.woocommerce form .form-row .required{visibility:visible}
دپارتمان پژوهشی سفیر

دانلود سمینار آماده اندازه گیری جریان مبتنی بر روش التراسونیک

دانلود سمینار آماده اندازه گیری جریان مبتنی بر روش التراسونیک

 مقدمه

عموما در صنعت برای کنترل دقیق فرایند، دانستن مقدار موادی که به دستگاهها، مجراها، کانالها و لوله ها وارد یا از آنها خارج می شود اهمیت به سزایی دارد. لذا استفاده از وسایل اندازه گیری جریان متداول ولازم است. اندازه گیری جریان معمولا به وسیله دبی سنجها انجام می شود. دبی سنجهای التراسونیک یکی از محبوب ترین انواع دبی سنج ها در صنایع مختلف می باشند. از این دبی سنجها برای دامنه وسیعی از کاربردها شامل کاربرد در صنایع گاز طبیعی، مایعات پتروشیمی، کاربردهای فضایی و گازهای خروجی از فلر استفاده میشود. این دبی سنجها سرعت سیال را با استفاده از فراصوت برای محاسبه حجم جریان محاسبه می نمایند.

یکی از دبی سنجهایی که به از حدود سال ۱۹۹۰ میلادی وارد صنعت گردیده و کاربردهای آن به صورت روزافزون می باشد دبی سنج التراسونیک می باشد.مهم ترین بخش سازنده دبی سنجهای التراسونیک حسگرهای التراسونیک و در قلب آن پیزوالکتریکها می باشند. پیزوالکتریک ها در اثر القای ولتاژ الکتریکی AC به الکترود دو سر آنها تولید ارتعاش مکانیکی می کنند.این ارتعاش مکانیکی سبب به وجود آمدن امواجی در طول مسیر ارتعاش می شوند. موج تولید شده توسط یک حسگر در طول مسیر خود به حسگر مقابل خود رسیده و به دلیل هم فرکانس بودن موج با فرکانس تشدید حسگر مقابل، سبب ارتعاش آن حسگر خواهد شد. در اثر ارتعاش این حسگر ولتاز القایی تولید می شود که توسط مدار قابل تشخیص می باشد. به دلیل قابلیت های فراوانی که التراسونیک دارد، سنسور التراسونیک در بخش های مختلفی کاربرد دارد، که یکی از این کاربردها در ماهواره و سیستم های فضایی می باشد. از این رو در این تحقیق سعی در بررسی روش های اندازه گیری جریان با استفاده از روش التراسونیک در کاربردهای فضایی داریم.

اهمیت و ضرورت

   بیش‌تر اکتشافات بشر با الهام از طبیعت انجام گرفته است. بطوریکه با مشاهده و دقت در موجودات زنده و شرایط محیطی توانسته بر بیشتر کمبودها فایق آید. یکی از همین الهام‌گیری‌ها از طبیعت روش اندازه‌گیری فاصله اجسام به وسیله‌ی صوت  می‌باشد. در  طبیعت  حیواناتی از قبیل خفاش و دلفین درای قابلیت تشخیص موانع مسیر از طریق ارسال امواج صوتی می‌باشند[۱]. اساس کار این سنسورها بر مبنای فرستادن سیگنال صوتی و دریافت بازتاب این سیگنال و محاسبه زمان رفت و برگشت سیگنال و تولید سیگنال کنترلی خروجی که می‌تواند پالس و یا جریان ۴-۲۰ میلی آمپر باشد. به‌طور معمول فرکانس صوتی که برای تشخیص مانع ارسال میشود بایستی از  محدوده‌ی شنوایی انسان فراتر باشد که یعنی فرکانس آن بیش از  ۲۰ کیلوهرتز باشد که در عمل فرکانس تا ۵ مگاهرتز نیز مورد استفاده قرار گرفته است[۲]. مزیت این نوع از  سنسورها بر سایر سنسورهای فاصله سنج این است که تاثیر شرایط محیطی از  قبیل رطوبت و دما قابل جبران است و رنگ  و نوع اجسام موجود در مسیر صوت تاثیری اندکی بر عملکرد سیستم دارند که این تاثیر هم قابل جبران است[۳]. سنسورهای آلتروسنویک علاوه بر اینکه در  خشکی و خلا به خوبی  کاربرد دارند در تشخیص موانع یا اندازه گیری فاصله در مایعات نیز بطور گسترده استفاده می‌شوند[۴].دراندازه گیری فاصله در  داخل مایعات فشار و چگالی مایع تاثیر مستقیمی بر نتیجه اندازه گری دارد که با استفاده از روش‌های ارایه شده در مقالاتی از قبیل [۵,۶] این تاثیرات لحاظ و جبران می‌شوند. یکی از مزایای مهم سنسورهای اولتراسونیک ماهیت غیرتهاجمی و دقت بالقوه آن است. پکیج جریان سنج معمولی شامل یک مجموعه سنسورهای فراصوت با الکترونیک کنترل مرتبط است، که به دلیل این قابلیت ها در صنعت هوافضا که یک صنعت مدرن می باشد و در شرایط مختلف و پیچیده باید کارایی و عملکرد مطلوب را در سنجش و اندازه گیری جریان داشته باشد بکار گرفته می شود. از این رو در این تحقیق سعی در بررسی استفاده از روش های اندازه گیری جریان مبتنی بر روش التراسونیک در کاربردهایی هوافضایی به دلیل اینکه صنعت هوافضا دارای ویژگی خاص و همچنین ساختار دقیقی دارد.

