Maendeleo katika Uchunguzi wa Kupinduka kwa Mwendo wa Kabl: Kutatua Matata ya Kujittera na Kuongeza Usahihi

Ushwala muhimu katika utafiti wa ukwasi wa mitindo ya kamba kutoka mbali ni mzunguko wa kamba wa kasi. Hii inahitaji vifaa vya kutathmini chini ya kutumia mikono yanayoweza kupata kamba kukusanya. Vifaa vya kutathmini ukwasi wa kamba vya sinarai, yanayobana kwa mtazamo wa kuhamishia picha, hutathmini mizizi ya maeneo mengi ili kuhesabu kituo cha uwanja wa mwambao dhidi ya ukwasi wa usafi. Lakini, yana matatizo: kiwango cha haraka cha kutathmini ni dogo (tu mara chache kila sekunde), makosa yameongezeka kutokana na kukusanya kamba, na gharama kubwa.

1 Sifa ya Vifaa vya Kutathmini Ukasi wa Kamba vya Kutaniania Elektromagnetiki

Vifaa vya kutathmini ukwasi wa kamba vya kutaniana na induksi elektromagnetiki huunganisha kutathmini mizizi ya mwanga na kutaniana na induksi elektromagnetiki kwa ajili ya kutathmini mwambao. Wanatumia kutathmini kituo cha umeme cha mwambao (bora kuliko ukwasi wa uwanja), na kiwango cha haraka la alfu za kutathmini kila sekunde. Haraka zaidi ya kutathmini huchanganya athari za kukusanya, kubadilisha vifaa vya sinarai kwenye viwanda ambavyo hayahitajiki mizizi ya maeneo mengi.

Bidhaa za nje (kulingana na msingi wazi) huchukua kutumia vitetelezi vitano kutokuwa na magonjwa ya kutathmini maegesho (kama vile katika Chumba 1). Baadhi yanasimamia kituo cha mwambao kwa kutumia nguvu sawa za ishara (kubadilisha dirisha kwa kutumia moto ikiwa sio sawa); wengine wanahesabu kituo cha mwambao kutokana na nguvu ya ishara iliyotathmini.

2 Msimbo wa Kutathmini Uzuri

Mabadiliko ya moto huwa na mchakato, hivyo kufanya kutokofa. Hii hucheleweka uwezo wa kutathmini wa usafi na mwambao, kuunda makosa ya kutokofa—kamba kukusanya zaidi huchanganya makosa kubwa. Katika mazingira halisi, tarehe hii imeonekana: ikiwa kamba ikusanyike, matokeo ya kutathmini ukwasi yanaanza kuwa isiyo steadfast, na mabadiliko yakiwa zaidi ya 1%. Hii inapendekeza makosa ya vifaa vya kutathmini, si hali halisi ya kamba.

Hata hivyo, kutathmini kituo cha mwambao kwa kutumia nguvu tofauti za ishara sio daima sahihi. Kanuni ya Biot-Savart inasema: intenziti ya induksi magnetiki (B) iliyotolewa na elementi ya umeme Idl kwenye eneo lolote katika umbali r ni:

Muhtasari huu unaelezea kwamba intenziti ya induksi magnetiki ni kinyume kwa mraba wa umbali na kwa sinus ya pembe ya kibinafsi θ, kama inavyoelezwa katika Chumba 2.

Kulingana na hii, imetathmini hesabu ya uhusiano wa intenziti za maegesho katika eneo linalolipana. Kwa urahisi, tumeunda mfano kama ulivyoelezwa katika Chumba 3.

Maeneo 1, 2, 3, na 4 yanaelekea orthogonally na kwa usawa, na O kama kituo. Tuweke elementi ya umeme kuienda kwenye midline OP ya axes 2 na 3. Kulingana na Muhtasari (1), wakati elementi ya umeme inaenda kwenye eneo lolote kwenye OP, B1 = B4 na B2 = B3. Hivyo, tu lazima tuangalie mabadiliko ya B1/B2 kwa ∠θ. Baada ya kutathmini, tunapata seti ya data, na grafu ya scatter, kama inavyoelezwa katika Meza 1 na Chumba 4.

Kama inavyoelezwa katika Chumba 4, tendensi ni mzunguko usio wa kawaida. Wakiwa ∠θ inaongezeka, B1/B2 inachuka kutoka 1 hadi ~0.268 (chini), basi inarudi kurudi 1. Wakati maegesho katika maeneo minne yanaweza sawa, elementi ya umeme ina dada mbali na kituo O. Katika kipengele hiki, kila thamani (isipo chini) ina viwango vitano—zaidi ya chini, viwango vinapatikana karibu.

