условии нормального
распределения высот микронеровностей, определяется статистическим усреднением
реализаций ( с учётом параксиального приближения, для единичных амплитуд
интерферирующих электро –магнитных волн
(2)
В выражении (2) величина шероховатости h учитывается дисперсией
высот микронеровностей в экспоненциальной (характеристической)
функции.
Рисунок
2. Распределение средней интенсивности у интерференционной картины
На рисунке 2 показано насколько уменьшается значение суммарной
интенсивности и как следствие контраста полученной интерференционной
картины в случае интерференции 2-х идеальных сферических волновых
фронтов и в случае отражения предметной сферической волны от
шлифованных (шероховатой) поверхностей.
На рисунке 3 показаны экспериментально полученные
интерферограммы на различных стадиях шлифования оптической
поверхности, в соответствии с полученными аналитическими
распределениями, показанными на рисунке 2.
В случае контроля плоских оптических поверхностей, с учётом
нормального распределения высот микронеровностей
< I > = 2A2(x,y)·1 +
〈эфф〉
cos(αx)] (4)
где
〈эфф〉 = exp(-8π2/1·(h/λ)2)
– эффективный коэффициент
отражения;
h – среднее квадратическое отклонение высот ζ (x,y);
k = 2π/λ – волновое число.
Рисунок
3. Телевизионное изображение экспериментально полученных интерференционные
картины на различных стадиях шлифования
На рисунке 4 показаны графики распределения средней интенсивности
интерференционного поля, в зависимости от различных высотных
параметров контролируемых шероховатых поверхностей.
Контраст полученной интерференционной картины определятся
дисперсией высот микронеровностей. Тогда для нормального закона
распределения высот микронеровностей шероховатых поверхностей
контраст равен
C =
< I >max -
< I >min/< I >max +
< I >min = exp[-2k2
h2] (5)
Рисунок 4. Распределение интенсивности в плоскости
микроболометрического МФПУ в зависимости от различных значений дисперсий
микронеровностей
В результате в полученных экспериментальных распределениях
интенсивностей проявляется два очень важных эффекта, которые важно
исследовать и оценить: образование интерференционных полос (колец),
качество которых оценивается по контрасту интерференционной картины в
целом (рисунок 5) и проявление спекл – структуры в полученном
распределении интенсивности.
Для оценки последней не достаточно знания моментов поля первого и
второго порядков (значений средней интенсивности), необходимо иметь
информацию о моментах, рассеянного шероховатой поверхность поля,
высших порядков.
Математически задача образования спекл - структуры может быть
сведена к задаче рассеяния (дифракции) плоской монохроматической волны,
вида:
U0(x,y,z) = exp(-ikz) (6)
на безграничном хаотическом фазовом экране с нормальным законом
распределения флуктуаций микронеровностей.
Под контрастом “спекл - структуры”принято понимать отношение
флуктуаций интенсивности в спекл - картине к среднему значению
интенсивности и определять следующим выражением:
C
=
I/I (7)
где
I - среднеквадратичное значение флуктуаций интенсивности;
I – среднее значение интенсивности.
В частности для фазового экрана с гауссовыми флуктуациями фазы
(рисунок 6), контраст спекл – структуры, определяется следующим
выражением.
(8)
Рисунок 5. Кривая видности
(контраста) интерференционных колец (полос) (для нормального распределения
дисперсии высот микронеровности шероховатой поверхности)
На рисунках 5 и 6 показаны кривые видности интерференционной
картины и функции контраста спекл – структуры в зависимости от
соотношения дисперсии микронеровности шероховатой поверхности к
длине волны лазерного излучения
h/λ (длины волны
интерферометрического контроля). Зависимости построены для длин волн λ1 =10,6мкм и
λ1 = 5мкм . По построенным кривым видно, что с
увеличением параметра микронеровности шероховатой поверхности при
фиксированной длине волны генерации лазерного излучения видность
интерференционной картины в целом ухудшается, тогда как контраст
объективной спекл – структуры резко возрастает. Для фиксированного
параметра микронеровности шероховатости контролируемой оптической
поверхности приемлемой является длина волны генерации λ1 =10,6 мкм,
поскольку в этом случае соотношение
h/λ уменьшается, что приводит к
увеличению эффективного коэффициента отражения рассеянного поля,
вследствие чего резко возрастает видность интерференционной картины в
целом, тогда как контраст спекл – структуры уменьшается.
Рисунок 6. Кривая видности (контраста) спекл – структуры в
распределении средней интенсивности в интерференционной картине (для
нормального распределения дисперсии высот микронеровности
шероховатой поверхности)
АКТИВНАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА ВИДЕНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАЛЫХ
УГЛОВЫХ ОТКЛОНЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ (Н. В. Барышников, Д. Г. Денисов,
И. В. Животовский, П. В. Платонов, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва); ACTIVE
TELEVISION SYSTEM FOR MEASURING LOW ANGULAR DEFLECTIONS OF STRUCTURE ELEMENTS
(N. V. Baryschnikov, D. G. Denisov, I. V . Jivotovski, P.V. Platonov, BMSTU,
Moscow) По докладу на 17-й Международной
научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»
В данной работе рассмотрено схемы построения и применение активной телевизионной
системы для высокоточных измерений взаимных угловых отклонений механических
элементов различных конструкций, вызванных, например тепловым воздействием.
Одной из актуальных проблем систем космической связи является проблема
сохранения постоянства угловой ориентации системы приемных и передающих антенн
на спутнике связи друг относительно друга в различных температурных условиях.
Температурный диапазон, в котором необходимо работать аппаратуре космической
связи, лежит в пределах от -160ºС до +120ºС.
Указанный температурный диапазон создается воздействием (или отсутствием
воздействия) излучения Солнца. Еще на этапе проектирования аппаратуры и
конструкции космического аппарата (КА) необходимо учитывать и минимизировать
температурные деформации механических элементов с целью постоянства ориентации
осей антенн и астродатчиков. Контроль тепловых деформаций конструкции КА в
различных температурных режимах осуществляется на этапе термовакуумных испытаний.
Учитывая достаточно высокие требования к погрешности измерений значения углового
отклонения реперов (не более 15 угл. сек.) в диапазоне углов ±20 угл. мин.,
оптимальным методом измерения малых угловых деформаций конструкции КА является
оптический автоколлимационный метод измерения.