  • اندازه گیری جریان مبتنی بر روش التراسونیک

فلومترهای التراسونیک در مقایسه با سایر دسته های فلومتر دارای مزایای بی شماری هستند. استفاده از فلومترهای مافوق صوت هیچگونه تداخلی در ورود مایعات ایجاد نمی کند. این یک گزینه مناسب مناسب برای اندازه گیری گاز و اندازه گیری مایعات است. با این وجود می توان با ترکیب پردازنده های پرسرعت ، اندازه گیری را بهبود بخشید.

از این رو ، فلومتر سونوگرافی یک متر قابل اطمینان برای اندازه گیری مایعات و گاز است. خلاصه انواع فلومتر بر اساس اندازه گیری در شکل زیر نشان داده شده است. مشخصات و عملکرد دسته های مختلف فلومتر در جدول (۳-۱) ذکر شده است. بر اساس جدول ، فلومترهای مغناطیسی و التراسونیک از ویژگی های عملکرد بهتری برخوردار هستند. با این حال ، قطعات مکانیکی موجود در متر مغناطیسی آن را برای اندازه گیری جریان گاز نامناسب می کند

  • دسته های فلومتر بر اساس فناوری مورد استفاده برای اندازه گیری.

نرخ جریان سوخت یک متغیر اصلی کنترل در موتورهای وسایل نقلیه هوایی است. دقت در اندازه گیری های دبی به یک الزام اجباری برای آزمایش و عملکرد قابل اعتماد آن موتورها تبدیل شد. اندازه گیری سرعت جریان در صنایع غذایی ، صنایع خودروسازی و صنایع شیمیایی نیز ضروری است. اندازه گیری سرعت جریان با استفاده از مبدل های اولتراسونیک به دلیل ویژگی های منحصر به فرد آن در هنگام تماس با گازها و محیط آب و همچنین خطوط لوله با قطر بزرگ ، انتخاب مناسبی است. تخمین سیگنال اکو جریان سنج مافوق صوت یک کار چالش برانگیز است. با این حال ، وظایف پردازش برای عملکرد در زمان واقعی برای بهبود دقت در اندازه گیری سرعت جریان اجباری است. این مقاله بررسی بهبود دقت اندازه گیری میزان دبی مایعات و گازها با ترکیب گرایش های فن آوری مدرن با پشتیبانی از آرایه های گیت قابل برنامه ریزی میدانی ، پردازنده های سیگنال دیجیتال ، سایر پردازنده های پیشرفته و رویکردهای یادگیری عمیق است.

