Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Systemy monitorowania i pomiarów konstrukcji realizujące wybrane niekoherentne i koherentne metody optyczne Zadania 22-29 Małgorzata Kujawińska Instytut.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Systemy monitorowania i pomiarów konstrukcji realizujące wybrane niekoherentne i koherentne metody optyczne Zadania 22-29 Małgorzata Kujawińska Instytut."— Zapis prezentacji:

1 Systemy monitorowania i pomiarów konstrukcji realizujące wybrane niekoherentne i koherentne metody optyczne Zadania Małgorzata Kujawińska Instytut Mikromechaniki i Fotoniki Wydział Mechatroniki PW

2 Plan Prezentacji Cel działań w projekcie MONIT Zalety polowych, optycznych metod pomiarowych Systemy zgłoszone w projekcie Oferta czujników: – Czujniki realizujące metody niekoherentne – Czujniki realizujące metody koherentne Komunikacja czujników z bazą danych Problemy do rozwiązania

3 Cel działań w projekcie MONIT Wybór koherentnych i niekoherentnych metod pomiarowych w zależności od potrzeb partnerów Opracowanie/modyfikacja czujników dla potrzeb pomiarowych projektu Integracja czujników realizowanych w projekcie z bazą danych

4 Zalety polowych, optycznych metod pomiarowych (POMP) Przydatność w badaniach dużych i małych obiektów inżynierskich Bezstykowy i jednoczesny pomiar w całym polu widzenia – przemieszczenia (u,v,w) lub/i odkształcenia oraz kształt, defektoskopia i pomiar drgań Duży zakres czułości, zakresów i pól pomiarowych Informacja obrazowa umożliwia operatorowi szybką analizę wizualną

5 Zalety POMP Możliwość pomiarów: Lokalnych Globalnych Hierarchicznych (połączenie G+L) (duża czułość/małe pole pomiarowe) (mała czułość/duże pole pomiarowe) Możliwość konfiguracji do zadania pomiarowego dostosowanego do elementu/struktury inżynierskiej

6 Systemy zgłoszone w projekcie Systemy monitorowania i pomiaru realizujące wybrane niekoherentne metody optyczne – korelacja obrazu, metoda projekcji prążków metoda prążków mory, termowizja (wspomaganie) Systemy monitorowania i pomiaru realizujące wybrane koherentne metody optyczne – Interferometria siatkowa, cyfrowa interferometria plamkowa, holografia cyfrowa, optyczna tomografia koherencyjna

7 Oferta czujników – czujniki realizujące metody niekoherentne Metoda UrządzeniePrzygo- towanie obiektu Wielkoś ć mierzon a Pole pomiarow e CzułośćMonitoro- wanie Analiza Metoda korelacyjna Jedna kamera dwie kamery +/-(u,v) (u,v,w) Od X m 2 Do X mm mm 0.X μm dyskretnePomiar intensyw ności Metoda prążków mory Kamera + raster+(u,v) Od X m 2 Do X cm – 1 mm XX μm ciągłe lub dyskretne Pomiary fazowe AAOP Metoda projekcji prążków Projektor + kamera -kształt (w) Od X m 2 Do X mm mm 0.X μm dyskretne Oferujemy czujniki z pełną ścieżką przetwarzania wyników

8 Metoda i czujniki cyfrowej korelacji obrazów Obiekt z powierzchnią często pokrywaną farbą o przypadkowym pigmencie + ew. wspomaganie znacznikami CCD1CCD2 3D CCD 2D u,vu,v,w u v

9 Metoda mory geometrycznej Nałożenie na siebie dwóch struktur periodycznych: siatki odniesienia (matryca kamery/siatka wirtualna) oraz siatki przedmiotowej CCD 2D (1 kierunek analizy) obszar monitorowany po obciążeniu u, v

10 Metoda i czujnik mory geometrycznej Obraz rejestrowany przez kamerę u(x,y) e x (x,y) Przykładowe wyniki pomiarów: Możliwość pomiarów w czasie obciążenia lub przemieszczeń po pewnym okresie eksploatacjiProstota systemu

11 Metoda i system projekcji prążków Pomiary 2.5D Pomiary 3D Pomiary zmian kształtu Kompatybilność wyników z CAD/CAM/CAE

12 Parametry skanerów 3DMADMAC: 1)Duża objętość - 1m x 1m x 0,5m - dokładność: 0,1mm - 1 punkt/mm 2 2) Średnia objętość - 30cm x 20cm x 10cm - dokładność: 0,03mm punktów/mm 2 3) Mała objętość - 10cm x 7cm x 5cm - dokładność: 0,01mm punktów/mm 2

13 wysolenia Pełna dokumentacja 3D obiektu

14 Wspomaganie termowizyjne Wielkogabarytowe konstrukcje inżynierskie Diagnostyka elementów maszyn Hybrydowa analiza obiektów – (u,v,w)+T+MES

