Nadpis

1. Ústav metrologie a zkušebnictví Počítačová podpora metrologie (XPP) Nadpis Metodika zkoumání vysoce rychlých dějů

2. Ústav metrologie a zkušebnictví Základní typy vysoce rychlých dějů Základní typy vysoce rychlých dějů 1.děje aperiodické 2.děje periodické 3.děje stochastické

3. Ústav metrologie a zkušebnictví Vysokorychlostní kamerové systémy U rychlých průmyslových zařízení je často třeba provést záznam a analýzu extrémně rychlých dějů. Jedním z možností je využití vysokorychlostních snímacích zařízení tzv. vysokorychlostních kamer. Ty potom zachycují a ukládají digitální snímky do interní zabudované paměti , okud se dále ukládaní na kartu typu „Compact Flash“, nebo se stahují (např přes rozhrani Ethernet) do PC. Výhodou těchto zařízení je možnost zpomaleného přehrání, nebo i následná analýza dějů po jednotlivých snímcích, což umožní uživateli podrobně prostudovat snímané děje a rychle odhalit problémy. Kvalitní vysokorychlostní kamery pracují s rychlostí záznamu od 60snímků/sec až do 33 000 snímků/sec, ovšem s proměnnou rozlišitelností max rozlišitelnost = 800x600pix. min rozlišitelnost = 96x72 pix. Tedy obecně platí, že čím je vyšší snímací rychlost, tím je nižší pixelová rozlišitelnost

4. Ústav metrologie a zkušebnictví Pixelová rozlišitelnost x rychlost snímání Charakteristické parametry vysokorychlostních kamer

5. Ústav metrologie a zkušebnictví Vysokorychlostní kamery – použití v průmyslu Typické použití vysokorychlostních kamer • Letecký a automobilový výzkum (car crash text) • Statické testování komponent vystavených silným nárazům • Zvýšení rychlosti a efektivnosti robotických linek • Posuzování zásadně důležitých bezpečnostních komponent (airbag test) • Balistické testy, včetně testů výbušnin • Analýza rychlých výrobních procesů (např. utváření třísek při vysokorychlostním obrábění) Základní typy vysokorychlostních kamer • Kompaktní sestava (display je integrovanou částí kamery) (Trouble shooter) • Samostatná kamera (s možností připojení periferních zařízení) (Olympus)

6. Shutter 2x Shutter 2x Shutter 2x snímám nesnímám snímám nesnímám snímám nesnímám 0.0005 s 0.0005 s 0.0005 s 1.snímek 1000.snímek 2.snímek 0.001 s 0.001 s 0.001 s 1 s Ústav metrologie a zkušebnictví Shuttering – základní princip 1000 snímků/s „Shutter 1x“ Shutter 1x Shutter 1x Shutter 1x Shutter 1x snímám snímám snímám snímám 1.snímek 2.snímek 3.snímek 1000.snímek 0.001 s 0.001 s 0.001 s 1 s 1000 snímků/s „Shutter 2x“ (tedy došlo k relativnímu zvýšení rychlosti snímání)

7. Shutter 1x Shutter 1x Shutter 1x Shutter 1x snímám snímám snímám snímám 1.snímek 2.snímek 3.snímek 1000.snímek 0.001 s 0.001 s 0.001 s 2.snímek 3.snímek 1000.snímek 1.snímek Ústav metrologie a zkušebnictví Vliv shutteringu na na snímání periodického děje „Shutter 1x“

8. Ústav metrologie a zkušebnictví Vliv shutteringu na na snímání periodického děje „Shutter 2x“ Shutter 2x Shutter 2x Shutter 2x snímám nesnímám snímám nesnímám snímám nesnímám 0.0005 s 0.0005 s 0.0005 s 1.snímek 1000.snímek 2.snímek

9. Ústav metrologie a zkušebnictví Shuttering – možnosti, výhody / nevýhody Praktické použití Shutteringu je nad 1000 snímků/sec Vyšší rychlost záznamu x nižší Shutter • Lepší představa o plynulosti pohybu • Vyhodnocovaný objekt je opticky přesně definován • Při vyšším početu snímků, ovšem klesá pixelová rozlišitelnost (pixels per frame) Nižší rychlost záznamu x vyšší Shutter • Horší představa o plynulosti pohybu • Vyhodnocovaný objekt není přesně opticky definován • Relativní zvýšení rychlosti snímání při vyšší pixelové rozlišitelnosti(pixels per frame)

