1-Laboratoriya ishi
Standart diafragmaning optoelektron radius o’lchagichi.
Suyuqliklar va gazlar oqimini o'lchash uchun asboblar to'plamiga kiritilgan standart diafragmalarning etakchi
qirralarining egrilik radiusi uchun optoelektronik o'lchagichning dizayni va ishlash printsipi tavsifi berilgan.
Qurilmaning dasturiy ta'minotining qisqacha tavsifi berilgan, uning texnik tavsiflari berilgan..
Kalit so'zlar: diafragma, oldingi chekka, radius o'lchagich, lazer, kompyuter, dastur.
A description is shown of the design and principle of operation of an optoelectronic device intended for measuring
of radius of input edge curvatures in standard diaphragms, which are part of a set of instruments used for liquid
and gas flow measurements. A concise software description of this device is given, as well as its specifications.
Key words: diaphragm, input edge, device for measuring radius, laser, computer, software.
Suyuqliklar va gazlar oqimini o'lchashning yuqori aniqlikdagi usullari va vositalarini
yaratish zamonaviy
asbobsozlikning dolzarb vazifalaridan biridir. Oqimni o'lchashning eng keng tarqalgan usuli bu cheklovchi
sifatida standart teshiklardan foydalangan holda o'zgaruvchan bosimni farqlash usulidir [1].
Bosimning pasayishi bo'yicha oqim tezligini hisoblash o'lchash quvur liniyasi va unda o'rnatilgan diafragmaning
geometrik parametrlarini o'lchash natijalariga asoslanadi. [1] da standart diafragmalarning geometrik parametrlari
uchun bir qator texnik talablar, jumladan, kirish chetining r egrilik radiusiga nisbatan etarlicha qattiq bo'lganlar,
ya'ni silindrsimon qismning o'tish chiziqlari normallashtirilgan. diafragma teshigi va kirish uchi tekisligi. Bundan
tashqari, xuddi shu standart radiusning haqiqiy qiymatiga qarab gaz oqimi tezligini hisoblashda tuzatish
koeffitsientini kiritishni nazarda tutadi.
Afsuski, hozirgi vaqtda diafragmalarning oldingi qirralarining egrilik radiusini o'lchash uchun mavjud vositalar
mavjud emas. Shuning uchun standart chetni yalang'och ko'z bilan ko'rishda yorug'lik
oqimining aks etishi
mavjudligi bilan chekka aniqligini vizual nazorat qilish imkonini beradi. “Etakchi chetidan yorug'lik aks
etishining yo'qligi r qiymatining 0,04 mm dan oshmasligini ko'rsatadi. Bu qiymat uning vizual ta’rifi natijasi
sifatida qabul qilinadi” [1].
Shu sababli, qiymatlari millimetrning bir necha yuzdan bir qismidan bir necha mikrometrgacha o'zgarishi
mumkin bo'lgan radiusni o'lchashga shoshilinch ehtiyoj bor, bu bir necha o'nlab marta kattalashadigan optik yoki
elektron qurilmadan foydalanishni o'z ichiga oladi.
Egrilik radiusining haqiqiy qiymatini aniqlash vazifasining dolzarbligini hisobga olgan holda, termotexnik
o'lchovlar bo'limi ushbu parametrni nazorat qilish uchun asbobning sanoat prototipini yaratish bo'yicha
eksperimental loyihalash ishlarini olib bordi.
Qurilmaning ishlashi [2, 3] yorug'lik qismining ma'lum usulini qo'llaydi, uning mohiyati o'rganilayotgan
ob'ektning sirt maydoni nazorat qilinadigan sirtga burchak ostida tor tekis nur bilan yoritiladi. Ajratilgan chiziqni
hisobga olgan holda
D. qabul qilingan o'lchov usuli diagrammasi shakl bo'yicha taqdim etilgan radius-adapter o'lchagichining asosiy
tugunini loyihalashning o'ziga xos xususiyatlarini aniqlaydi. 1.
Boshqariladigan diafragma 1 ning kirish uchiga o'rnatilgan tekis asosda 2, teshik o'qiga
burchak ostida,
nurlantiruvchi lazer diodi 5, fokusli silindrsimon linza 4 va tirqishli diafragma 3 mavjud bo'lib, ular tekis yorug'lik
oqimini yaratadi. , bu bir vaqtning o'zida so'nggi maydonni yoritadi va diafragmaning teshigini hosil qiladi.
Natijada, yorug'lik kesimi tekisligida ikkita sirtning o'tish chizig'ining tor qismi kuzatiladi. Xuddi shu asosda
fotodetektorning linzalari 6 joylashgan. Ob'ektivning o'qi oxirgi yuzning tekisligiga burchak ostida va radiatsiya
tekisligiga nisbatan shunday aylantiriladiki, oxirgi yuz va diafragma diafragmasining maydonlari ko'rish
maydoniga tushadi. ob'ektiv. Yorug'lik uchastkasi tekisligida hosil bo'lgan tasvir linzalar 6 yordamida yorug'likka
sezgir matritsa 7 ga proyeksiyalanadi, uning signallari
12 3 4
6 7 8
Рис. 1. Radiusni o'lchash uchun qurilmaning sxematik diagrammasi
yetakchi chetini yaxlitlash: 1 — boshqariladigan diafragma; 2 — asos; 3 — tirqishli diafragma; 4 — linza; 5 —
lazerli diod; 6 — ob'ektiv; 7 — nurga sezgir matritsa; 8 — kompyuter; 9 — displey
Рис. 2. Diafragmaning oldingi chetining profil tasviri torusning haqiqiy profilini dasturiy ta'minotdan oldin va
keyin o'zgartiriladi va tegishli formatda kompyuterning USB portiga uzatiladi 8. Kompyuterda raqamli tasvir
o'zgartiriladi. dasturiy vositalar yordamida keyingi ishlov berish uchun bmp fayl formati. Diafragmaning
tanlangan maydonining natijaviy tasvirini kompyuterning 9 monitor ekranida kuzatish mumkin [4].