  • الگوریتم ها و تکنیک ها با دستگاه های FPGA برای اندازه گیری جریان مافوق صوت
  • اندازه گیری جریان با استفاده از سنسور آلتروسونیک HC-SR04

این سنسور به عنوان یک ماژول آماده می‌باشد که فرستنده و گیرنده امواج صوتی بر روی یک ماژول واحد قرار گرفته‌اند. به دلیل سطح ولتاژ مورد نیاز برای راه‌اندازی آن، به عنوان یکی از کاربردی‌ترین سنسورهای اندازه‌گیری فاصله در پروژه ‌های دانشجویی و صنایعی که نیاز به دقت پایین دارند تبدیل شده است. این سنسور دارای ۴ پایه‌ی مجزا می‌باشد که ۲ پایه برای تغذیه و زمین اختصاص یافته و ۲ پایه دیگر یکی برای ارسال فرمان اندازه‌گیری و پایه دیگر  مربوط به موج برگشتی می‌باشد.  شکل زیر بطور واضح پایه‌ها و آی سی‌های استفاده شده در  این  ماژول را سنسور مشخص می‌کند.

  • ساختار و اجزا ماژول سنسور آلتروسونیک HC-SR04
  • چگونگی ارسال و دریافت سیگنال کنترلی به سنسور HC-SR04

نحوه کارکرد این سنسور بدین گونه است  که از  پایه‌ی Trig  یک پالس تحریک به طول حداقل ۱۰ نانو ثانیه به سنسور ارسال می‌شود تا سنسور آماده‌ی ارسال سیگنال صوتی گردد که در  نتیجه سنسور ۸ پالس صوتی ارسال می‌کند  و برحسب زمان دریافت سیگنال برگشت یک پالس از  پایه‌ی echo ارسال می‌کند که طول این پالس بیانگر فاصله اندازه‌گیری شده می‌باشد.

سرعت صوت در  هوا تابع چندین پارامتر از  قبیل فشار، رطوبت و دما می‌باشد در  نتیجه  مقادیر اندازه‌گیری توسط سنسور HC-SR04 به شرایط محیطی بستگی دارد.[۹]. بیش‌ترین تاثیر بر روی سرعت صوت در هوا ناشی از تغییرات دما است و سایر پارامترها تاثیر

کمتری دارند که با توجه به اینکه سنسورهای HC-SR04در کاربردهای حساس به کارگرفته نمی‌شوند لذا پیشنهاد داده می‌شود به غیر از دما و رطوبت از تاثیر سایر پارامترها صرف نظر شود. مدل‌های مختلفی برای مدل‌سازی تاثیرات دما و رطوبت در اندازه‌گیری توسط سنسورهای آلتروسونیک وجود دارد که در  مراجعی از  قبیل [۱۰] بطور مفصل در مورد آن‌ها بحث شده است و بررسی آن‌ها از حدود مقاله خارج است.سرعت صوت در  گاز ایده آل بصورت زیر بیان می‌شود:

  • سنسور اندازه گیری جریان به روش آلتراسونیک Clamp-on

یکی از بهترین و شناخته شده ترین دستگاه های اندازه گیری فلومترهای التراسونیک Clamp-onمی باشند. در این نوع فلومترها، مبدل های التراسونیک بر روی لوله نصب می شوند و با ارسال اموج فراصوتی به داخل لوله، فلوی گاز عبوری را اندازه گیری می نماییند. نصب آسان بدون نیاز به برشکاری و یا ایجاد وقفه در بهرهبرداری از گاز، عدم کاهش فشار گاز در اثر اندازهگیری و اندازهگیری فلوی گازهایی با آثار خورندگی از جمله مهمترین مزایای این نوع فلومترها میباشند. اغلب فلومترهای آلتراسونیک clamp-onاز روش »زمان گذر« برای محاسبه فلو استفاده میکنند. استفاده از روش »زمان گذر« دارای معایب زیر است:   در روش زمان گذر مشکلات زیر سبب پیچیدگی فرآیند نصب و بهره-برداری میگردد:

  • در روش زمان گذر دانستن سرعت صـوت در کلیـه محـیط-هایی که امواج فراصوتی از آنها عبور میکند ضروری اسـت.با توجه به اینکه سرعت صوت تابع عوامـل متعـددی اعـم ازجنس لوله، ضخامت جداره لوله، ضـخامت و نـوع رسـوب-گرفتگی، نوع گاز و ترکیبات آن، نسبت ترکیبات گـاز، دمـایگاز، فشار گاز و … میباشد، این نوع فلومترها همواره نیازمند دانستن این مشخصات متعدد هستند کـه سـبب پیچیـدگی وافزایش احتمال خطا در محاسبات میشود.
  • در روش زمـان گـذر لازم اسـت تـا مبـدلهای فراصـوتی بـه صورت زاویهدار نسبت به سطح لوله نصب شوند تا موضـوع انتشار در راستای حرکت گاز و خلاف جهت آن محقق شود. بنابراین خطا در زاویه نصب مستقیما سبب خطا در محاسبات فلو میشود ][۱][.  
  • در فلومترهای مبتنی بر روش زمـان گـذر بایـد جریـان گـاز »کاملا آرام« باشد و عاری از هر نوع تلاطم باشند
  • در روش زمان گذر، فلومترها از سیستم پالسی برای ارسال و دریافت سیگنالها استفاده میکنند. بـرای اسـتفاده از سیسـتمارسال و دریافـت پـالس، بایـد پهنـای بانـد فرکانسـی مبـدلفراصوتی افزایش یابد و برای نیل به ایـن هـدف بایـد مبـدلاصطلاحا میرا (Damp) شود. میـرا کـردن مبـدل فراصـوتیسبب تضعیف بیشتر آن میشود و در نتیجه ارسال و دریافـتامواج فراصوتی به فضای داخل گاز در فشار پایین به سـختیممکن مـی شـود  [۴]. ایـن یکـی از عللـی اسـت کـه اغلـبفلومترهای مبتنی بـر روش زمـان گـذر دارای حـداقل فشـارکاری نسبتا بالا ([۲][۳]۰ bar) هستند.

  • اندازه گیری جریان مبتنی بر روش التراسونیک در مخابرات

 در ماهواره های مخابراتی زمین ثابت ، استفاده از اندازه گیری دقیق جریان در هنگام شلیک موتور اصلی می تواند به طور قابل ملاحظه ای دانش و اطلاعات بدست آمده از نحوه ی اندازه گیری جریان و همچنین نظارت بر پیشرانه را روی مدار بهبود بخشد. در روش های جدید اندازه گیری جریان با استفاده از روش التراسونیک به دلیل اینکه محلول اولتراسونیک ماهیت غیرتهاجمی و دقت بالقوه آن است، به منظور سنجش میزان جریان استفاده می شود. پکیج جریان سنج معمولی شامل یک مجموعه سنسورهای فراصوت با الکترونیک کنترل مرتبط است. چالش اصلی این تحقیق ارتقا تجهیزات تجاری UFM برای کاربردهای فضایی و در نتیجه بهبود الکترونیک پردازش سیگنال برای مطابقت با الزامات دقیق دقیق بود.جریان سنج ها در حال حاضر در ماهواره ایالات متحده TELSTAR-4 (طرح Pitot) و در ماهواره ژاپنی ETS-VI (جریان سنج توربین) به منظور اندازه گیری جریان استفاده می شوند. جریان سنج های طراحی شده برای ماهواره در امریکا و ژاپن به نحوی طراحی شده اند که  از نظر ماهیت غیر مداخله گر باشد و توانایی سنجش جریان پیشرانه هایی را که با رانش تغذیه می کنند،  با دقت ۰٫۱ FFS در حین آتش زدن موتور مایع آوج (LAEF) اندازه گیری می کند.

