| 2019 №02 (03) |
DOI of Article 10.15407/tdnk2019.02.04 |
2019 №02 (05) |
Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2019, №02, стр. 23-29
Вимір температури та діаметра ділянки нагрітого виробу
В.А. Порев, О.С. Томашук
НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, прoсп. Перемоги, 37. E-mail: tomashuk.alexander@gmail.com
Реферат:
В процесі високотемпературного виготовлення або обробки циліндричного виробу необхідно отримувати інформацію щодо його енергетичних та геометричних параметрів. Для досягнення поставленої мети найбільш вдалим рішенням стане використання оптичних методів та методів цифрової обробки зображень. Оптичні методи, які засновані на законах геометричної оптики, заломлення, інтерференції та дифракції, дозволяють проводити вимірювання необхідних параметрів з високою точністю, що дозволяє удосконалювати якість виробу що виготовляється. В роботі описані математична модель та конструкція оптичного пристрою для проведення процедур вимірювань діаметра і температури з високою точністю. Методи дозволяють виробляти контроль діаметра та температури на розфокусованому зображенні. Результати розробки оптичного пристрою прив’язані до математичної моделі бесфільерного волочіння дроту, як одного з високотемпературних процесів. Результати калібрування пристрою за температурою показали деякі переваги використання запропонованого безконтактного методу над контактним – термометра з термопарою. Запропоновано підхід для вимірювання температури поверхні виробу, який рухається з деякою швидкістю, яка дорівнює швидкості формування зображення. Даний підхід заснований на методах цифрової обробки зображень. Бібліогр. 21, рис. 6.
Ключові слова: неруйнівний контроль, оптика, дифракція, температура, діаметр, ефект пам’яті форми, виробничий процес
Надійшла до редакції 21.03.2019
Підписано до друку 14.05.2019
Список літератури
1. Лемешко Ю.А., Чугуй Ю.В. (2005) Дифракционный метод измерения диаметров круговых отражающих цилиндров. Автометрия, 41, 6, 3–12.
2. Fedorov M.E. (2005) Optical laser diffraction transducer for measuring single-wire electric cable eccentricity. IOP conference series: Materials and science and engineering, 81, 012074. https://doi.org// 10.1088/1757-899X/81/1/012074
3. Khodier S.A. (2004) Measurement of wire diameter by optical diffraction. Optics & laser technology, 36, 63–67.
4. Порев В.А., Порев Г.В. (2014) Компенсация систематической погрешности измерения температуры поверхности зоны плавки. Известия Академии инженерных наук им. А.М. Прохорова, 2, 52–56.
5. Порєв В.А. (2013) Контроль температурного режиму електронно-променевої безтигельної зонної плавки кремнію. Методи та прилади контролю якості, 1(30), 108–113.
6. Якименко Ю.І., Порєв Г.В., Порєв В.А. (2003) Вдосконалення методів і засобів вимірювання параметрів електронно-променевої безтигельної зонної плавки. Там само, 11, 71–77.
7. Порев В.А., Томашук А.С. (2017) Контроль параметров нагретой проволоки в процессе волочения. Техническая диагностика и неразрушающий контроль, 4, 52–55. https://doi.org/10.15407/tdnk2017.04.08
8. He Y., Liu X., Qin F., Xie J. (2012) Rectifying control of wire diameter during dieless drawing by a deformation measuring method of interframe displacement. International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials, 19(7), 615–621.
9. Supriadi S., Furushima T., Manabe K. (2013) Real-time monitoring system of dieless bellows forming using machine vision. Advanced materials research, 789, 429–435.
10. Mashiwa N., Furushima T., Manabe K. (2017) Novel non-contact evaluation of strain distribution using digital image correlation with laser speckle pattern of low carbon steel sheet. Procedia Engineering, 184, 16–21.
11. Milenin A., Kustra P., Du P. et al. (2018) Computer aided design of the laser dieless drawing process of tubes from magnesium alloy with take into account ductility of the material. Procedia Manufacturing, 15, 302–310.
12. Jafari H. (2013) Thermo-mechanical investigation of die-less wiredrawing process. University of British Columbia.
13. Tomashuk A., Sulima O, Porev V. (2018) Control of three main parameters of the wire in the four-dimensional printing process. Матеріали XII Міжнародної науково-практичної конференції магістрантів та аспірантів. Ч. 1. Харьков, ХПИ, сс. 140–141.
14. Тихонов А.С., Герасимов А.П., Прохорова И.И. (1981) Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении. Москва, Машиностроение.
15. Ferreira M.A., Luersen M.A., Borges P.C. (2012)Nickel-titanium alloys: a systematic review. Dental press. Journal of orthodontics, 17(3), 71–82.
16. Tomashuk A. (2018) Device for monitoring the temperature and diameter of an extended cylindrical object in the high-temperature manufacturing process. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 450, 032018.
17. Ландсберг Г.С. (2003) Оптика. Москва, ФИЗМАТЛИТ.
18. Порєв В.А. (2002) Телевізійна пірометрія. Київ, АВЕРС.
19. Порєв В.А., Томашук О.С. (2015) Додаткові похибки вимірювання температури в телевізійній пірометрії. Методи та прилади контролю якості. Івано-Франківськ, НТУ НГ, 2(35), 12–16.
20. Gulyaev I.P., Dolmatov A.V. (2018) Spectral brightness pyrometry: Radiometric measurements of non-uniform temperature distributions. International journal of heat and mass transfer, 116, 1016–1025.
21. Гонсалес Р.С., Вудс Р.С. (2012) Цифровая обработка изображений. Москва, Техносфера.