Этот метод реализуется с помощью оптико-электронной измерительной системы (ОЭИС),
формирующей коллимированный пучок излучения, системы оптической разводки,
направляющей этот пучок на реперный элемент, установленный на кронштейне
антенны. В качестве реперного элемента используется стеклянный кубик с плоскими
зеркальными гранями. Отраженный пучок регистрируется приемной системой ОЭИС (ПЗС-матрица
с объективом). Координатное положение на ПЗС-матрице зарегистрированного пятна
определяет угловое рассогласование базовой системы координат ПЗС-матрицы и
системы координат отражающего реперного элемента антенны. Измерения угловых
уводов должно осуществляться в 4-х точках (реперах), расположенных в различных
частях каркаса КА, поэтому система оптической разводки ОЭИС должна
предусматривать четыре канала. Расположение реперов, испытательной оснастки,
ОЭИС показаны на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема расположения ОЭИС на каркасе КА
Учитывая сложную пространственную геометрию расположения реперов, система
оптической разводки состоит из светоделительного блока и блоков преломляющих
элементов. Светоделительный блок разделяет излучение по оптическим каналам, а
блоки преломляющих элементов перенаправляют пучки к конкретным реперам. Чтобы
тепловой угловой увод преломляющих элементов не влиял на угловое положение
преломленных пучков, используются пентапризмы. В этом случае малый разворот
блока в плоскости пентапризмы не приводит к погрешности измерения, разворот же в
перпендикулярной плоскости будет вносить ошибку в результат измерений. Для учета
ошибки вносимой разворотом пентапризмы необходимо регистрировать дополнительно
еще один автоколлимационный блик от передней грани пентапризмы и результат
углового отклонения «вычитать» из результата углового отклонения репера.
Требуемый размер апертуры пентапризмы определяется максимальным расстоянием от
пентапризмы до репера L = 900 мм и требуемым измеряемым отклонением +/– 20 угл.
мин. так, что dmin = 2tg(20')·900 = 10,8 мм. При
расчете апертуре пентапризмы необходимо учесть расходимость излучения
лазерного пучка, так чтобы не происходило виньетирования пучка. Так на
расстоянии 5 м сечение пучка лазера составит 8 мм. Номинальная апертура
пентапризмы в этом случае должна быть не менее 18,8 мм. С учетом
возможных различных расстояний L, примем апертуру пентапризмы равной
30 мм.
При максимальном расстояния в 3,1 м от ОЭИС до реперов и с учетом
расходимости лазерного пучка, диаметр приемного объектива
измерительного коллиматора должен быть не менее D = 48 мм. Фокусное
расстояние объектива при высоких требованиях к качеству изображения
коллимационного блика оптимально должно лежать в пределах 120–150
мм. Выбираем значение f' = 135 мм (эти значения соответствуют объективу
«Телезенитар –М» с D = 50 мм). В фокальной плоскости объектива
установим ПЗС-матрицу формата 1/3".
Рассмотрим варианты схем построения оптической разводки излучения
по 4-м измерительным каналам.
Рисунок 2 – Оптическая разводка излучения по каналам
На рисунке 2 ОЭИС включает источник излучения, светоделительный
кубик, матричный ПЗС фотоприемник, коллимирующий объектив. На
выходе объектива формируется параллельный пучок излучения, который
разводится по каналам к каждому из реперов системой плоскопараллельных
пластин, на которых нанесено светоделительное покрытие с определенным
соотношением коэффициента пропускания τ и коэффициента отражения
.
Коэффициенты τ и таковы, чтобы коэффициенты пропускания каждого
канала были примерно одинаковы. Это обязательное условие должно
обеспечить одинаковые энергетические характеристики регистрации
излучения от каждого репера на одной ПЗС-матрице.
В таблице 1 приведены значения коэффициентов пропускания каждого
канала τi при вариантах значений τ и одной пластины. В этой таблице
указаны также и суммарный коэффициент пропускания каждого канала τсум
(от источника – до ПЗС, учитывающий также: потери излучения при двойном
прохождении светоделительного кубика (τк
= 0,4·0,4 = 0,16); коэффициент отражения репера з = 0,8; потери излучения на поглощение τопт = 0,8.
Суммарный коэффициент пропускания определяется выражением:
τсумi = τк·з·τопт·τi·τi (1)
Из анализа таблицы 1 следует, что для выравнивания значений
коэффициентов пропускания каналов при одновременной регистрации всех
4-х бликов необходимо варьировать значениями τ и для каждой пластины.
Значения коэффициентов пропускания лежат в пределах 0,001 …0,01, и при
этом уровень полезного сигнала будет соизмерим с уровнем фоновой
засветки при рассеянии излучения подсвета на светоделительном кубике в
передающем канале. Реализовать такую систему при совмещенной
оптической схеме приемо-передающего канала практически невозможно,
соотношение сигнал/шум недостаточно для автоматической регистрации
полезного сигнала. Это обстоятельство является существенным недостатком
рассматриваемой схемы.
Таблица 1. Значения коэффициентов пропускания каналов
| № | Выражение для τi | τ = 0,6; = 0,1 | τ = 0,6; = 0,2 | ||
| τi | τсумi | τi | τсумi | ||
| 1 | τ3 | 0,21 | 0,011 | 0,21 | 0,011 |
| 2 | τ2 | 0,036 | 0,000324 | 0,072 | 0,00129 |
| 3 | τ | 0,06 | 0,0009 | 0,12 | 0,0036 |
| 4 | | 0,1 | 0,0025 | 0,2 | 0,01 |
| № | Выражение для τi | τ = 0,6; = 0,3 | τ = 0,5; = 0,3 | ||
| τi | τсумi | τi | τсумi | ||
| 1 | τ3 | 0,21 | 0,0011 | 0,125 | 0,0039 |
| 2 | τ2 | 0,108 | 0,002916 | 0,075 | 0,0014 |
| 3 | τ | 0,18 | 0,0081 | 0,15 | 0,00562 |
| 4 | | 0,3 | 0,0225 | 0,3 | 0,0225 |
Фокусное расстояние объектива коллиматора будет определять поле
зрения 2ω приемной системы 2ωx,y =
αx,y/f ', где αx,y = 4,8 мм (3,6 мм) –
размеры светочувствительной области ПЗС матрицы. Поле зрения матрицы
составит 118 х 88 угл.мин. Таким образом, одновременно зарегистрировать в
одном видеокадре все 4-е отраженных блика в отдельных
неперекрывающихся зонах (+/– 20 угл.мин.) невозможно. Кроме того, для
реализации этого принципа в рассматриваемом варианте ОЭИС поле зрения
должно составить по OY +/- 80 угл. мин., Это обстоятельство требует
значительного увеличения диаметра объектива коллиматора. Для реализации
этой схемы необходимо выполнить противоречивые требования –
значительно уменьшить фокусное расстояние коллимирующего объектива
(два раза, т.е. до f '= 60 мм) при одновременном увеличении его диаметра
(более, чем в два раза, т.е. D = 100 мм), но таких объективов не существует.
