Вычислительное устройство

Метод вычислительной томографии позволяет значительно расширить информацию о дефектах в объеме тела, анализирует сложные картины, имеющие место в пространственном сечении изделия, притом в документальной форме.

— вычислительной томографии 122

метод получения информации о внутреннем состоянии контролируемого объекта, просвечиваемого ионизирующим излучением. Метод основан на взаимодействии ионизирующего излучения с объектом и преобразовании радиационного изображения в радиографический снимок или запись этого изображения на запоминающем устройстве с последующим преобразованием в световое изображение. Проникающие излучения (рентгеновские, поток нейтронов, гамма и бетта -лучи), проходя через объект и взаимодействуя с атомами его материалов, несут различную информацию о внутреннем строении вещества и наличии в нем скрытых дефектов. Для обеспечения наглядности и воспроизведения внутреннего строения объекта применяют метод рентгеновской вычислительной томографии, основанный на обработке теневых проекций, полученных при просвечивании объекта в различных направлениях. Наиболее распространенными в машиностроении радиационными методами являются рентгенография, рентгеноскопия, гамма-контроль. Их применяют для контроля сварных и паяных швов, качества сборочных работ, состояния закрытых полостей агрегатов стенок аппаратов. Наибольшее применение нашли рентгеновские аппараты и гамма-дефектоскопы. Применение методов и средств радиационной дефектоскопии регламентировано стандартами [51-56]. Оптические методы. Оптический неразрушающий контроль основан на анализе взаимодействия оптического излучения с объектом. Для получения информации используют явления интерференции, дифракции, поляризации, преломления,

Второе издание (1-е изд. 1976 г.) переработано и дополнено новыми материалами по методам и средствам течеискания, промышленной вычислительной томографии и др.

Во втором изданий справочника учтено развитие и совершенствование технических методов и средств неразрушающего контроля за прошедшие последние 10 лет. Дополнительно введен материал по методам вычислительной томографии, применению ЭВМ

когерентного изображения идеальным объективом с круглой апертурой конечных размеров. Безусловно, что преобразование (9) сопряжено с ошибками и ограничивает возможности изучения объекта (J. (х, у) по его изображению р, (х, у), так как все высокочастотные компоненты спектра M.(kx, ky) вне области k\ + ky^. ^ k~M и содержащаяся в них информация потеряны. Тем не менее во многих случаях при правильном выборе величины kM такие фильтрованные изображения объектов воспринимаются как высококачественные и тому можно указать много примеров из опыта визуализации, фотографии, астрономии, а теперь и вычислительной томографии. В то же время фильтрация (5) с использованием (8) приводит к ряду следствий, важных для практической реализуемости ПРВТ.

Необходимо отметить как принципиальное и обусловленное самой природой метода вычислительной томографии то обстоятельство, что при линейном увеличении разрешающей способности контроля (~./V) трудоемкость реконструкции даже для наиболее быстрых из известных алгоритмов растет пропорционально третьей степени (—./V3). Это внутреннее противоречие метода ПРВТ препятствует повышению сложности цифровых томограмм и производительности контроля.

Погрешности вычислительной томографии можно выделить в четыре группы:

Погрешности сканирующей системы — это, в основном, погрешности задания необходимых пространственных координат отдельных лучей в процессе сканирования, неравномерности скорости движения, нестабильности пространственного положения плоскости слоя в процессе сканирования, погрешности, обусловленные изменением характеристик системы при изменении режимов сканирования, направления движения и во времени, погрешности задания пространственного положения слоя относительно объекта контроля. Определенное влияние на метрологию вычислительной томографии оказывает исходное положение сканирующей системы и величина угла сканирования.

Детекторы излучения, применяемые в вычислительной томографии, характеризуются совокупностью параметров общепринятых для детекторов излучения. Однако типаж детекторов для ПРВТ ограничен в связи со специфическими требованиями ВТ:

3. Вайнберг Э. И., Гончаров В. И., Казак И. А., Курозаев В. П. Чувствительность рентгеновской вычислительной томографии при контроле изделий с локальны-

В период с 1955 по 1959 г. размер водородных пузырьковых камер, вводимых в эксплуатацию во веем мире, быстро возрастал. В 1959 г. для обслуживания бэватрона в Беркли была запущена камера длиной в 180 см. К началу 1960 г. скорость обработки ее данных достигла одного события за каждые несколько минут; программы вступили в действие, и вычислительное устройство успевало обрабатывать не только поступающие данные, но и, задним числом, пленки, снятые за истекший год.

Использование корреляции искажения спектра гармоник токов и напряжений на входе электрической машины с характерными дефектами двигателя и всего агрегата позволяет создать простую и дешевую систему непрерывного контроля состояния насосно-компрессорного оборудования с электрическим приводом [86]. При этом сама электрическая машина может рассматриваться как электромагнитный преобразователь, изменение параметров которого характеризуют состояние не только самого двигателя, но и всего агрегата. Если построить математическую модель для электродвигателя исправного агрегата, то неисправности самого двигателя и всего агрегата вызывают отклонение коэффициентов системы уравнений математической модели [94]. Анализ этих изменений и сопоставление их с результатами экспериментальных исследований позволяют выявить источники возникновения гармонических составляющих и идентифицировать дефекты. Для исследования гармонического состава напряжений и токов обмоток статора используются бесконтактные электромагнитные преобразователи. С помощью аналого-цифрового преобразователя сигналы вводятся в вычислительное устройство для дальнейшей обработки. Структурная схема системы диагностики показана на рисунке 3.5.13. Далее необходима разработка программного обеспечения.

