RU2372604C1 - Self-contained system for collecting information on fatigue changes in structures - Google Patents
Self-contained system for collecting information on fatigue changes in structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2372604C1 RU2372604C1 RU2008112513/28A RU2008112513A RU2372604C1 RU 2372604 C1 RU2372604 C1 RU 2372604C1 RU 2008112513/28 A RU2008112513/28 A RU 2008112513/28A RU 2008112513 A RU2008112513 A RU 2008112513A RU 2372604 C1 RU2372604 C1 RU 2372604C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- self
- module
- sensor
- sensor unit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для сбора информации об усталостных изменениях конструкций с датчиков деформации интегрального типа (далее по тексту ДДИТ).The invention relates to a measurement technique and can be used to collect information about fatigue structural changes from strain gauges of an integral type (hereinafter referred to as DDIT).
Принцип действия ДДИТ заключается в том, что структура материала датчика под действием циклических деформаций претерпевает изменения и на его поверхности возникает реакция в виде «темных пятен». Момент появления первых «темных пятен», а также их плотность и размеры коррелируют с числом циклов и амплитудой циклических деформаций. Подробная информация о ДДИТ приведена в патенте 2209412 С2, G01N 3/32, опубл. 27.07.2003.The principle of operation of DDIT is that the structure of the sensor material undergoes changes under the action of cyclic deformations and a reaction in the form of “dark spots” occurs on its surface. The moment of appearance of the first "dark spots", as well as their density and size, correlate with the number of cycles and the amplitude of cyclic deformations. Details of DDIT are given in patent 2209412 C2, G01N 3/32, publ. 07/27/2003.
Известно устройство «Оптоэлектронный световодный преобразователь» (ОСП) (Сызранцев В.Н., Голофаст С.Л. Измерение циклических деформаций и прогнозирование долговечности деталей по показаниям датчиков деформаций интегрального типа. Новосибирск: Наука, 2004. - С.38-45). Принцип действия данного устройства состоит в измерении коэффициента отражения поверхности ДДИТ. Это осуществляется путем фиксации изменения отраженного от поверхности ДДИТ потока инфракрасного излучения.A device is known "Optoelectronic fiber guide" (OSB) (Syzrantsev VN, Golofast SL. Measurement of cyclic deformations and prediction of the durability of parts according to the readings of strain gauges of the integral type. Novosibirsk: Nauka, 2004. - S.38-45). The principle of operation of this device is to measure the reflection coefficient of the DDIT surface. This is done by recording the changes in the infrared radiation flux reflected from the surface of the DDIT.
Недостатком данного устройства является полное исключение из процесса измерения визуального наблюдения эффекта на датчике, вследствие чего возможен неконтролируемый разброс данных измерений из-за таких внешних факторов, как частицы пыли, некачественная промывка поверхности ДДИТ перед измерением, ориентация составных элементов устройств.The disadvantage of this device is the complete exclusion from the measurement process of visual observation of the effect on the sensor, as a result of which an uncontrolled spread of the measurement data is possible due to external factors such as dust particles, poor-quality washing of the DDIT surface before measurement, orientation of the constituent elements of the devices.
Известно устройство «Автономный биохимический цифровой оптический комплекс», RU 2006101898А, С12М 1/00, опубл. 27.07.2007, включающий прозрачную измерительную кювету, измерительный блок, содержащий микроскоп, оптически связанный с измерительной кюветой, и систему анализа изображений, оптически связанную с микроскопом и содержащую компьютер.A device is known "Autonomous biochemical digital optical complex", RU 2006101898A, S12M 1/00, publ. 07/27/2007, including a transparent measuring cell, a measuring unit containing a microscope optically coupled to a measuring cell, and an image analysis system optically coupled to the microscope and containing a computer.
Недостатком данного устройства является отсутствие автономного источника равномерного рассеянного света. Кроме того, для получения достоверной информации об усталостных изменениях с ДДИТ необходимо, чтобы свет падал на его поверхность перпендикулярно.The disadvantage of this device is the lack of an autonomous source of uniform scattered light. In addition, to obtain reliable information about fatigue changes with DDIT, it is necessary that light be incident perpendicular to its surface.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка автономного комплекса, позволяющего производить сбор данных с ДДИТ с возможностью визуального контроля получения результатов и имеющего высокую точность сбора данных за счет обеспечения освещения исследуемой поверхности с необходимой интенсивностью и равномерностью, снижения влияния помех.The task to which the claimed technical solution is directed is to develop an autonomous complex that allows collecting data from DDIT with the possibility of visual control of obtaining results and having high accuracy of data collection by providing illumination of the investigated surface with the necessary intensity and uniformity, and reducing the influence of interference.