Из проведенного анализа следует, что реализовать приведенную схему с
одновременной регистрацией 4-х бликов и с указанными характеристиками
не представляется возможным. Поэтому разрабатываемая система должна
быть построена по принципу поочередной регистрации каждого из 4-х
автоколлимационных бликов. Это означает, что в системе должна быть
предусмотрена оптическая селекция каждого канала.
Рассмотрим вариант построения системы, основанный на спектральной
селекции каналов. Этот вариант должен предусматривать использование 4-х
источников излучения, каждый из которых работает в своем спектральном
диапазоне, а также спектральную развязку для каждого из четырех
измерительных каналов. Например, возможно использование твердотельных
лазеров (λ = 0,53 мкм;
λ = 0,473мкм), полупроводниковых лазеров (λ = 0,65
мкм; λ = 0,69 мкм;
λ = 0,8 мкм; λ = 0,9 мкм) или же белого светодиода.
Таким образом, можно сказать, используя современные экономичные
излучатели, можно обеспечить спектральную развязку источников
излучения по 4-м отдельным спектральным диапазонам. Для раздельной
регистрации автоколлимационных бликов необходимо произвести еще
спектральную селекцию каналов. Один из вариантов приведен на рисунке 3.
Он предусматривает использование спектрально разнесенных источников
излучения, а спектральная селекция каналов осуществляется спектральным
фильтром, установленном в каждом канале. Но существенным недостатком
такой схемы является влияние внутренних фоновых засветок на паразитную
фоновую составляющую. Только для этой схемы это влияние будет еще
более ощутимым, т.к. потери излучения в измерительных каналах будут еще
более значительными за счет использования спектральных фильтров.
Поэтому рассматриваемый вариант схемы со спектральной селекцией
каналов для использования в разрабатываемой ОЭИС не может быть
использован.
Рисунок 3 – Схема спектральной селекции каналов
Рассмотрим следующий вариант построения схемы спектральной
селекции, основанный на использовании в качестве селектора
светоделительные пластины. Этот вариант предполагает нанесение на
светоделительную пластину покрытия, отражающего излучение в некоторой
спектральной полосе и пропускающего в остальной части спектра. Для
данного варианта необходимо 3 светоделительные пластины, отражающие
каждая в своей области спектра. Особенностью такого спектрально
селективного светофильтра является также то, что он должен быть рассчитан
не для нормального падения излучения, а для падения излучения под углом
45 градусов. Изготовление таких фильтров сложная и дорогостоящая
процедура. Кроме того образцы характеризуются наличием боковых
всплесков значения коэффициента отражения, лежащих вне заданной
области λмин ….λмакс. Также существует целый ряд дополнительных
требований к оптической системе каналов, работающих в разном
спектральном диапазоне – требования по согласованию хроматической
аберрации объектива коллиматора, требования по предварительному
выравниванию расходимости излучения, сформированного в различных
спектральных каналах, что приводит к дополнительному усложнению
системы. Эти недостатки не позволяют использовать указанный принцип
селекции каналов в разрабатываемой ОЭИС.
Рассмотрим вариант механической селекции каналов (рисунок 4).
Вращающееся светоделительное зеркало последовательно направляет
излучение подсвета в каждый из измерительных каналов. Наличие
механической передачи в ОЭИС представляется рискованным, особенно
учитывая экстремальные условия ее работы. Существенным недостатком
системы являются высокие требования к погрешности отработки
механического привода. Они не должны превышать заданную погрешность
измерения – 15 угл. секунд, что выполнить довольно сложно. Этот
недостаток ограничивает возможность применения такой схемы для
решения указанной задачи.
Рисунок 4 – Схема механической селекции каналов
Наиболее оптимальным вариантом построения измерительной схемы
является схема с минимизированным параллаксом (рисунок 5). Каждому
измерительному каналу соответствует свой источник излучения. Излучение
источника направляется только в свой канал. Измерение в каждом канале
осуществляется включением нужного источника.
На схеме показаны четыре источника 1 (полупроводниковый лазер λ = 0,65 мкм). С помощью ромб призм
2 излучение направляется в рабочую
зону апертуры коллимационного объектива 9, при этом часть его апертуры
становится нерабочей на прием. Учитывая малые габариты сечения пучка
источника (порядка 2 мм) это несущественные потери. На каждом из
светоделителей 4 нанесено зеркальное покрытие в определенной зоне,
соответствующей рабочему источнику. Перед пентапризмой 7 располагается
система из прямоугольной призмы 5 и светоделителя 6 на основе
полупрозрачной пластины, задача которой – совмещение оси излучения
подсвета с оптической осью измерительного канала. Дальше излучение
проходит юстировочные клинья 8, попадает на зеркальный реперный кубик
и возвращается назад, минуя последовательно компоненты 8, 7, 6, 4, затем
попадает во входной значок коллимационного объектива 11 и
регистрируется на ПЗС-матрице 12.
Эта схема усложняется наличием дополнительных элементов – 4-х
источников 1, ромб призм 2, прямоугольных призм 5 и светоделителей
6.
Усложняется и конструкция светоделителей 4.
Рисунок 5 – Функционально оптическая схема ОЭИС
с минимизацией параллакса
Эта конструкция имеет целый ряд недостатков. Так, например, в
оптический измерительный канал вводятся дополнительные компоненты,
каждый из которых может внести свои погрешности измерения, в том числе
и за счет температурных уводов своей оправы. В меньшей степени это
относится к оправам ромб призм, т.к. они находятся внутри
термостабилизированного корпуса.
Эта схема обеспечивает оптическую развязку каналов, проведение
измерения в каждом канале простым включением своего источника, сами
источники могут быть использованы в качестве реперов при юстировки
системы. Отсутствует возможность проявления паразитных бликов систем
формирования излучения подсвета в приемном канале.
Эта система наиболее полно удовлетворяет требованиям,
предъявляемых к ОЭИС, поэтому она рассматривается как наиболее
перспективная для разработки измерительной системы.
УНИВЕРСАЛЬНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО НА ОСНОВЕ
ПЗС-МАТРИЦЫ (В. Б. Бокшанский, В. Е. Карасик, А. А. Сахаров, МГТУ им. Н. Э.