از آنجا که LAEF بیش از دو سوم از توده های پیشرانه را مصرف می کند ، اندازه گیری جریان جرم مستقیم در حین انتقال زمین ثابت است. پیش بینی دقیق تر در مورد پیشرانه باقیمانده به این معنی است که می توان از مدار دور از ماهواره به طور دقیق پیش بینی کرد.  از این رو برنامه ریزی جایگزینی بسیار کارآمدتر می شود و ممکن است منجر به کاهش میزان سفینه فضایی شود. دقت و اندازه گیری جریان اندازه گیری جریان جرم منحصر به فرد در طراحی ، همراه با مصرف کم انرژی و وزن تجهیزات را به عنوان یک افزودنی برای اندازه گیری پیشرانه در ماهواره های مخابراتی ، بسیار جذاب می کند.علاوه بر این ، انعطاف پذیری طراحی در جهت به حداقل رساندن هزینه های واحد جریان مجدد بوده است. بر اساس قرارداد ESA ، یک جریان سنج التراسونیک (UFM) ساخته شده است که اندازه گیری مستقیم بسیار دقیق مصرف جریان دبی سوخت را در یک پیشرانه با افت فشار ناچیز فراهم می کند. تجهیزات UFM با دقت بسیار  بالا برای هر دو نوع شلیک موتور Ligeid Apogee (LAE) و کنترل واکنش واکنشگر با موفقیت در برابر تمام نیازهای عملکردی و زیست محیطی واجد شرایط شدند. طرح UFM می تواند به طور مستقیم در سیستم لوله پیشرانه جوش داده شود و برای انطباق با رابط های خاص مشتری انعطاف پذیر است. در طراحی مدل QM از تمام قطعات خیس شده تیتانیوم استفاده می شود که به توده واحد (به استثنای الکترونیک) کمتر از ۲۰۰ گرم تبدیل می شود. در طول برنامه ، یک مدل توسعه (DM) در حال تولید و آزمایش می باشد.
  • اندازه گیری جریان با استفاده از تکنیک پالس-اکو (Pulse-Echo ) اولتراسونیک برای کاربردهای فضایی

بهره وری از فرآیند خنک سازی برای جوشاندن پیشرانه برودتی در کانال های خنک کننده موتور در کاربردهای فضایی بی وقفه تحت تأثیر تغییر فاز حین جوشیدن قرار می گیرد. اثر بخشی فرآیند خنک سازی به شدت به نوع فرایند خنک کاری و سیستم های اندازه گیری جریان مربوط می شود. یکی از معظلاتی که در اندازه گیری جریان در ماهواره ها و پیشرانه های فضایی می باشد، محدودیت های هندسی می باشد. تکنیک اولتراسونیک  به عنوان یک روش غیر مخرب (NDT) تقریباً در هر زمینه مهندسی برای اهداف مختلف اعمال شده است. اساساً ، ناپیوستگی ها بین محیط ها مانند مرزها در مراحل مختلف پدیدار می شوند. موج صوتی منتشر شده توسط مبدل اولتراسونیک هم از طریق یک رابط گاز مایع منتقل شده و هم منعکس می شود که باعث می شود مراحل مختلف را تشخیص دهد. به دلیل نگرانی های حرارتی و ساختاری ، برقراری تماس مستقیم بین مبدل اولتراسونیک و مایع کار غیر عملی است. از این رو مبدل باید در خارج از کانال خنک کننده واقع شود که منجر به رابط های اضافی می شود و ابهاماتی را در مورد کاربرد روش حاضر ایجاد می کند. در این کار ، یک تحقیق اکتشافی به منظور تعیین توانایی تشخیص و کاربرد روش اولتراسونیک در فرآیند جوش برودتی برای یک چرخه خنک کننده که مبدل اولتراسونیک خارج از کانال می باشد ، انجام می شود. جوشاندن برودتی ها یک پدیده پیچیده است که به دلیل خواص حرارتی به طور عمده مانع بسیاری از پروتکل های آزمایشی می شود. بنابراین مواد جایگزین بر اساس چنین پارامترهایی برای ساده سازی آزمایشات انتخاب می شوند. در شکل زیر انتشار امواج اولتراسونیک و اکوگرام ساده برای موارد مختلف. (الف) تک فاز ؛ (ب) آب و حباب هوا ؛ (ج) آب و فیلم هوا برای پیاده سازی روش ارائه شده به منظور اندازه گیری جریان با استفاده از التراسونیک در کاربردهای فضایی نشان داده شده است.

  • انتشار امواج US و اکوگرام ساده برای موارد مختلف. (الف) تک فاز ؛ (ب) آب و حباب هوا ؛ (ج) آب و فیلم هوا