Hii inafanya kwa kipengele moja, na ni sawa kwa zaidi. Kutumia nguvu za maegesho katika maeneo minne haiwezi kutathmini kituo cha mwambao au kutathmini kituo lake (maegesho ni vector, si scalar).

Hivyo, kujenga kutathmini bora, usisikilize kampuni za nje. Msingi mpya: kutathmini pembe za kibinafsi θ₁, θ₂ kwenye P₁/P₂ ili kutathmini kituo cha chanzo O (Chumba 5).

Msingi huu unaelezwa geometriki kama: mti unaelekezwa kwa upande moja na pembe mbili zinazozunguka. Ingawa hii ni sahihi, kutathmini halisi inahitaji kutathmini haraka, kutathmini nzuri wa maegesho madogo.

Mwambao wa kamba hutathmini ~10mA current katika maegesho ya kuzunguka nje. Sensa, yenye umbali kutoka kamba, hutathmini maegesho madogo (~mifano nyingi ya nT)—hunahitaji uwezo mkubwa, matokeo ya frekuensia, na kelele chache (kelele ya asili huchanganya uzuri).

3 Kutathmini kutumia Induksi Elektromagnetiki

Bidhaa nyingi za nje huchukua kutumia sensa za coil; rasilimali hii hunachagua sensa za magnetoresistive. Sensa madogo zinaweza kutathmini electromagnetic na optical kwenye sehemu moja (kutokofa makosa), na uzito mzima wa kutosha kati ya sensa. Sensa za lithography-based magnetoresistive ni vyema. Ingawa, bidhaa za coil-sensor za nje zinaweza kutathmini kwa kutengeneza, kutathmini maeneo ya kamba si optical kama sawa—kubadilisha makosa.

Kutathmini kutumia magnetoresistive: 1000/s kutathmini, &plusmn;2% kutathmini tena (100-200nT), &plusmn;0.2% kwa kutathmini average 1000, linearity <0.5%. Mwishowe, kutathmini na imports ni chache (hakuna data).

Kutathmini na LED&times;CCD optical anaweza kutathmini ukwasi wa kamba kwa haraka (Chumba 6).

Katika kutathmini kila moja, maeneo ya A, B, C, D kwenye kituo cha usafi na kituo cha mwambao P zinapatikana pamoja. Ukwasi wa X na Y na ukwasi wa jumla zinahesabiwa kutumia muhtasari zifuatazo:

Kwa kutathmini kila moja, e_x, e_y, na e zinapatikana pamoja (kwa sampuli zinazopatikana) kama matokeo ya kutathmini ukwasi ya mwisho. Kupakua concentricity, tumia Concentricity = 1 - Eccentricity. &Delta;x/&Delta;y (makosa ya X/Y direction) yanaweza kutathmini kwa kutathmini head ya extruder kwa kutathmini automatic ya ukwasi wa kamba.

Kutathmini haraka zaidi kunyatanya makosa ya kukusanya: 1000 kutathmini/kila sekunde kunaweza kutathmini ukwasi wa kutathmini. Bidhaa nyingi za nje (kutathmini mara kadhaa kila sekunde) husema kutathmini ukwasi kwa kutathmini mwambao katika kituo (kulingana na kutathmini wa diameter nje, itakuonyesha &plusmn;&mu;m absolute values, si percentages—sio sahihi).

3.1 Kutathmini Diameter ya LED&times;CCD

Kulingana na optics telecentric, huchukua kutumia light-blocking kutoa CCD regions bright-dark. Algorithms analize edges kuhesabu dimensions. Global CCD exposure (pixel sensing pamoja) kunyatanya edges kutokana na kukusanya (vertical→slanted lines), lakini algorithms resolve edges na kutokofa makosa.

3.2 Maoni ya Kutathmini Diameter Optical

Sio muhimu, lakini muhimu: Kutathmini ukwasi wa kamba huchukua kutathmini real-time optical ya positions ya vertex za layer ya insulation (sio tu dimensions). Motor-scanned laser methods kunyatanya makosa ya kutathmini asynchronous. Hivyo, synchronizing optical na electromagnetic measurements ni muhimu kwa kutengeneza instrument.

4 Mwisho

Instrument based on electromagnetic induction quickly measures the electrical center of the conductor, with low cost and advantages. Addressing the flaws of imported products' electromagnetic measurement, a novel photoelectromagnetic cable eccentricity meter is developed (thousandth-place accuracy).Technology evolves—future material advances will enable higher precision, driving industry progress.