Баумана, Москва); CCD UNIVERSAL MEASUREMENT DEVICE (V. B. Bokshansky, V. E.
Karasik, A. A. Sakharov, BMSTU, Moscow) По докладу на 17-й Международной
научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»
Широкое распространение ПЗС-матриц обуславливает их использование в различных
изображающих системах. Особым классом таких систем являются лазерные
изображающие системы, где подсветка объектов наблюдения осуществляется с помощью
лазера. Этот класс систем чаще всего используется в условиях недостаточной
освещенности (ночью), в неблагоприятных погодных условиях, под водой и так
далее. Такие системы называют активными системами, и часто используют для
обнаружения различных световозвращающих объектов, которыми могут служить
уголковые отражатели на основе триппель призм, световозвращающие покрытия,
навигационные метки и тому подобное.
На экране монитора изображения световозвращателей наблюдаются в виде ярких
бликов на фоне подстилающей поверхности.
Существующие активные системы, благодаря наличию многоэлементного приемника,
позволяют легко определить угловые координаты объектов, но измерение дальности
до них представляет серьезную проблему из-за времени накопления. Как правило,
для этой цели используется дополнительное устройство, представляющее собой
дальномерный канал, обычно содержащий импульсный лазер и одноплащадочный
фотоприемник со своей оптической системой.
Следствием такой конструкции всегда является увеличение габаритов, массы и
сложности настройки таких устройств.
В связи с вышесказанным становится актуальной задача использования ПЗС-матрицы
еще и в качестве устройства измерения дальности.
Реализовав дальномер на основе ПЗС-матрицы, можно построить изображающую
систему, полностью определяющую положение объекта в пространстве. При этом,
система будет содержать единственный приемник, что позволит сделать ее
достаточно миниатюрной.
Особенностью ПЗС-матрицы является то, что она накапливает энергию от любого
источника света, за определенный период накопления заряда. Такой приемник не
фиксирует момент регистрации сигнала от источника света, а лишь может определить
его наличие в заданном интервале времени (период накопления заряда), однако, во
время работы ПЗС-матрицы существует период времени, когда осуществляется
считывания заряда, и приемник не чувствителен к свету. То есть, существует
граница между периодом чувствительности и нечувствительности, четко определенная
во времени.
Эти особенности ПЗС-матрицы были учтены при разработке специального
итерационного метода измерения дальности (заявка на патент РФ № 2008152216).
Суть метода заключается в том, что система подсветки,
основанная на полупроводниковом лазере формирует серию импульсов подсвета,
отстоящих по времени от начала времени накопления заряда (границы
чувствительности и нечувствительности) на некоторую величину упреждения,
меняющуюся от кадра к кадру. Если величина упреждения такова, что отраженный
сигнал попадает во время накопления полукадра ПЗС-матрицы, то блик от объекта
регистрируется матрицей и может быть отображен на устройстве вывода изображения.
Таким образом, при изменении времени упреждения с постоянным шагом от кадра к
кадру и подсчете самих кадров можно считать, что расстояние до объекта равно
половине времени упреждения для кадра, где впервые регистрируется блик от
объекта, умноженному на скорость света.
Более подробно стоит отметить недостатки существующих схем и остановиться на
способе их решения для предложенного варианта устройства.
На рисунке 1 показана функциональная схема разработанного одноканального
устройства для обнаружения световозвращающих оптических систем и определения
дальности до них. Устройство содержит один приемный и один передающий каналы.
Рисунок 1. Функциональная схема.
Дальность рассчитывается соответствующим блоком по формуле:
Lоб = [Tу0 – ∆Tу(n*-1)]c/2 , (1)
где с – скорость света;
Tу0 = 2Lmax/c;
Lmax – максимальная дальность, измеряемая устройством;
∆Tу = ∆L/c;
∆L – погрешность измерения расстояния до световозвращающего
объекта;
n* – номер кадра, в котором появился отраженный сигнал.
Функционирует устройство следующим образом: обнаружение
световозвращающих оптических систем и определения дальности в
предлагаемом одноканальном устройстве обеспечивается за счет
последовательного изменения времени упреждения лазерного импульса
относительно начала времени накопления четного полукадра ПЗС-матрицы
и применения обработки сигнала, позволяющей вычислить дальность до
объекта. Для этого в устройстве во время четных полукадров формируют
последовательность импульсов подсвета, для которых время упреждения
определяется по формуле:
Tуn = Tу0 – ∆Tу(n-1), (2)
где n = 1,2,3… - номер кадра, формируемого ПЗС-матрицей;
Tу0 = 2Lmax/c - время упреждения для максимальной дальности,
которую может измерить устройство;
Lmax – максимальная дальности, которую может измерить устройство;
с – скорость света;
∆Tу = ∆L/c, где
∆L – точность измерения расстояния до объекта.
При n* = [(Tу0 – 2Lоб/c)/∆Tу + 1], где
n* - номер кадра, в котором появился отраженный сигнал;
Lоб – дальность (расстояние) до объекта;
Отраженный от объекта сигнал попадет в период накопления четного
полукадра ПЗС-матрицы (рисунок 2). Отраженный от световозвращающего
объекта сигнал в период накопления четного полукадра будет заметен на
устройстве отображения (мониторе). При n < n* отраженный от
световозвращающего объекта сигнал не попадает во время накопления
четного полукадра кадра и, следовательно, не регистрируется ПЗС-матрицей.
Таким образом, последовательно меняя n, а значит и время упреждения Tуn,
возможно определить значение n* по факту появления сигнала от
световозвращателя на ПЗС-матрице, а затем определить дальность до
световозвращающего объекта по выражению:
Lоб = [Tу0 – ∆Tу(n*-1)]c/2 . (3)
Следует отметить, что для реализации описанного метода обычные
видеокамеры не подходят, так как не позволяют точно определять начало
периода накопления Tн, поэтому для решения описанной задачи требуется
ПЗС-камера, у которой выводится строб начала периода накопления Tн.
Таким образом, при условии достаточного количества итераций погрешность
определения расстояния ∆L будет ограничена шириной
импульса подсвета tи:
∆L = ctи/2, (4)
поскольку ∆Tу формально можно уменьшать до величины Lmax/m, где
Lmax – максимальная дальность, измеряемая устройством;
m – количество итераций, равное количеству кадров n.
Рисунок
2. Временная диаграмма
Современные лазеры способны обеспечить tи порядка 50 нс, что дает
разрешение по дальности 7,5 метров.