در این مطالعه اکتشافی ، انگیزه نهایی تعیین توانایی تشخیص و کاربرد تکنیک های اولتراسونیک به منظور ایجاد یک الگوریتم تشخیص مناسب است که به طور عملی مراحل را از هم متمایز کند. در ابتدا ، توانایی تشخیص تکنیک اولتراسونیک با استفاده از یک تنظیم اولیه ارزیابی می شود که در آن مبدل اولتراسونیک مستقیماً در مایع کار غوطه ور است. با این وجود مبدل  اولتراسونیک باید به دلیل محدودیت های حرارتی و هندسی در خارج از کانال خنک کننده قرار گیرد. این آرایش تأثیر منفی بر انتشار نبض اکو دارد در حالی که چندین رابط بین مبدل اولتراسونیک و نقطه هدف ظاهر می شود. یک تنظیم ثانویه متعاقباً برای بررسی کاربرد روش اولتراسونیک در مورد محدودیت های هندسی برای کاربرد واقعی طراحی شده است. شکل زیر تفاوت اساسی بین تنظیمات اولیه و ثانویه را از نظر انتشار اکو پالس از طریق رابط ها نشان می دهد.

  • انتشار پالس- اکو از طریق رابط برای تنظیمات مختلف که در آن ؛ (الف) مبدل اولتراسونیک مستقیماً در آب غوطه ور می شود. (ب) مبدل US در خارج از کانال با استفاده از کوپل است

نمای کلی تأسیسات تحقیقاتی اکتشافی برای اندازه گیری جریان با استفاده از روش پالس اکو در شکل زیر نشان داده شده است.

  • مطالعه مقدماتی با استفاده از تنظیمات غیرقابل تغییر شکل برای بررسی توانایی تشخیص روش اولتراسونیک (الف) شماتیک تنظیمات ؛ (ب) راه اندازی توسعه یافته است
 از یک آکواریوم پر از آب برای غرق کردن مبدل  اولتراسونیک برای تماس مستقیم با مایع کار استفاده می شود. مبدل غوطه وری اولتراسونیک  A309S-SU توسط Olympus که بر روی سیستم پیاده سازی شده است به عنوان یک مبدل موج تک عنصری است. این به طور خاص برای انتقال سونوگرافی در برنامه ها طراحی شده است در حالی که قسمت آزمایش به طور جزئی یا کامل غوطه ور است. مبدل فعال با فرکانس مرکزی ۵ مگاهرتز دارای اندازه عنصر ۱۳ میلی متر و فاصله کانونی ۱۰ سانتی متر است. در داخل نگهدارنده آلومینیومی که به صورت عمودی مرتب شده باشد ، به سیستم متصل می شود. شبکه ای متشکل از چندین الگو زیر سطح آکواریوم زیرین چسبیده است تا بر اساس الگویی که در شکل زیر نشان داده شده است ، محلی سازی منطقه ای را تضمین کند. دوربین قابل حمل Nikon COOLPIX P600 توسط سه پایه ثابت می شود. کیت شاسی National Instruments PXIe-1073 برای فرآیند جمع آوری داده ها و پالس / گیرنده موج اولتراسونیک اولدوسونیک مدل Olympus NDT مدل ۵۰۷۷PR برای مبدل های اولتراسونیک توسط کامپیوتر به یکدیگر متصل می شوند تا تمام تجهیزات لازم را با هم ترکیب کنند.
  • شبکه به سطح پایین آکواریوم متصل می شود تا توپ های فولاد ضد زنگ را با توجه به الگوی بررسی شده قرار دهد

نمای کلی از امکانات تزریق حباب در شکل زیر نشان داده شده است. جعبه مستطیل پر از آب با استفاده از جعبه های آلومینیومی تولید می شود. برای امکان تجسم اندازه حباب تزریق شده با استفاده از دوربین HD مبتنی بر یک شی مرجع ، دیواره های جانبی توسط ورق های اکریلیک شفاف پلکسی گلاس پوشانده شده اند. پره های تخلیه و پر کننده برای تخلیه و پر کردن جعبه غیر قابل نفوذ است که کاملاً با آب شارژ می شود. مبدل اولتراسونیک در منطقه ای که در عمق ۵ میلی متر جلا داده شده است مهر و موم شده است تا مبدل را به درستی تراز کند.

