Patryk Branicki Radosław Brzóska Karol Ciba Anna Zajączkowska

Prezentacja na temat: "Patryk Branicki Radosław Brzóska Karol Ciba Anna Zajączkowska"— Zapis prezentacji:

1 Patryk Branicki Radosław Brzóska Karol Ciba Anna Zajączkowska
Synchronizacja źródeł pobudzenia i systemu rejestracji obrazów w Aktywnej Termografii Dynamicznej Patryk Branicki Radosław Brzóska Karol Ciba Anna Zajączkowska

2 Aktywna termografia dynamiczna
Celem badania jest określenie właściwości obiektu w czasie trwania procesów przejściowych, takich jak grzanie lub chłodzenie. Obiekt badany jest pobudzany sygnałem cieplnym. Formą odpowiedzi obiektu na pobudzenie jest zmiana temperatury. Szybkość zmian zawiera informacje o wartościach pojemności i przewodności cieplnej charakteryzujących strukturę wewnętrzną badanego obiektu

3 Sposób rejestrowania odpowiedzi
Odpowiedź rejestrowana bezpośrednio na pobudzanej powierzchni – przednia projekcja. POBUDZENIE ODPOWIEDŹ BADANY OBIEKT ODPOWIEDŹ PROJEKCJA PRZEDNIA PROJEKCJA TYLNA

4 Stanowisko do badań dynamicznych w podczerwieni

5 Badany obiekt pobudzany jest ze źródła o znanych parametrach sygnału
Kamera termograficzna rejestruje obrazy ilustrujące zmiany rozkładu temperatury na powierzchni badanego obiektu, wymuszone pobudzeniem ale i zależne od warunków wymiany ciepła z otoczeniem Rejestracja obrazów jest synchronizowana z przebiegiem pobudzającym, co pozwala na określenie relacji pomiędzy pobudzeniem a odpowiedzią

6 Założenia projektu: Rejestracja w fazie nagrzewania jest utrudniona na skutek interferencji promieniowania odbitego od badanego obiektu i promieniowania generowanego przez ten obiekt W praktyce pomiary wykonywane są w okresie stygnięcia obiektu Dla pobudzenia ciepłem wskazane jest pozbycie się składowej wytwarzanej przez element nagrzewający po wyłączeniu sygnału a wynikający z jego stygnięcia (lampy halogenowe)

7 Zadania projektowe: Synchronizacja pobudzenia ciepłem
- system sterujący pobudzeniem dla zestawu lamp halogenowych (wykluczenie wpływu stygnięcia lamp na obiekt badany) Synchronizacja pobudzenia zimnem - system sterujący aparatem do krioterapii na podstawie średniej temperatury badanego obszaru rejestrowanej przez kamerę termowizyjną

8 Harmonogram prac projektowych:
Zapoznanie się z metodami przetwarzania sygnałów w ATD. ( ) wstępny harmonogram prac i podział zadań Opracowanie projektu systemu obejmującego: przegląd rozwiązań i wizję systemu: ( ) - hardware (do ) oprogramowanie (do ) Wykonanie modelu systemu: - schematy blokowe (do ) - określenie warunków technicznych (do ) - opracowanie systemu sterowania ( ) - opracowanie oprogramowania sterującego ( )

9 Synchronizacja pobudzenia ciepłem - rozwiązanie
Pobudzenie w formie matrycy żarówek halogenowych. Wyłączanie przy pomocy żaluzji aluminiowej (sterowanej siłownikiem) lub wychładzanie strumieniem zimnego gazu (w fazie testów) Czujnik temperatury przy powierzchni badanej

10 Synchronizacja pobudzenia zimnem - rozwiązanie
Zespół elektrozaworów w wersjach: Jeden zawór otwierający lub zamykający strumień gazu (pobudzenie uskokiem) Dwa zawory pozwalające na przedmuchanie objętości węża celem zwiększenia skoku pobudzenie (uskok lub delta) Dodatkowo możliwość rozwinięcia o mieszanie gazu ze sprężonym powietrzem w celu regulacji temperatury gazu. Czujnik temperatury na dyszy i przy powierzchni badanej.

11 Hardware - rozwiązanie
Z szeregu możliwych rozwiązań komunikacji z komputerem (RS232, LPT, USB, Ethernet) wybraliśmy rozwiązanie oparte na USB, jako port występujący w każdym nowym komputerze a jednocześnie łatwą konfigurację (w porównaniu z ethernetem). Jako jednostkę centralną użyjemy mikrokontroler AT91SAM7S64 z rodziny ARM, wyposażony we hardware’owe wsparcie obsługi USB2.0

12 Część programistyczna: Podstawowe założenia oprogramowania
 Automatyczny system decyzyjny - algorytm programu monitorujący zmiany i warunki panujące na badanej tkance - temperaturę średnią Poprawna i stabilna praca programu: multi-threaded (wielowątkowość)  Oczekiwanie na dane, odłączenie nagłe kamery podczas pracy itp. problemy do uwzglednienia

13 ThermoVision SDK Poznanie możliwości funkcji API środowiska  SDK (Software Development Kit)  dostarczonego przez producenta kamery: - GetImage Method (pobieranie obrazka z kamery) - GetImages Method (pobieranie sekwencji obrazków z kamery) GetLUT Method (metoda pozwalająca przetransformować pobrane pixele obrazka z formatu raw na temperaturę) Wykorzystanie funkcji API do napisania aplikacji pobierającej dane (obraz) z kamery termograficznej

14 Funkcja obliczająca wartość średnią temperatury zadanego obszaru
 Napisanie funkcji odpowiadających za obliczanie temperatury średniej w wybranej części pobranego obrazu(dynamiczne obliczanie)  system analizujący pobierane dane z kamery termograficznej     zapewnienie poprawnej komunikacji z kamerą termograficzna (jakość SDK) i częścią hardware'ową

15 Sterownik umożliwiający komunikację z częścią hardware'ową
Sterowanie zaworami dyszy aparatu do krioterapii.   Regulacja pobudzenia termicznego - lampy halogenowe

16 Schemat blokowy stanowiska

17 Schemat blokowy układu sterowania

18 Wykaz elementów do budowy stanowiska
Mikrokontroler AT91SAM7S64 Elektrozawory Przekaźniki Zasilacz do części wykonawczej Elementy bierne, aktywne, złącza, itp.

19

20