Проведенные эксперименты на трассе длиной порядка 1 км показали,
что точность опытного образца составила 35-50 м. Уже разработаны методы
повышения точности определения расстояния, которые позволят получить
точность таких устройств около 10 м.
Таким образом, предлагаемое устройство для обнаружения
световозвращающих объектов и определения дальности до них обеспечивает
определение угловых координат положения световозвращающего объекта и
дальности до него с использованием единственного приемного канала на
основе ПЗС-матрицы за счет фазовой манипуляции импульсами подсвета и
обработки амплитуды отраженного от объекта сигнала. При этом
обеспечивается возможность определения дальности до всех объектов,
попадающих в поле зрения ПЗС-матрицы без дополнительных устройств и
средств юстировки, упрощение конструкции, уменьшение требований к
точности позиционирования на объект и уменьшение количества
согласующих электронных устройств.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ РАДИОФИЗИЧЕСКОГО УСТРОЙСТВА С
ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФРАКТАЛЬНОГО ШУМОВОГО ТЕСТ-СИГНАЛА (А. Н. Катулев, Г. М.
Соломаха, Тверской государственный университет, Тверь); PREDICTION OF STATE OF
RPHS WITH USE FRACTAL NOISE TEST-SIGNAL (A. N. Katulev, G. M. Solomaha, Tver
State University, Tver) По докладу на 17-й Международной
научно-технической конференции «СОВРЕМЕННОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ»
Задачи идентификации и прогнозирования были и остаются актуальными в системах и
устройствах различного назначения и, особенно, для реальных условий их
функционирования.
Предложен метод компьютерного решения задачи идентификации и прогнозирования
состояния радиофизического устройства (РФУ), например, канала передачи
информации или пиротепловизионного приемника, при контроле его функционирования,
на основе оценивания искажений специально передаваемого по каналу (приемнику)
фрактального коррелированного шумового тестового сигнала с параметром
автомодельности Н (показателем Харста) непосредственно в процессе
реальной работы РФУ. Параметр Н однозначно связан со временем корреляции
тест-сигнала, то есть со структурой его корреляционной функции.
Основные формульные соотношения метода приведены в [1,2].
Сущность метода заключается в
- алгоритмическом формировании и подаче на вход РФУ фрактального броуновского
коррелированного шума как специального тест-сигнала, заданной длительности,
- оценке параметра сигнала – параметра автомодельности Харста по выборке
измерений на выходе РФУ,
- проверке оцененного параметра Харста на соответствие заданным требованиям с
последующим принятием решения о текущем состоянии РФУ и
- вычислении прогнозного значения показателя Харста (и прогнозного состояния РФУ)
на заданный момент времени.
Оценка параметра Харста и прогнозирование состояния РФУ осуществляется по
программно реализуемым алгоритмам на ПЭВМ в реальном масштабе времени; их
программная реализация составляет сущность компьютерной технологии идентификации
и прогнозирования состояния радиофизического устройства.
Разработанный метод (на основе оценки показателя Харста тест-сигнала) обладает
высокой чувствительностью к воздействиям на РФУ внутренних и внешних случайных
возмущений в виде узкополосных или широкополосных помех. Чувствительность,
выраженная отношением минимальной интенсивности возмущения (слабой помехи) к
интенсивности аддитивной смеси тест-сигнала и внутреннего шума контролируемого
РФУ, составляет –12дБ, –10дб. Это обеспечивается тем, что при аддитивном
взаимодействии возмущения с тест-сигналом изменяется его показатель Харста: при
возникновении в РФУ возмущения в виде низкочастотной помехи со слабой или
сильной интенсивностью значение показателя Харста тест-сигнала увеличивается по
сравнению с истинным, а при возникновении высокочастотной помехи - уменьшается.
Поэтому объективно возникает возможность решать задачи идентификации и
прогнозирования состояния РФУ при подаче на его вход слабого фрактального
шумового тест-сигнала со спектром, накрывающим полосу частот РФУ. При
прохождении такого сигнала через РФУ его реальная работа не нарушается.
Известные методы компьютерного контроля текущего состояния РФУ с применением
других тест-сигналов в таких условиях решения задачи идентификации и
прогнозирования оказываются неэффективными.
Предложенный метод может быть распространен на условия компьютерного решения
задач контроля РФУ телевизионного типа, то есть по двумерному тест-сигналу.
Литература
1. Л. С Виленчик, А. Н. Катулев, Г. М. Соломаха. Использование фрактального
шумового сигнала при контроле трактов передачи информации. // Труды 15-ой
Всероссийской научно-технической конференции «Современное телевидение», М.: ФГУП
МКБ «Электрон», 2007.
2. А. Н. Катулев, М. Ф.Малевинский, Г. М.Соломаха. Метод прогнозирования
состояния РФУ с использованием фрактального шумового тест-сигнала. // Труды
16-ой Международной научно-технической конференции «Современное телевидение»,
М.: ФГУП МКБ «Электрон», 2008.
Обзор докладов на 5-й
научно-технической конференции
"Современное телевидение"
МКБ «Электрон».
«Цифровой измеритель коэффициента гармоник для коротких выборок».
Основная проблема при создании компактной измерительной аппаратуры —
это создание методов обработки сигналов, обеспечивающих точность измерений при существенных ограничениях на
объем выборки. Предлагается методика,
основанная на оценке спектра выходного сигнала с помощью метода гармонического разложения Писаренко, в результате чего частотные сдвиги практически устраняются и становится возможным расчет конечного результата —
коэффициента гармоник.
МТУСИ. «Видеокамеры в системах
машинного зрения — обзор технологии». Дается анализ индустриальных
приложений видеокамер.
ИНПРИС.
«Телевизионное устройство для контроля скважин малых и сверхмалых диаметров». Телевизионная однострочная
система включает две волоконно-оптические линии, механическое кадрово-строчное запоминающее устройство, запоминающе-формирующее устройство
и другие узлы.
А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 5, 1997 г.
(через эту ссылку можно бесплатно скачать справочник)
Обзор докладов на 6-й
научно-технической конференции
"Современное телевидение"
НПО "Лептон" (Зеленоград). "Применение цифровой телевизионной
техники для контроля разрешающей способности объективов". Доклад посвящен
измерению разрешающей способности объективов путем восстановления искажений
волнового фронта в геометрическом приближении. Задача восстановления искажений
волнового фронта при наличии дифракционных возмущений, вызванных
технологическими погрешностями при изготовлении компонент и сборке объектива,
решается с применением техники восстановления функции нескольких переменных по
набору проекций (компьютерная томография). Программно-аппаратный комплекс,
разрабатываемый в НПО, реализует алгоритмы восстановления искажений волнового
фронта. Предоставляется возможность измерять одновременно разрешение, кривизну
поверхности наилучшего изображения, дисторсию в монохромном и полихромном
режимах. Характеристики объективов при различном спектральном составе излучения
программно моделируются.