  • مطالعه ثانویه با استفاده از تسهیلات تزریق حباب برای بررسی کاربرد روش US. (الف) شماتیک تنظیمات ؛ (ب) راه اندازی توسعه یافته است

روش اولتراسونیک به طور کامل در موارد تجربی تا حدی ساده بر اساس مواد جایگزین بررسی می شود تا کاربرد روش تشخیص رژیم های چند فاز تعیین شود. پس از آن ، یک الگوریتم تشخیص برای اجرای یک فرآیند تشخیص فاز خودکار برای جریان شامل مراحل مختلف به طور همزمان توسعه داده شده است. فرکانس تکرار پالس (PRF) ، تعداد پالس هایی که سیگنال را در یک مدت ثابت تکرار می کنند ، روی ۱ کیلوهرتز تنظیم شده است که تعامل میان پالس های مجاور را حذف می کند و پژواک های زائد را از بین می برد. با پیروی از تئوری بیان شده برای انعکاس نبض و ساختار پرتو  اولتراسونیک ، میدان نزدیک ۱۴۳ میلی متر محاسبه می شود. سیگنال به دست آمده برای هر آزمایش تنظیم می شود تا وضوح پژواک دریافتی را افزایش دهد.

از آنجا که پیش بینی خصوصیات سیگنال نتایج دشوار است ، روش پس از پردازش نیز در طول آزمایش های انجام شده ارزیابی می شود. نمونه ای از سیگنال پردازش شده در شکل زیر با جزئیات نشان داده شده است.

شکل (۱-۶)  یک سیگنال نمونه برای پی بردن به روش اولیه پس از پردازش

به منظور تعیین اینکه آیا یک سیگنال اکتسابی شامل اطلاعاتی برای تشخیص فاز است ، باید چندین آستانه برای معیارهای توضیح داده شده از قبل تعیین شود تا مراحل را تشخیص دهد. تصویر شماتیک الگوریتم توسعه یافته در شکل زیر نشان داده شده است. یک مطالعه جامع انجام شده است که در آن آستانه های دامنه و تاخیر زمانی به طور هدفمند پیش بینی شده است. بررسی با توجه به تزریق حباب و ساختار فیلم به عنوان موارد جداگانه انجام شده است.

شکل (۱-۷)  طرح الگوریتم تشخیص نهایی که از طریق مطالعات تجربی ایجاد شده است

شکل زیر روند دامنه و تاخیر زمانی را در رابطه با افزایش سطح آستانه تزریق حباب منفرد با استفاده از دستگاه نشان می دهد.. چندین اندازه گیری برای حالت خالی که در آن هیچ حبابی به درون مخزن تزریق نشده است مورد ازمایش قرار گرفت تا بتوان مقایسه را با حالتی که حباب به درون مخزن تزریق می شود انجام داد. تشخیص ۱۰۰٪ به این معنی است که تمام حباب های تزریق شده در دامنه شناسایی شده اند. درصورتیکه تشخیص ۱۰۰٪ بیشتر شود ، بعضی موارد خالی به دلیل آستانه ای که در داخل عدم قطعیت تعریف شده است شامل حباب شمرده شده است. خطوط چین شده سطوحی محدود هستند که در آن می توان تمام حباب ها را تشخیص داد.
شکل (۱-۸)  تأثیر آستانه های دامنه و تاخیر زمانی بر توانایی تشخیص حباب با استفاده از روش پیشنهادی

با توجه به بررسی های به عمل آمده با استفاده از روش پیشنهادی برای اندازه گیری جریان مبتنی بر روش التراسونیک می توان بیان کرد که استفاده از روش اولتراسونیک به طور گسترده ای مورد بررسی قرار گرفت و برای درک ، بهبود و بهینه سازی در کانال های خنک کننده موتور برای کاربردهای فضایی در یک کارزار تحقیقاتی اکتشافی مورد استفاده قرار گرفت. هدف اصلی این پروژه ایجاد یک الگوریتم تشخیص مقدماتی برای تشخیص مراحل مختلف در طی فرآیند جوشاندن و در نتیجه نگه داشتن فرآیند جوشاندن در محل هسته سازی است که ممکن است برای یک چرخه خنک کننده کارآمد به حداکثر شار گرما برسد. از آنجا که توانایی و کاربرد روش از طریق آزمایشات مورد بررسی قرار گرفت ، یک الگوریتم تشخیص توسعه داده شد که اساساً یک راه حل مثبت را قادر می سازد رژیم های هسته ای و فیلم را به مخزن کاملاً مات بر اساس تجمع پژواک از طریق انتشار تشخیص دهد.

safir

    نوشته‌های مرتبط

    دیدگاه‌ها

    *
    *