КАЛЬКУЛЯТОР (лат. calculator - счётчик) - вычислительное устройство. В отличие от предшествующих ему арифмометра с ручным приводом или электромеханич. счётных машин, современные К. являются электронными приборами. К., выполненный на основе микропроцессора, наз. микрокалькулятором.

обеспечения информационной, энергетической и конструктивной совместимости этих блоков их соответствующие связи должны быть унифицированы. Только при этом условии становится, например, возможным к одному и тому же выходу цифрового вольтметра подключать по выбору печатающее устройство, перфоратор, коммутатор сигналов или вычислительное устройство.

Использование корреляции искажения спектра гармоник токов и напряжений на входе электрической машины с характерными дефектами двигателя и всего агрегата позволяет создать простую и дешевую систему непрерывного контроля состояния насосно-компрессорного оборудования с электрическим приводом [86]. При этом сама электрическая машина может рассматриваться как электромагнитный преобразователь, изменение параметров которого характеризуют состояние не только самого двигателя, но и всего агрегата. Если построить математическую модель для электродвигателя исправного агрегата, то неисправности самого двигателя и всего агрегата вызывают отклонение коэффициентов системы уравнений математической модели f94]. Анализ этих изменений и сопоставление их с результатами экспериментальных исследований позволяют выявить источники возникновения гармонических составляющих и идентифицировать дефекты. Для исследования гармонического состава напряжений и токов обмоток статора используются бесконтактные электромагнитные преобразователи. С помощью аналого-цифрового преобразователя сигналы вводятся в вычислительное устройство для дальнейшей обработки. Структурная схема системы диагностики показана на рисунке 3.5.13. Далее необходима разработка программного обеспечения.

^правпяюшее устройство \ Вычислительное устройство

Системы автоматического управления манипуляторами строятся обычно по принципу программного управления, причем эти системы могут работать в двух режимах: режиме обучения и рабочем режиме. На рис. 148 показана блок-схема манипулятора с программным управлением, который состоит из исполнительного механизма, снабженного системой сервоприводов, датчиков положений звеньев и вычислительной машины. В режиме обучения (ключ 1 замкнут, ключи 2 и 3 разомкнуты) оператор с помощью дополнительной обучающей системы проводит исполнительный механизм через требуемую последовательность рабочих положений. Информация об этой последовательности, получаемая от датчиков положений звеньев, кодируется (шифруется) и поступает в запоминающее устройство. В рабочем режиме (ключ / разомкнут, ключи 2 и 3 замкнуты) манипулятор работает автоматически по введенной ранее в запоминающее устройство программе, которая декодируется (расшифровывается) и преобразуется в заданные движения звеньев исполнительного механизма. Кроме того, вычислительное устройство по сигналам от датчиков положений звеньев производит коррекцию работы манипулятора через управляющее устройство.

БОРТОВОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ — размещаемое на летат. аппарате механич., электромеханич. или электронное вычислительное устройство для решения задач навигации, управления полётом и т. п.

Системы автоматического управления манипуляторами строятся обычно по принципу программного управления, причем эти системы могут работать в двух режимах: режиме обучения и рабочем режиме. На рис. 205 показана блок-схема манипулятора с программным управлением, который состоит из исполнительного механизма, снабженного системой сервоприводов, датчиков положений звеньев и вычислительной машины. В режиме обучения (ключ 1 замкнут, ключи 2 и 3 разомкнуты) оператор с помощью дополнительной обучающей системы проводит исполнительный механизм через требуемую последовательность рабочих положений. Информация об этой последовательности, получаемая от датчиков положения звеньев, кодируется (шифруется) и поступает в запоминающее устройство. В рабочем режиме (ключ / разомкнут, ключи 2 и 3 замкнуты) манипулятор работает автоматически по введенной ранее в запоминающее устройство программе, которая декодируется (расшифровывается) и преобразуется в заданные движения звеньев исполнительного механизма. Кроме того, вычислительное устройство по сигналам от датчиков положений звеньев производит коррекцию работы манипулятора через управляющее устройство*).

Вся информация направляется в механизм управления, имеющий специализированное вычислительное устройство, которое рассчитывает необходимую величину компенсации, вводит соответствующие поправки в программу работы станка и дает команды на включение механизмов подналадки, исправляющих изменившиеся параметры исполнительных механизмов. В сложных станках-автоматах возможно также введение блока, который запоминает и анализирует информацию, попадающую^ механизм управления от датчиков, и вырабатывает наиболее рациональную коррекцию программы управления станком.

Точность бесцентрового шлифования (погрешность диаметра и конусообразность) зависит от относительных положений опорного ножа, ведущего и шлифовального кругов. В процессе эксплуатации их положение меняется из-за температурных и упругих деформаций и износа. Кроме того, засаливание кругов вызывает увеличение вибраций и дестабилизирует положение детали в зоне обработки. Информация о состоянии рабочих органов, регистрируемая соответствующими датчиками, через аналого-цифровой преобразователь передается в вычислительное устройство. Например, для измерения линейных размеров используется дифференциальный индуктивный датчик, который обеспечивает измерение с точностью до 1 мкм. Вычислительное устройство производит анализ поступившей информации, рассчитывает параметры точности обработки, сравнивает их с заданным полем допуска, оценивает возможность проведения подналадки, выбирает необходимый механизм подналадки и рассчитывает для него величину подналадочного импульса и его направление.