МКБ "Электрон". "Принципы построения программно-измерительных комплексов
под Windows'95". Является актуальной задача разработки и/или переноса созданного
под MS-DOS ПО контрольно-измерительных комплексов (КИК) под Windows'95. В
докладе излагаются выработанные в ходе решения указанной задачи правила и
принципы, обеспечивающие выполнение требований к ПО КИК.
"Построение одномерной модели прогноза в задаче контроля ТВ-тракта по сигналам
реального изображения". Актуальной является задача измерения параметров
ТВ-тракта в процессе вещания по сигналам изображения. При этом необходима
разработка методики для определения соответствия результатов измерений допускам
на параметры, определяемые ГОСТ 18471-83. Один из подходов к решению задачи —
построение модели прогноза результатов измерений при текущих значениях
параметров сигналов изображения.
"Некоторые вопросы теории и реализации контроля ТВ-каналов по сигналам
изображения". Перспективное направление повышения эффективности телевизионных
измерений в процессе вещания — синтез и внедрение в практику средств измерения
параметров ТВ-каналов и трактов по сигналам передаваемых изображений. Это
требует разработки и компьютерной реализации высокоточных цифровых алгоритмов
извлечения из сигналов изображений в реальном времени необходимой измерительной
информации. Основу синтеза таких алгоритмов составляют методы решения ряда
задач, сформулированных в докладе.
"Идентификация моделей параметров сигналов изображения в задаче контроля
ТВ-канала". При использовании ТВ-сигналов, порождаемых реальными изображениями,
для текущего контроля ТВ-канала актуальна задача оценки параметров фрагментов
сигналов изображений (СИ). Выделяемый фрагмент — это, как правило, интервал
строки ТВ-кадра. Нетрадиционность и сложность данной задачи для ТВ-измерений в
том, что оцениваемые параметры на анализируемых интервалах не постоянны, а
представляют собой функции времени, вид которых обусловлен конкретным
передаваемым изображением. Поэтому задача заключается в восстановлении функций
(идентификации моделей), описывающих эволюцию параметров СИ на выделяемом
временном интервале. Эти параметры: яркостная составляющая СИ, частота (для
SECAM), фаза (для PAL и NTSC), размах цветовой поднесущей СИ. Решение задачи
идентификации моделей параметров СИ — в предположении гладкости функций,
описывающих эволюцию параметров во времени, "марковости" процессов изменения
значений параметров и "гауссовости" ошибок получения исходных данных. При таких
предположениях задача сводится к решению системы разностных уравнений, которая
строится на основе выборки измерений, представляющей оцифрованный фрагмент СИ, с
использованием аналитической модели СИ в фиксированных точках для
соответствующих стандартов ТВ-сигналов.
МКБ "Электрон", ТГУ (Тверь). "Цифровой измеритель коэффициентов
детонации". Из способов измерения детонации при магнитной записи сигналов весьма
перспективным является использование компьютерных измерителей на базе АЦП и
недорогого ПК. Но построение такого измерителя представляет со-бой достаточно
сложную математическую задачу, решение которой содержится в докладе. Рассмотрены
основные идеи предлагаемой методики измерений, приведены результаты тестовых
измерений. А. Барсуков, журнал "ТКТ",
1998 г., № 6 (через эту ссылку можно бесплатно скачать справочник, авторские
материалы которого разрешено использовать для написания таких работ, как эссе, сочинение, доклад, реферат, курсовая работа, дипломная работа,
бакалаврская / магистерская работа, диссертация)
Специалисты по контрольно-измерительным системам
Аринин В. А.: "Измерение скорости быстролетящих объектов по анализу кинограмм"
Балакин Станислав Викторович: "Фазовый способ измерения уровня топлива
жидкостных ракет", "Имитационное моделирование уровнемера топлива жидкостных
ракет"
Баландин А. В.: "Искусственные нейронные сети и вейвлет-преобразования в
задачах распознавания и классификации дефектов в скоростной дефектоскопии рельс"
Белокуров Валерий Павлович: "Эффективный ультразвуковой контроль поршней
двигателей внутреннего сгорания"
Беляев Роман: "Автоматизированная дефектоскопия рельсов"
Блинов А. В.: "Интеллектуализация системы диагностики и прогнозирования"
Бодров Владимир Евсеевич: "Малогабаритный измерительно-вычислительный
комплекс "Тензор" для мониторинга прочности сложных
механических конструкций"
Бондарь Д. М.: "Система автоматизированного контроля распределения
ростовых дефектов на кремниевых пластинах"
Ботов Е. В.: "Измерение скорости быстролетящих объектов по анализу кинограмм"
Ботуз С. П.: "Способ цифровой графо-аналитической диагностики
распределённых систем интерактивного управления и регулирования в сети Internet/Intranet"
Булгучев Р. М.: "Анализ чувствительности датчика на светодиодах,
предназначенного для контроля цвета продукции", "Отношение сигнал/шум в датчиках
цвета на светодиодах"
Бурмака А. А.: "Видеоинформационный и телемеханический мониторинг этапов
строительства и эксплуатации территориально распределённых объектов нефтегазовой
отрасли"
Виттих А. В.: "Обработка изображений в автоматизированных системах
научных исследований"
Галаган Павел: "Устройства и системы для неразрушающего контроля изделий
и агрегатов"
Грибов Виталий: "Автоматизированная дефектоскопия рельсов"
Грудская Е. Г.: "Ультразвуковой контроль протяженных объектов"
Гутников В. С.: "Измерительная электроника в измерительных устройствах"
Деревянченко И. Л.: "Видеоинформационный и телемеханический мониторинг
этапов строительства и эксплуатации территориально распределённых объектов
нефтегазовой отрасли"
Дорошко Владимир Владимирович: "Радарные уровнемеры ПГ "Метран"
Дывак Аркадий Николаевич: "Фазовый способ измерения уровня топлива
жидкостных ракет"
Егоров Николай Николаевич: "Ультразвуковой контроль протяженных
объектов", "Использование поверхностных и нормальных волн в ультразвуковой
дефектоскопии", "Эффективный ультразвуковой контроль
поршней двигателей внутреннего сгорания"
Ерошин Алексей: "Автоматизированная дефектоскопия рельсов"
Жильцов В. С.: "Определение положения контактного рельса метрополитена
с помощью измерений на изображении"
Заец Елена Абрамовна: "Обеспечение единства и требуемой точности
измерений в испытательных лабораториях"