15 Oferta czujników – czujniki realizujące metody koherentne Metoda UrządzeniePrzygo- towanie obiektu Wielkość mierzona Pole pomiarowe CzułośćMonitoro- wanie Interferometria siatkowa Ekstensometr+(u,v)Od X mm 2 do XXmm m- XX nm dyskretne Sieć czujników IS +(u,v)(1 x 1) mm m- XX nm dyskretne lub ciągłe Holografia cyfrowa Kamera holograficzna -(w) h(x,y) (10x10) mm 2 XXnm XX µm Dyskretne lub ciągłe Interferometria plamkowa (ESPI) Kamera ESPI+/-(u,v) w(x,y) Od X mm 2 do XXcm 2 0.X - X µm Dyskretne lub ciągłe Tomografia koherencyjna System OCTSpec. Wymag -h(x,y) Strukt. wew,. od X mm 2 mm do 0.X mm 2 0.x µm – XX nm Dyskretne

16 Interferometria siatkowa: zasada Konfiguracja nieczuła na drgania Czułość d/2: typowo 0,5 m/prążek Po AAOP 20nm CG M SG M Pomiary przemieszczeń w płaszczyźnie

17 U(x,y) V(x,y) Interferometria siatkowa: badania lab. Mechanika pękania, zmeczenie materiału badania mat. kompozytowych

18 Ekstensometry i niskokosztowe czujniki IS Głowica pomiarowa Dane techniczne: pole pomiarowe: 1.4 mm x 1.4 mm rozdzielczość: 800 x 600 pikseli czułość: 417 nm/prążek zakres przemieszczeń: do 85 μm dokładność: 20 nm Interferometr po zdjęciu obudowy W przyszłosci Sieć czujników ???? Laser Detektor CCD SIATKA ODNIESIENIA OBIEKT + SIATKA PRZEDMIOTOWA

19 Ekstensometr siatkowy: wyniki pomiarów v(x,y) (x,y) Badania spawu tarciowego Lokalne badania materiałowe Uv x y xy

20 Cyfrowe kamery holograficzne Parametry głowicy: wymiary: 50 mm, długość 100 mm pole pomiarowe - 10mm x10 mm obiekt w odległości do 15 cm detektor: x=8.6 m, 768x574 pikseli Pomiary: przemieszczenia pozapłaszczyznowe kształt Brak konieczności przygotowania powierzchnii

21 Cyfrowa interferometria holograficzna Pomiary zmian kształtu elementu pod obciążeniem W (x,y) Monitorowanie Wyznaczanie częstotlowości rezonansowych i Rozkładu amplitudy Drgań na obiekcie

22 Metoda i systemy cyfrowej interferometrii plamkowej (DESPI) Układy do pomiarów przemieszczeń: w płaszczyźnie i poza Płaszczyznowych i drgań System handlowy F-my Ettemayer

23 Optyczna tomografia koherencyjna (OCT) w zastosowaniach inzynierskich Nowość: możliwość badania wewnetrznej struktury (defektów) materiałów (system firmy Heliotis AG): Badania mikrokształtów 3D (WLI) i struktury wewnetrznej (defektow) materiału/elementu Propozycja: opracowanie przenośnego defektoskopu OCT

24 Zdalne pomiary: komunikacja czujników z bazą danych Aplikacje pobierające pomiary z bazy danych do wizualizacji/ dalszej obróbki Komputer centralny przechowujący harmonogram pomiarów, listę czujników i przesyłający pomiary do bazy danych Zcentralizowana baza danych archiwizująca pomiary przesyłane przez zestaw KC Czujniki przeprowadzające pomiar na żądanie KC

25 Komunikacja czujników z bazą danych – przesył informacji TCP/IP Jednostka nadrzędna SERWER Jednostka podrzędna KLIENT PORT BINARNA TEKSTOWA Komunikacja między dwoma członami systemu wymaga zachowania jednej strony jako obiektu nadrzędnego, nasłuchującego na konkretnym porcie TCP/IP (SERWER), a drugiej jako obiektu podrzędnego, inicjującego połączenie. To samo połączenie służy do asynchronicznego przesyłania danych tekstowych (metadanych – data i czas pomiaru, typ czujnika, itp.) oraz binarnych (właściwe dane pomiarowe) za pomocą dwóch oddzielnych kanałów. Dany obiekt w systemie może pełnić funkcję podrzędną, nadrzędną, lub obie (jak komputer centralny).

26 Problemy do rozwiązania Opracowanie nowych czujników bazujących na metodzie OCT, ESPI i niskonakładowych czujników IS Możliwość pracy pozalaboratoryjnej dla wszystkich typów czujników Wpływ wibracji, pracy w biegu….(np. modyfikacja ich do impulsowych żródeł światła) Wpływ niestabilnych warunków atmosferycznych Zabezpieczenie i prosta (zdalna) obsługa Możliwość monitorowania ciągłego i dyskretnego Opracowanie metod kalibracji systemów na obiekcie Rozbudowa/dopasowanie bazy danych do potrzeb partnerów UZGODNIENIE PARAMETRÓW CZUJNIKÓW

27 Zespół realizujący: Prof. M. Kujawińska Dr hab. L. Sałbut Dr R. Sitnik Mgr. D. Łukaszewski Mgr G. Dymny Dyplomanci i studenci ZIF Dr M. Józwik Dr M. Lesniewski Współpraca (spoza konsorcjum) z WAT, ITB,….

28 Dziękuje za uwagę!


Pobierz ppt "Systemy monitorowania i pomiarów konstrukcji realizujące wybrane niekoherentne i koherentne metody optyczne Zadania 22-29 Małgorzata Kujawińska Instytut."

Podobne prezentacje


Reklamy Google