Назначение
Система измерения термодеформаций поверхностей PulsESPI System (далее - система) предназначена для измерения линейных перемещений (деформации) объекта испытаний методом спекл-интерферометрии при воздействии на него механических или термических нагрузок.
Описание
В основе работы системы лежит метод электронной спекл-интерферометрии, который позволяет определять величины деформаций исследуемого объекта путем сложения изображений спекл-структур, полученных при освещении поверхности исследуемого объекта когерентным светом (лазерным излучением). Распределение интенсивности результирующей спекл-структуры зависит от относительного фазового сдвига складываемых световых полей (объектного и референтного). Деформация тела приводит к изменению фазы объектного спекл-поля и, соответственно, к изменению интенсивности в спекл-структуре.
В ходе измерений выполняется освещение когерентным светом поверхности исследуемого объекта и регистрация рассеянного им излучения, которое является объектным плечом интерферометра. На фотоприемной матрице цифровой камеры объектный пучок складывается с опорным, который попадает на матрицу с помощью оптоволокна. Камерой регистрируются кадр до деформации, который называется опорным, и кадр после деформации. Блоком анализа данных вычисляется их разность. При наличии деформаций объекта возникает изменение фазы объектного пучка, которая отражается на разностной картине в виде интерференционных полос, соответствующих величине деформации объекта.
Величина деформации между получаемыми кадрами не должна превышать 5 мкм. Деформации более 5 мкм будет соответствовать значительное количество полос на интерференционной картине, различить которые будет невозможно.
В случае, когда за весь цикл измерений величина деформации объекта имеет значение больше 5 мкм, в качестве опорного кадра используется новый полученный кадр. Для получения значения суммарной деформации за большое количество кадров, все промежуточные значения арифметически складываются.
Система состоит из пяти основных функциональных частей: блока синхронизации, блока анализа данных, импульсного лазера, блока управления лучом и цифровой камеры. Управление работой системы выполняется с помощью программного обеспечения, установленного на ПЭВМ блока анализа данных. Общий вид системы представлен на рисунке 1.
Входящий в состав системы, импульсный лазер HLSR20 относится к лазерной аппаратуре класса 4 по ГОСТ IEC 60825-1-2013; юстировочный лазер LGK7626S — класса 3В.
Пломбирование системы не предусмотрено.
Программное обеспечение
1
\
• : * f Г
Программное обеспечение предназначено для управления оборудованием системы, а также для обработки, отображения, сохранения и печати результатов измерений.
Электронные USB-ключи обеспечивают надежную защиту от внесения изменений в идентификационные данные и метрологически значимое ПО системы.
Уровень защиты программного обеспечения по Р 50.2.077-2014 - «высокий».
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | FRAMESplus |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 6.01.0524.1000 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | 316fd3e90ec6a95848edbb79d0645b06 |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | MD5 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений линейных перемещений (деформации) между двумя соседними кадрами, мкм | ±5 |
| Чувствительность измерений линейных перемещений (деформации) между соседними кадрами, мкм, не менее | 0,05 |
| Пределы допускаемой суммарной абсолютной погрешности измерений линейных перемещений (деформации) между первым и последним кадрами за весь период испытания, мкм | ±1 |
| Суммарный диапазон измерений линейных перемещений (деформации) между первым и последним кадрами за весь период испытания, мкм | ±200 |
| Расстояние до объекта испытания, м | от 2,5 до 6,5 |
| Размер объекта испытания, мм, не более | 1500x1500 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Условия эксплуатации по ГОСТ 8.050-73, со следующими уточнениями: - температура окружающего воздуха, °С - верхнее значение относительной влажности, % - атмосферное давление, кПа - скорость изменения температуры, ^/час, не более | от +19 до +21 58 от 94,5 до 107 0,5 |
| 1 | 2 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - блок синхронизации: | |
| - длина | 950 |
| - ширина | 700 |
| - высота | 1250 |
| - блок анализа данных | |
| - длина | 900 |
| - ширина | 600 |
| - высота | 920 |
| - импульсный лазер: | |
| - длина | 1300 |
| - ширина | 700 |
| - высота | 600 |
| - блок управления лучом: | |
| - длина | 1500 |
| - ширина | 900 |
| - высота | 700... 2000 |
| - цифровая камера: | |
| - длина | 700 |
| - ширина | 250 |
| - высота | 250 |
| Масса, кг, не более: | |
| - блок синхронизации | 225 |
| - блок анализа данных | 20 |
| - импульсный лазер | 110 |
| - блок управления лучом | 300 |
| - цифровая камера | 10 |
| Электропитание от сети переменного тока: | |
| - напряжение, В | от 198 до 242 |
| - частота, Гц | 50±1 |
| - потребляемая мощность, кВА, не более | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 2000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 5 |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы эксплуатационной документации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность системы
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Блок синхронизации | — | 1 шт. |
| Блок анализа данных | — | 1 шт. |
| Импульсный лазер | HLSR20 | 1 шт. |
| Блок управления лучом | — | 1 шт. |
| Цифровая камера | — | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей | — | 1 шт. |
| Комплект ЗИП | — | 1 шт. |
| Комплект программного обеспечения * | — | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ESPI. 1190.01.00РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | Mn-311-RA.RU.310556-2020 | 1 экз. |
| Примечание: * — на жестком диске ПЭВМ блока анализа данных |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе «Тестирование измерений» документа ESPI.1190.01.00РЭ «Система измерения термодеформаций поверхностей PulsESPI System. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы, устанавливающие требования к системе измерения термодеформаций поверхностей PulsESPI System
Государственная поверочная схема для средств измерения длины в диапазоне от 110-9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм, утвержденная Приказом Росстандарта от 29 декабря 2018 г. N 2840
81555-21: Методика поверки МП-311-RA.RU.310556-2020Скачать6.5 Мб