Оптико-электронные системы контроля конструкций крупных промышленных сооружений по положению их элементов

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Общие и комплексные проблемы естественных и точных наук


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 536. 8:621. 384
ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
ПО ПОЛОЖЕНИЮ ИХ ЭЛЕМЕНТОВ С. В. Михеев, К. Г. Араканцев, Т.В. Копылова
Проведены исследования схем построения оптико-электронной системы контроля промышленных сооружений, которая представляет собой множество телевизионных каналов с перекрывающимися угловыми полями и активными маркерами контрольных точек.
Ключевые слова: оптико-электронная система для контроля сооружений.
Развитие современной элементной базы позволяет создавать оптико-электронные системы долговременного контроля состояния сооружений по пространственному положению их элементов [1].
Измерительные каналы таких систем можно построить по двум схемам. Первая — это схема, реализующая метод прямой угловой засечки. Вторая — схема, реализующая метод обратной угловой засечки [2, 3]. Предлагается система, позволяющая совместить достоинства двух схем и частично компенсировать недостатки каждой из них. Она будет представлять собой совокупность измерительных каналов, состоящих из матричных фотоприемников, оптических систем и маркеров — источников инфракрасного излучения (так как максимум излучения источника близок к максимуму спектральной характеристики приемника). Измерительные каналы имеют перекрывающиеся угловые поля, что обеспечивает одновременный контроль множества маркеров. Такая схема позволяет расширить диапазоны измерений и повысить надежность контроля. С помощью подобных систем можно вычислить центр нагрузок на конструкцию и определить ориентировочно деформации сооружения. Охватив элементами измерительной системы необходимое количество элементов конструкции и связав их в единую вычислительную сеть, можно получать в реальном времени информацию о состоянии и динамике сооружения.
1
2 — маркеры контрольных точек
Математическое моделирование и проведение испытаний на макете показали, что для измерительных каналов, построенных по первой схеме, средняя квадратическая погрешность измерения поперечных смещений близка к 0,04 мм, а средняя квадратическая погрешность определения расстояния —
0. 08. мм. Для второй схемы средняя квадратическая погрешность определения поперечных смещений близка к 0,08 мм, а определения расстояния — 1,5 мм. Погрешность измерения угловых координат для обеих схем составила 0,03° на дистанциях до 30 м. Значительное влияние на погрешность измерения оказывает шум, присущий матричному фотоприемнику, а также погрешность определения заднего фокусного расстояния.
Можно сделать вывод о том, что оптимальная структура измерительного канала должна совмещать две схемы построения измерительного канала и иметь несколько каналов на одной базовой поверхности. На рисунке представлена схема расположения маркеров и измерительных каналов системы.
Проект выполняется в рамках Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009−2013 гг., в рамках реализации мероприятия № 1.3.1 Проведение научных исследований молодыми учеными — кандидатами наук.
1. Резник Б. Е. Непрерывные геодезические измерения деформаций строительных конструкций эксплуатируемых сооружений // Геопрофи. — 2009. — № 2. — С. 4−10.
2. Кондрашков А. В. Электрооптические и радиогеодезические измерения. — М.: Недра, 1972. — 344 с.
3. Коротаев В. В., Тимофеев А. Н., Иванов А. Г. Проблемы разработки оптико-электронных систем для контроля деформаций крупногабаритных объектов // Оптический журнал. — 2000. — Т. 67. — № 4. — С. 43−46.
Михеев Сергей Васильевич — СПбГУ ИТМО, кандидат технических наук, доцент, msv@grv. ifmo. ru- Араканцев Константин Геннадьевич — СПбГУ ИТМО, аспирант, kostya3312@mail. ru- Копылова Татьяна Валерьевна — СПбГУ ИТМО, студент, oeps@grv. ifmo. ru
Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики, 2010, № 4(68)

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой