Методы и системы оперативных дистанционных измерений геометрических параметров объектов трубопроводного транспорта

• Автор: Жиганов, Игорь Юрьевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 393 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

1 АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ И МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА

1.1 Анализ и классификация объектов трубопроводного транспорта

1.2 Классификация и сравнительная характеристика методов и систем измерения геометрических параметров труб. Требования к системам измерения
1.3 Теоретические проблемы построения оперативных дистанционных систем измерения геометрических параметров труб. Основные задачи исследований

Выводы по первой главе

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ ОПЕРАТИВНЫХ ДИСТАНЦИОННЫХ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА
2.1 Теоретические основы импульсно-волновых методов измерений геометрических параметров труб
2.2 Математические основы акустических методов измерения геометрических параметров труб
2.2.1 Математическая модель акустических методов измерения геометрических параметров труб. Общее и частные решения
2.2.2 Анализ влияния конструкционных параметров трубы на условия распространения акустических сигналов
2.2.3 Анализ влияния формы импульсов и параметров излучателя на скорость распространения акустических сигналов
2.3 Математические основы электромагнитных методов измерения геометрических параметров труб. Выбор частотных диапазонов

2.3.1 Электромагнитные волны в трубах. Радиочастотный диапазон
2.3.2 Математические основы оптических многоканальных методов измерения геометрических параметров объектов
2.4 Математические основы косвенных методов измерений геометрических параметров труб при различных вариантах калибровки
Выводы по второй главе
3 ОПЕРАТИВНЫЕ ДИСТАНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА. АЛГОРИТМЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Методы и алгоритмы измерения геометрических параметров труб по характеристикам акустических сигналов
3.1.1 Акустические методы и алгоритмы измерения длины труб
3.1.2 Акустические методы измерения внутреннего диаметра труб
3.2 Методы и алгоритмы измерения геометрических параметров труб по характеристикам оптических сигналов. Обзор методов
обработки изображений
Выводы по третьей главе
4 ОПЕРАТИВНЫЕ ДИСТАНЦИОННЫЕ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТРУБ. КОНСТРУКТОРСКИЕ И СХЕМОТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ
4.1 Оптоэлектронные системы измерения геометрических
параметров труб
4.2 Электронно-акустические системы измерения геометрических параметров труб
4.3 Система измерения геометрических параметров труб на основе электромагнитного метода радиочастотного диапазона
4.4 Элементная база и схемотехника систем измерения
геометрических параметров труб

4.5 Датчики систем измерения геометрических параметров труб
4.6 Анализ и расчет оптической части оптоэлектронных систем измерения геометрических параметров труб
Выводы по четвертой главе
5 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ И СИСТЕМ ОПЕРАТИВНЫХ ДИСТАНЦИОННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ ТРУБОПРОВОДНОГО ТРАНСПОРТА
5.1 Структура погрешностей систем измерения геометрических параметров труб. Погрешности акустических методов измерения
5.2 Погрешности оптических методов и оптоэлектронных систем измерения геометрических параметров труб
5.3 Погрешности косвенных методов измерений геометрических параметров труб
5.4 Методы повышения точности и стабильности устройств измерения и контроля геометрических параметров труб
5.5 Метрологическая аттестация и государственная сертификация оперативных дистанционных систем измерения геометрических параметров труб
Выводы по пятой главе
6 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТРУБ
6.1 Результаты экспериментальных исследований электронноакустических систем измерения длины труб
6.2 Результаты экспериментальных исследований оптоэлектронных систем измерения геометрических параметров труб
6.3 Область практического применение систем измерения геометрических параметров труб в структурах управления складскими комплексами, производством и эксплуатации объектов
Выводы по шестой главе

Измеряемый объект (ИО) (труба, пруток) затеняет часть светового потока, определяемую его размером Б. В результате вне ИО проходят две части светового потока Фі и Ф2, задаваемые положением его краев и ограничивающей диафрагмой Д, которые падают на соответствующие фотоприемники ФП] и ФП2. Поле фотоприемников перекрывается вращающимся непрозрачным модулятором МД, имеющим щели Щі иЩ2. При вращении модулятора на выходе фотоприемников появляются импульсы тока (рисунок 1.8 а) и б)), амплитуды которых зависят от попадающих на них световых потоков, а длительность от ширины пятна, определяемого измеряемым размером, т.е. определяется по формуле:
, _ К 1,2 х1,2 Ч2-—у
(1.1)
где К/, К2 - коэффициенты, определяемые оптикой;
хь х2 ~~ протяженность зон светового потока, определяемых размерами измеряемого изделия;
V- линейная скорость движения щелей.
а — сигнал на фотоприемниках; б — сигнал на выходе сумматора; в — счетные импульсы; г — сигнал на выходе счетчика Рисунок 1.8 - Диаграммы сигналов в блоках измерителя линейных
размеров ОГ-ЮФ