Застава А. П.: "Специальные ультразвуковые преобразователи для
аэрокосмической отрасли"
Игнатьев М. Б.: "Тренажерный робототехнический комплекс для
диагностики магистральных газопроводов"
Каратушина Лариса Михайловна: "Эффективный ультразвуковой контроль
поршней двигателей внутреннего сгорания"
Капустин А. Н.: "Согласование фото- и термоизображений в задачах
автоматизации мобильной системы теплового неразрушающего контроля локомотивов",
"Алгоритм сопоставления видео- и термоизображений для задач калибровки
термо-оптической системы неразрушающего контроля оборудования электровозов"
Клюев В. В.: "Неразрушающий контроль и диагностика"
Коногонов С. А.: "Обеспечение единства и требуемой точности измерений в
испытательных лабораториях"
Краячич Александр Валерьевич: "Малогабаритный измерительно-вычислительный
комплекс "Тензор" для мониторинга прочности сложных
механических конструкций"
Кузнецов А. И.: "Использование переносного динамического твёрдомера для
измерения твёрдости тонкостенных металлических поверхностей"
Лукьянов А. А.: "Согласование фото- и термоизображений в задачах
автоматизации мобильной системы теплового неразрушающего контроля локомотивов"
Маслов Н. А.: "Использование продолжительности разгона гидромотора в
качестве диагностического параметра"
Михайлов Н. М.: "Система автоматизированного контроля распределения
ростовых дефектов на кремниевых пластинах"
Мокин Н. В.: "Использование продолжительности разгона гидромотора в
качестве диагностического параметра"
Никитин Сергей: "Сотовая система оптоэлектронного круглосуточного
наблюдения за атмосферой"
Обидин Г. И.: "Телевизионный метод быстрого измерения температуры",
"Результаты экспериментальных исследований телевизионного метода быстрого
определения температуры"
Обидин Ю. В.: "Система автоматизированного контроля распределения
ростовых дефектов на кремниевых пластинах"
Пасси Г. С.: "Оценка коррозионного состояния объектов на участках,
недоступных для выполнения толщинометрии традиционными
методами", "Современная аппаратура для УЗК металлоконструкций"
Подборонов Борис Петрович: "Малогабаритный измерительно-вычислительный
комплекс "Тензор" для мниторинга прочности сложных механических конструкций"
Рассел М.: "Результаты экспериментальных исследований телевизионного
метода быстрого определения температуры"
Рейман Александр: "Автоматизированная дефектоскопия рельсов"
Савосин С. И.: "Новые возможности контроля влажности древесных
материалов"
Свирский Юрий Анатольевич: "Малогабаритный измерительно-вычислительный
комплекс "Тензор" для мониторинга прочности сложных
механических конструкций"
Сергеев В. В.: "Обработка изображений в автоматизированных системах
научных исследований"
Смолева О. С.: "Определение положения контактного рельса метрополитена
с помощью измерений на изображении""
Соколов Г. А.: "Динамический термоконвективный метод измерения массового
расхода бинарных растворов жидкостей"
Соснин Ф. Р.: "Неразрушающий контроль и диагностика"
Стерлигов Дмитрий Владимирович: "Имитационное моделирование уровнемера
топлива жидкостных ракет"
Сухоруков А. Н.: "Видеоинформационный и телемеханический мониторинг
этапов строительства и эксплуатации территориально распределённых объектов
нефтегазовой отрасли"
Сягаев Н. А.: "Динамический термоконвективный метод измерения массового
расхода бинарных растворов жидкостей"
Тележкин В. В.: "Искусственные нейронные сети и вейвлет-преобразования в
задачах распознавания и классификации дефектов в скоростной дефектоскопии рельс"
Титов Е. В.: "Определение положения контактного рельса метрополитена с
помощью измерений на изображении"
Тоом К. Э.: "Использование поверхностных и нормальных волн в
ультразвуковой дефектоскопии"
Тугушев К. Р.: "Динамический термоконвективный метод измерения массового
расхода бинарных растворов жидкостей"
Филин Вячеслав Михайлович: "Фазовый способ измерения уровня топлива
жидкостных ракет"
Фишер И. В.: "Видеоинформационный и телемеханический мониторинг этапов
строительства и эксплуатации территориально распределённых объектов нефтегазовой
отрасли"
Худошин А. А.: "Использование переносного динамического твёрдомера для
измерения твёрдости тонкостенных металлических поверхностей"
Четверов С. Ю.: "Способ цифровой графо-аналитической диагностики
распределённых систем интерактивного управления и регулирования в сети Internet/Intranet"
Чуприн В. А.: "Специальные ультразвуковые преобразователи для
аэрокосмической отрасли"
Шилин В. А.: "Определение положения контактного рельса метрополитена с
помощью измерений на изображении"
ЗАРУБЕЖНЫЕ ИСТОЧНИКИ
Ким Сергей (Казахстан): "Измерительно-вычислительный комплекс для
бесконтактного контроля качества твёрдого топлива"
Ташматов Хаит Каршиевич (Ташкент): "Тепловой преобразователь уровня воды"
| Прогноз от справочника "Кто есть кто в робототехнике" (перевод осуществлён компьютерной программой) | The forecast from the directory "Who is who in a robotics" (translation is carried out by the computer program) |
|
Опыт показывает, что большинство промышленных аварий происходит по причине невыявленного дефекта или критичного изменения параметров. Происходит это из-за того, что ответственные лица не выполняют вовремя работы по измерениям и диагностике. Поэтому в перспективе будет создан Межотраслевой комитет по контролю над своевременным проведением диагностики на всех объектах: в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, транспорте и т. д. При выявлении некачественных замеров будет возбуждаться уголовное дело по статье о халатности. |
Experience shows, that the majority of industrial failures is the result of not revealed defect or critical change of parameters. There is it of that responsible persons do not perform in time work on measurements and diagnostics. Therefore the Interbranch committee under the control over duly carrying out of diagnostics on all objects will be in the long term created: in construction, housing and communal services, transport, etc. At revealing poor-quality gaugings will bring criminal case under clause about a negligence |
Метр из спектра. «Наука начинается там, где начинаются измерения». Эти слова принадлежат величайшему русскому химику и
метрологу Д. И. Менделееву.