10. Ústav metrologie a zkušebnictví Tři konfigurace vysokorychlostní kamery i-Speed II (Olympus) I Vysokorychlostní kamerai-Speed II je samostatná jednotka osazená CMOS snímačem a procesorem zajišťujícím rozlišení 800x600 pixelů při rychlosti 1000 snímků/sec. i-Speed II s RCP(Remote Control Pad) RCP je malá a zároveň lehká ovládací jednotka pro rychlé ovládání iSpeed II. Obraz lze pozorovat na standardním obrazovce, nebo na SVGA monitoru, resp. je možno provádět záznam na digitální záznamové zařízení.

11. Ústav metrologie a zkušebnictví Tři konfigurace vysokorychlostní kamery i-Speed II (Olympus) II i-Speed II s CDU (Controller Display Unit) Jednotka CDU obsahuje LCD obrazovku (8.4´´) s vysokým rozlišením. Je možno též připojit přídavnou obrazovku, monitor, nebo PC. Jednotka obsahuje uživatelské menu (režim Quick a Speed) sloužící ke kompletnímu ovládání vysokorychlostní kamery. Je též možno provést tzv. optimalizaci ukládání dat

12. Ústav metrologie a zkušebnictví Tři konfigurace vysokorychlostní kamery i-Speed II (Olympus) III i-Speed II s připojením k PC Software umožňuje přes rozhrani Ethernet ovládat až 255 vysokorychlostních kamer umístěných pod vlastními IP čísly v síti.

13. Ústav metrologie a zkušebnictví Vysokorychlostní kamera e-Speed II – základní části

14. Ústav metrologie a zkušebnictví Časová synchronizace kamer Snímkovací kmitočet kamery může být určen vnějším zařízením (další kamerou). V tomto případě se kamera nejen přizpůsobí snímkovanému kmitočtu připojené kamery, ale také pořizuje snímky prakticky ve stejný okamžik jako připojená kamera (časová tolerance +/- 25ns). Tím lze jeden jev sledovat více kamerami a snímky budou přesně synchronizované. Synchronizační puls má šířku 1 mikrosekundu, jehož náběžná hrana představuje začátek integrační fáze. Slouží tedy k synchronizaci dalších kamer.

15. Ústav metrologie a zkušebnictví Možnost připojení dvou uživatelských zařízení Kromě záznamu obrazového děje dokáže kamera zaznamenávat dva analogové signály (např. signály z externích tlakoměrů). Tyto jsou digitalizovány s rozlišením 8 bitů a uloženy ve vnitřní vyrovnávací paměti spolu s nasnímaným obrazovým dějem. Signály jsou vzorkovány kmitočtem souvisejícím se snímkovacím kmitočtem. Tedy na jeden snímek obrazového děje je možno nastavit interval snímání vzorků (1,100)vzorků/snímek

16. Ústav metrologie a zkušebnictví Základní způsoby osvětlení měřeného objektu Přímé osvětlení Všeobecné a jednoduché osvětlení

17. Ústav metrologie a zkušebnictví Základní způsoby osvětlení měřeného objektu Podsvětlení Zvýrazňuje siluety objektu, vhodné pro měření Kontrola vlákna žárovky přímé osvětlení využití podsvětlovacího panelu

18. Ústav metrologie a zkušebnictví Základní způsoby osvětlení měřeného objektu Rozptýlené osvětlení Rovnoměrné osvětlení objektu ze všech směrů Expirační údaj na hliníkové fólii přímé osvětlení rovnoměrně rozptýlené

19. Ústav metrologie a zkušebnictví Základní způsoby osvětlení měřeného objektu Souosé osvětlení Rovnoměrné osvětlení bez stínů Verifikace kontaktů plastového konektoru přímé osvětlení souosé

20. Ústav metrologie a zkušebnictví Konec VII.bloku