Radiusni o'lchash tartibi quyidagicha. Adapter diafragmaning kirish uchi tekisligidagi teshikning tepasida to'xtash
joyi ostida o'rnatiladi, u diafragma tekisligidagi teshik
yuzasi bilan aloqa qiladi, kompyuterning USB portiga
ulanadi va lazer buriladi. yoqilgan. Keyin LVS-24 dasturi faollashtiriladi va displey ekranida diafragma uchining
yoritilgan maydoni tasviri paydo bo'lgandan so'ng, adapter o'tish chizig'i profili paydo bo'lguncha to'xtash joyi
atrofida biroz aylantiriladi. Bu ma'lum bir qismdagi radiusni o'lchashda adapterni o'rnatish tartibini yakunlaydi va
tasvirni kompyuter xotirasiga o'rnatgandan so'ng, ushbu ramka tegishli dastur bo'yicha qayta ishlanadi.
Qabul qilingan optoelektronik tizim 50x umumiy kattalashtirishni berganligi sababli,
haqiqiy profil tasviri
pürüzlülük sifatida belgilangan yalang'och ko'zga ko'rinmas sirt mikro pürüzlülüklerini, shuningdek, kichik
nuqsonlarni ko'rsatadi - burmalar, chuqurliklar, nicks, va hokazo Bundan tashqari, tasvir sifati bog'liq. sirtning
alohida bo'limlarini aks ettirish, linzalarning sifati, fotosensitiv matritsaning o'lchamlari. Tasvirga optik shovqin
va elektron shovqin qo'shiladi. Bularning barchasi tasvirning xiralashishiga olib
keladi va egrilik radiusini
o'lchashni qiyinlashtiradi.
Shuning uchun bu shovqinlarni filtrlash va maxsus o'lchash algoritmini ishlab chiqish
zarurati tug'ildi. Windows operatsion tizimi uchun dasturiy ta'minot (LVS-24 dasturi) shovqinlarni olib tashlaydi
va o'rganilayotgan diafragmaning haqiqiy profilining tasvirini qayta ishlash uchun qulay shaklda taqdim etadi.
Interfaol rejimda tasvirni qayta ishlash quyidagilarni o'z ichiga oladi: oldingi qirralarning konturi tasvirini o'qish
va tanib olish, shovqinni filtrlash va oldingi chekka kesimining modelini qurish, haqiqiy atrofida chegaralangan
doira radiusi qiymatini aniqlash. profil, profilning ixtiyoriy nuqtalarining koordinatalarini aniqlash. Dastur
sakkizta bo'limda radiusni o'lchashni, uning o'rtacha qiymatini baholashni, aniqlangan nuqsonni (niklar,
burmalarni) tuzatishni, kerakli tafsilotlar bilan o'lchash protokolini yaratishni va ma'lumotlar bazasini yuritishni
ta'minlaydi.
Shaklda. 2 diafragma uchining o'tish chizig'ining haqiqiy profilini va ma'lum bir qismdagi teshigini ko'rsatadi. Bu
sohada, so'nggi yuzada, yalang'och ko'zga ko'rinmaydigan bo'rtiq kuzatiladi - teshikni burg'ulashda to'sarning
chiqishi natijasida hosil bo'lgan burr. Burrning o'lchamini mikrometrdagi x va y o'qlari bo'yicha shkaladan
hisoblash mumkin. Shaklda. 2-rasmda xuddi shu diafragmaning boshqa qismida LVS-24
dasturi yordamida
tasvirni qayta ishlashning bir qismi ko'rsatilgan. 100 mkm bo'lgan harakatlanuvchi kvadrat (nuqtali chiziq)
dasturiy jihatdan qayta ishlangan profil tasviriga o'rnatiladi, bu o'tish chizig'ining geometrik o'lchamlarini
oldindan aniqlash imkonini beradi. Kvadrat ichida o'zgaruvchan radiusli chizilgan doiraning yoyi mavjud bo'lib,
u profil chizig'ining nuqtasiga tegguncha radius qiymatlarini dasturiy ravishda o'zgartirishi mumkin. Ushbu yoy
radiusining qiymati avtomatik ravishda monitor ekranidagi mos keladigan oynada ko'rsatiladi.
Radius o'lchagichning texnik xususiyatlari: boshqariladigan diafragma diafragmasining minimal diametri 20 mm;
o'lchov diapazoni 5-200 mikron; diskretlik 1 mikron; ruxsat etilgan mutlaq xatolik chegaralari ±5 mkm;
adapterning umumiy o'lchamlari 145x75x45 mm; adapterning og'irligi 0,585 kg; ta'minot kuchlanishi 5 V; quvvat
sarfi 0,4 Vt.