Было время, когда, например, длину люди отмеряли локтем и футом,
полетом стрелы и днями перехода.
Символический рисунок: человек идет
по Парижскому меридиану. Если он,
сделав десять миллионов шагов, преодолевает четверть пути — от экватора до Северного полюса, — то каждый его шаг — метр. Эта единица
длины стала международной 90 лет
назад. Ее увековечили, изготовив платино-иридиевые бруски-эталоны, которые по жребию распределили между
странами, Россия получила бруски-эталоны № 11 и № 28. Для науки и
промышленности тех дней и сам эталон . метра и его сотые и тысячные
доли были верхом точности.
Сейчас положение сильно изменилось. В Советском Союзе эталон метра воспроизводят теперь не линейкой,
а с помощью световой волны — оранжевой линии спектра криптона-86. Это
повышает точность измерений длины
в десять раз по сравнению с тем, что
было до 1960 года. Мы отныне можем
получить без погрешностей метр
в любом месте, не имея прототипа
для сравнений. И нет более нужды
опасаться гибели эталона, как это случилось с английским фунтом и ярдом,
которые сгорели вместе со зданием
парламента в 1834 году.
Положение сегодня стало иным еще
и потому, что требования практики
к метрологии необычайно возросли.
Прежние эталоны утратили запас точности. Это можно сказать не только
о метре, но и о килограмме, секунде,
ампере.
Над уточнением основных единиц
измерения работают ученые-метрологи всех стран мира. В Советском Союзе научно-исследовательские метрологические институты, институты Академии наук и отраслевые, используя последние достижения физики, уточняют
существующие эталоны и создают
новые.
Измерять мы научились точно. Однако измерять нужно не только точно, но и одинаково. Это необходимо
для контроля за качеством продукции
на заводах и фабриках, обеспечения
взаимозаменяемости деталей станков
и машин. На этом строятся специализация и кооперирование промышленных
предприятий, без этого немыслима автоматизация производственных процессов. Достижения метрологии во
многом определяют развитие других
наук.
Измерения с метрологической аккуратностью — арбитр качества. В 300 городах Советского Союза государственные контрольные лаборатории, оснащенные специальной аппаратурой,
обеспечивают точность и единообразие измерений в промышленности и
торговле по всей стране.
Совсем недавно к измерительным
приборам на промышленных предприятиях относились как к чему-то
вспомогательному. Сейчас, с гигантским прогрессом техники, повышением
требований к точности изделий и необходимостью их стандартизации,
средства измерения и контроля стали
неотделимы от производства. Без метрологии трудно было бы научно обосновать и разработать тысячи новых
прогрессивных стандартов. И не случайно в проекте нового пятилетнего
плана развития нашего народного хозяйства намечается повсеместное использование высокоточной измерительной техники во всех отраслях промышленности.
Развиваются международные связи
Советского Союза по вопросам метрологии и стандартизации. Наша страна активно участвует в работе 99 комитетов и возглавляет 3 комитета организации по стандартизации (ИСО),
сотрудничает в Международном бюро
мер и весов (МБМВ) и Международной
организации законодательной метрологии (МОЗМ). Советский Союз обменивается специалистами и информацией с Национальным бюро стандартов США, Национальной физической лабораторией Англии и метрологическими
учреждениями других стран. Проведение странами СЭВ широкого круга
научных исследований по единому
перспективному плану дополняется
взаимным сличением эталонов и стажировкой специалистов.
Проблемы метрологии и стандартизации выходят за рамки национальных
интересов. Советские ученые участвовали в разработке новой международной системы единиц измерения. Ее теперь поддерживают все страны, и не
подлежит сомнению, что система эта
со временем заменит все ныне существующие системы единиц и станет
универсальным техническим языком
ученых и инженеров всех наций.
Из сборника "Эврика", 1967 год
|
Темы серии справочников «Компоненты и решения для создания роботов и робототехнических систем |
|
|
Анализаторы логических устройств.
АКИП-9104 (1М) 36 вх. каналов (расширение до 288); частота дискретизации до
500 МГц / 1,5 ГГц; внутренний и внешний запуск, анализ состояний с частотой 200
МГц (для типа памяти DDR); память 1 Мбит на канал, время захвата до 130 минут;
синхронизация по фронту/спаду, по состоянию (высокое, низкое, между), по шаблону,
31 уровень синхронизации, комбинирование условий запуска; возможность совместной
работы с цифровым осциллографом; передача данных по интерфейсу USB 2.0 на
управляющий ПК; питание от адаптера 12 В (DC); в комплекте: логический пробник
(2), кабель USB, адаптер питания, РЭ, ПО; 212 ? 88 ? 415 мм; масса 0,7 кг
АКИП-9104 (2М) Аналог моделей АКИП-9104 (1М). Память 2 Мбит на канал.
АКИП-9104/1 (1М) Аналог модели АКИП-9104 (1М). Вариант исполнения для монтажа в
19' стойку.
АКИП-9104/1 (2М) Аналог модели АКИП-9104 (2М). Вариант исполнения для монтажа в
19' стойку.
АКИП-9103 32 вх. каналов; частота дискретизации до 200 МГц; анализ сигналов с
такт. частотой до 100 МГц; память 32 Мбит (1 Мбит на кан.); расшир.
синхронизация; анализ протоколов I2C, UART, SPI, 1-WIRE, SSI, HDQ, CAN,
MICROWIRE; передача данных по интерфейсу USB 2.0 на управляющий ПК; питание от
шины USB, 130х100х30 мм; масса 175 гр.; измерительные провода и зажимы (по числу
каналов), кабель USB, РЭ, ПО (под Win 98/XP)
АКИП-9101 Планшет к ПК: 16 вх. каналов; частота дискретизации до 200 МГц; анализ
сигналов с такт. частотой до 100 МГц; память 4 Мбит (256 кбит на кан.); расшир.
синхронизация; анализ протоколов I2C, UART, SPI; передача данных по интерфейсу
USB 2.0 на управляющий ПК; питание от шины USB, 130х100х30 мм; масса 350 гр.;
измерительные провода и зажимы (по числу каналов), кабель USB, РЭ, ПО (под Win
98/XP)
АКИП-9102 Аналог АКИП-9101; 32 входных каналов; память 4 Мбит (125 кбит на кан.)
I2C, UART, SPI, 1-WIRE, SSI. По материалу "ПРИСТ"