Методы и средства измерений скорости и температуры частиц в быстропротекающих процессах напыления порошковых покрытий

• Автор: Соловьев, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 179 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР МЕТОДОВ И АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ

АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ- ИЗМЕРЕНИЯ; ТЕМПЕРАТУРНОСКОРОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ.1 БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССОВ

В ЗАДАЧАХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ

ЕЕ Состояние проблем и перспектив- развития- методов спектральной пирометршп и оптической анемометрии для измерения температурноскоростных параметров частиц-в различных физических процессах

ЕЕЕ Состояние проблем и перспектив развития'методов спектральной.

пирометрии для измерения.температуры нагретых тел

1.1.2: Состояние проблем и перспектив развития методов-оптической

анемометрии.для-измеренияскоростнчастиц двухфазных потоков

1.2. Оптоэлектронные фотоприемные устройства- и микропроцессорные системы для измерения- температурно-скоростных параметров-быстропротекающих процессов
1.2.1-. Современные оптоэлектронные фотоприемные устройства для
скоростной съемки'быстропротекающихшроцессов
1.2.2. Современные микропроцессорные системы« для; автоматизации процессов регистрации и. обработки, измерительной информации о быстропротекающих процессах
1.3. Математические методы обработки- сигналов- и решения «некорректных» обратных задач по восстановлению характеристик исходных объектов
1.3.1. Статистический метод обращения
1.3.2. Метод редукции (обращения) Бакуса-Гильберта
1.3.3: Методы цифровой.обработкшсигналов
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ СКОРОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ-, ЧАСТИЦ КАК РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВУХФАЗНОГО

ПОТОКА В БЫСТРОПРОТЕКАЮЩИХ ПРОЦЕССАХ НАПЫЛЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ ПОКРЫТИЙ
2.1. Метод, измерения; скорости частиц как распределенного;
динамического? параметра- двухфазного- потока, в быстропротекающих; процессах напыленияшорошковых покрытий
2.1.1. Интегральный? метод измерения- скорости; частиц как;
распределенного/динамического параметра двухфазного потока
21 Т.2. Особенности формирования; сигнала- при использовании- в качестве измерительного датчика различных типов,фотоприемников-....63 2.1.3. Оценка погрешности- интегрального» метода: измерения; скорости частиц-; как . распределённого динамического- параметра: двухфазного потока1. .....................................;. ...66 ■
2.2. Метод измерения температуры частиц как распределенного
параметра; двухфазного потока в быстропротекающих процессах напыленияшорошковых: покрытий..... ..................... 68?
2.2.1. Модель сигнала интегрального теплового1- спектра? и; измерительное уравнение 69 - .
2.2.2. Редукция- температурного; распределения: частиц в: виде
гистограммы „у.
2.2.3. Решение: обратной задачи восстановления' гистограммы
температурного распределёния..настиц;.пОЕ.их интегральному тепловому спектру
2.2.4. Оценка- погрешности? метода: измерения; температуры:, частиц: как распределенного: параметра двухфазного потока в быстропротекающих процессах- напыленияшорошковых- покрытий
2.3. Выводы по второйглаве.................................. 89'
Г ЛАВА 3. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ . И УСТРОЙСТВА, ДЛЯ? КАЛИБРОВКИ* СРЕДСТВ ИЗМЕРЕН! 1Й СКОРОСТИ И ТЕМПЕРАТУРЫ ЧАСТИЦ КАК РАСПРЕДЕЛЕННЫХ. ПАРАМЕТРОВ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА

3.1. Реализация программно-аппаратного обеспечения
автоматизированного комплекса для измерения скорости частиц как распределенного параметра двухфазного потока
3.1.1. Общая схема аппаратного обеспечения автоматизированного комплекса для измерения? скорости частиц как распределенного параметра двухфазного потока
3.1.2. Аппаратные особенности реализации.блока'первичной обработки сигнала на основе пироэлектрического фотоприемника
3.1.3. Программное обеспечение автоматизированного комплекса для измерения скорости как распределенного параметра.двухфазного потока
3.2. Реализация? программно-аппаратного обеспечения
автоматизированного комплекса для измерения температуры частиц как распределенного параметра двухфазного потока
3.2.1. Аппаратное обеспечение- системы регистрации интегрального теплового спектра частиц двухфазного потока
3.2.2. Программное обеспечение системы регистрации интегрального теплового спектра частиц*двухфазного потока
3.2.3. Программное обеспечение для восстановления температурных распределений частиц по их интегральному тепловому спектру
3.3. Устройства для калибровки * и• 'тестирования автоматизированных комплексов по измерению скорости и температуры частиц* как распределенных параметров двухфазных потоков
3.3.1. Прецизионный стабилизатор* тока для- питания эталонного источника теплового излучения
3.3.2. Оптико-электронные имитаторы теплового излучения двухфазного потока для тестирования автоматизированных комплексов по измерению скорости и температуры частиц как распределенных параметров двухфазного потока
»1 ,1»

приемник фирмы Photobit содержит фотоприемную матрицу форматом 352x288 активных элементов, АЦП, аналоговый и цифровой сигнальные процессоры. Аналоговый процессор производит выборку и хранение сигналов, алгоритм ДКВ; программируемое усиление работой приемника, обработку цветовых сигналов и сжатие изображения; В каждом активном элементе' обработка сигналов? позволяет получать высокое отношение.. «сигнал/шум», малую потребляемую мощность и обрабатывать изображение в процессе его интегрирования. Фирма Silicon Architects выпускает образцы КМОП-ФД второго типа с форматом 640x512 элементов и последовательным многоканальным АЦП в каждом элементе [12].
Аналоговая- обработка сигналов; в каждом активном элементе или; их группе позволяет выполнять в реальном времени классические методы обработки изображения:: сжатие, выделение контуров; точечных целей и- т.п. Возможное создание однокристальных нейроподобных’ сетей с оптическим-вход ом;.обрабатывающих двухмерныеизображения и реализующих функции • технического зрения;. .: V'. .. .. •
Несмотря: на. то, что КМОП-ФД приемники: уступают ФПЗО по разрешающей способности, фоточувствительности, однородности-- и динамическому диапазону, тем не менее, КМОП-ФД приемники; нашли широкое применение не только в бытовой аппаратуре (цифровые камеры, фотоаппараты и т.д.)^ но и в промышленной, научно-космической, оборонной . и других областях. Основное- достоинство КМОП-ФД приемников заключается в возможности-: создания1 однокристальных и многокристальных цифровых камер с устройствами аналоговой, цифровой- и нейроподобной обработки потока изображений . [74-75], т.е. создания интеллектуальных камер, которые в, настоящее’ время и ближайшей перспективе позволят реализовать системы технического- и искусственного зрения; сопоставимого по характеристикам с биологическимзрением [12].
Дальнейшее развитие технологий в области, микро- и наноэлектроники по созданию наногетероструктур, а именно, по созданию фотоприёмников на