При осуществлении изобретения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении точности и информативности при получении информации с ДДИТ за счет того, что при использовании данного комплекса съема информации снижается влияние таких факторов, как наличие или отсутствие стационарного освещения объекта исследования, дефектов поверхности, а также человеческого фактора (субъективной оценки изображения).In the implementation of the invention, the task is solved by achieving a technical result, which consists in increasing the accuracy and information content when receiving information from DDIT due to the fact that when using this complex of information retrieval, the influence of factors such as the presence or absence of stationary lighting of the object of study, defects surface, as well as the human factor (subjective image assessment).
Указанный технический результат достигается тем, что автономный комплекс сбора информации об усталостных изменениях конструкций, содержащий устройство для съема данных, связанное оптически с исследуемым объектом, и систему анализа изображений, представленную электронной вычислительной машиной, спроектирован так, что устройство для съема данных является переносным и включает в себя сенсорный блок, имеющий оптическую связь с исследуемым объектом, блок управления, модуль памяти, модуль визуализации и модуль связи с электронной вычислительной машиной, при этом сенсорный блок включает в себя автономный источник света, блок выравнивания света, предназначенный для получения равномерного рассеянного света, блок регулировки четкости изображения, систему призм, расположенную таким образом, что освещение исследуемой поверхности происходит перпендикулярно к ней, систему линз, предназначенную для получения увеличенного изображения исследуемого объекта, и автономный источник питания.The indicated technical result is achieved in that an autonomous complex for collecting information about fatigue structural changes, comprising a device for data collection connected optically to the object under study and an image analysis system provided by an electronic computer, is designed so that the device for data collection is portable and includes includes a sensor unit having optical communication with the object under study, a control unit, a memory module, a visualization module, and a communication module with electronic computing an automatic machine, in this case, the sensor unit includes an autonomous light source, a light leveling unit, designed to obtain uniform scattered light, an image clarity control unit, a prism system located so that the illumination of the surface under investigation occurs perpendicular to it, a lens system designed to obtain an enlarged image of the investigated object, and an autonomous power source.
Снижение влияния наличия или отсутствия стационарного освещения достигается за счет использования собственного автономного источника света, блока выравнивания света, обеспечивающего равномерный рассеянный свет, и системы оптических призм, позволяющих производить освещение исследуемой поверхности перпендикулярно к ней. Снижение влияния дефектов исследуемой поверхности на результат достигается за счет возможности визуального контроля при помощи блока визуализации, полученного при помощи сенсорного элемента изображения поверхности, увеличенного при помощи системы линз и подкорректированного блоком регулировки четкости изображения. Влияние человеческого фактора (субъективной оценки изображения) снижается за счет автоматизации процесса измерения, выполняемой блоком управления.Reducing the influence of the presence or absence of stationary lighting is achieved through the use of its own autonomous light source, a light alignment unit that provides uniform diffused light, and a system of optical prisms that make it possible to illuminate the surface under investigation perpendicular to it. Reducing the effect of defects of the investigated surface on the result is achieved due to the possibility of visual control using the visualization unit obtained using the sensor image element of the surface, enlarged using a lens system and corrected by the image clarity adjustment unit. The influence of the human factor (subjective image assessment) is reduced due to the automation of the measurement process performed by the control unit.
На фиг.1 представлена блок-схема предложенного автономного комплекса.Figure 1 presents a block diagram of the proposed autonomous complex.
На фиг.2 - блок-схема сенсорного блока.Figure 2 is a block diagram of a sensor unit.
Предложенный автономный комплекс включает в себя переносное устройство для съема данных 2, имеющее оптическую связь с ДДИТ, закрепленным на исследуемом объекте 1, и связанное с системой анализа изображений, представленной электронной вычислительной машиной (ЭВМ) 3, в качестве которой могут быть использованы персональный компьютер, ноутбук или карманный персональный компьютер. Переносное устройство для съема данных 2 состоит из сенсорного блока (СБ) 4, в качестве которого может быть использована, например, матрица цифрового фотоаппарата, блока управления (БУ) 5, в качестве которого может быть использован микропроцессорный модуль, модуля связи (МС) 6, модуля памяти 7, модуля визуализации 8. Под исследуемым объектом 1 понимается конструкция, на которой закреплен по меньшей мере один ДДИТ и данные об усталостных изменениях которой требуется получить. В качестве модуля связи 6 могут быть использованы как проводные, так и беспроводные средства сопряжения, например Wi-Fi приемопередатчик. Модуль визуализации 8 может быть представлен жидкокристаллическим дисплеем.The proposed autonomous complex includes a portable device for collecting data 2, which is in optical communication with DDIT, mounted on the studied object 1, and associated with the image analysis system provided by an electronic computer 3, which can be used as a personal computer, laptop or pocket personal computer. A portable device for collecting data 2 consists of a sensor unit (SB) 4, which can be used, for example, the matrix of a digital camera, control unit (BU) 5, which can be used as a microprocessor module, communication module (MS) 6 , memory module 7, visualization module 8. Under the studied object 1 is understood a structure on which at least one DDIT is fixed and which fatigue changes are to be obtained. As the communication module 6 can be used both wired and wireless means of pairing, for example a Wi-Fi transceiver. The visualization module 8 may be represented by a liquid crystal display.
В свою очередь сенсорный блок 4 состоит из сенсорного элемента 9, системы призм 10, системы линз 11, состоящей по меньшей мере из двух линз, блока выравнивания света 12, источника света 13 и блока регулировки четкости изображения 14. Источник света 13 соединен оптически через блок выравнивания света 12 с системой призм 10, которая, в свою очередь, имеет оптическую связь с системой линз 11 и сенсорным элементом 9. Блок выравнивания света 12 предназначен для получения равномерного рассеянного света, а система линз 11 - для получения увеличенного изображения исследуемого объекта. Блок регулировки четкости изображения 14 имеет электрическую связь с блоком управления 5 и механическую связь с системой линз 11. Под механической связью понимается возможность осуществить перемещение линз внутри системы линз 11 относительно друг друга с целью изменения фокусного расстояния.In turn, the
Принцип работы комплекса:The principle of the complex:
ДДИТ, закрепленный непосредственно на исследуемом объекте 1, соединен оптически с сенсорным блоком 4. Причем сенсорный блок 4 построен таким образом, что свет от источника света 13, пройдя через блок выравнивания света 12, систему призм 10 и систему линз 11, падает на поверхность ДДИТ перпендикулярно, а отраженный свет, пройдя также через систему призм 10 и систему линз 11, воспринимается сенсорным элементом 9, размещенным параллельно поверхности ДДИТ, и преобразуется в электрическую форму, получая, таким образом, фронтальный увеличенный снимок поверхности. Далее электрический сигнал считывается с сенсорного элемента 9 блоком управления 5, преобразуется в цифровую форму и сохраняется в модуле памяти 7. Блок управления 5 производит первичную обработку данных и отображает результат при помощи модуля визуализации 8. В случае, если результат отвечает предъявляемым требованиям, производится передача информации через модуль связи 6 на ЭВМ 3 для дальнейшей обработки.DDIT, mounted directly on the test object 1, is connected optically to the
Таким образом, заявляемый комплекс позволяет производить сбор и первичную обработку данных с ДДИТ, на основании которых осуществляется оценка и расчет усталостных изменений конструкций.Thus, the claimed complex allows the collection and primary processing of data from DDIT, on the basis of which the assessment and calculation of fatigue structural changes is carried out.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008112513/28A RU2372604C1 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Self-contained system for collecting information on fatigue changes in structures |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008112513/28A RU2372604C1 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Self-contained system for collecting information on fatigue changes in structures |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2372604C1 true RU2372604C1 (en) | 2009-11-10 |
Family
ID=41354815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008112513/28A RU2372604C1 (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Self-contained system for collecting information on fatigue changes in structures |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2372604C1 (en) |
-
2008
- 2008-03-31 RU RU2008112513/28A patent/RU2372604C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104792272B (en) | Optical interference device for online real-time thickness detection | |
CN201233362Y (en) | Multi optical spectrum imaging device for detecting fruit quality | |
US10107748B2 (en) | Optical sensing device for surface plasmon resonance (SPR) and optical sensing method using surface plasmon resonance (SPR) | |
CN101539530B (en) | Method and device for grading colors of diamonds | |
WO2016131396A1 (en) | Device for detecting surface stress of glass | |
CN101776572B (en) | Liquid refractive index CCD real-time measuring device and measuring method | |
CN103115923A (en) | High-luminous-intensity light source microscope as well as image identification and analysis device and application | |
CN105758566B (en) | Glass surface stress meter | |
US7869034B2 (en) | Multi-angle and multi-channel inspecting device | |
CN101776571B (en) | Liquid refractive index real-time measuring device and on-line measuring method | |
CN103759675A (en) | Synchronous detection method for aspheric surface micro-structures of optical elements | |
CN104267488B (en) | Optical microscope beam splitter device | |
CN104316467B (en) | Optical system for refraction and optical rotation integrated instrument | |
RU2372604C1 (en) | Self-contained system for collecting information on fatigue changes in structures | |
JP5992990B2 (en) | Objective optical system and ATR measurement apparatus for ATR measurement | |
CN102207375A (en) | Novel device for measuring diameter of optical fiber | |
CN100367026C (en) | Instrument for measuring reflection ratio of biosample | |
CN101762209A (en) | Zero detector of micro-opto product | |
CN109387488A (en) | A kind of method for fast measuring and instrument of optical glass refractive index | |
CN205305023U (en) | Digital detecting system of optics camera | |
CN203772739U (en) | Optical system of high-precision digital V-prism refractometer | |
CN2921828Y (en) | Optical imaging system and optical detecting system with the same optical imaging system | |
CN109115747B (en) | System and method for measuring glass material properties based on Raman spectrum and OCT | |
Golnabi et al. | Beam shape and intensity profile of a fiber-bundle prism-coupled waveguide | |
CN209727759U (en) | A kind of rapid survey instrument of optical glass refractive index |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130401 |