![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Промышленность и Производство
Технология
Лазерная система для измерения статистических характеристик пространственных квазипериодических структур |
Введение В последние годы наблюдается интенсивное развитие аэрокосмической и ракетной техники, что в свою очередь ставит перед промышленностью задачу создания точных и надежных систем связи, ориентации и обнаружения подвижных объектов в пространстве. В большинстве случаев данные задачи решаются с применением радиолокационных СВЧ систем. Одним из важных звеньев этих систем является генератор СВЧ электромагнитных волн, качество которого обеспечивает надежность и тактико-технические характеристики СВЧ систем в целом. Производство СВЧ приборов является экономически дорогостоящим и технологически трудоемким из-за использования дорогостоящих и труднообрабатываемых материалов. Наиболее трудоемким процесом является изготовление и контроль качества линий замедления (ЛЗ) к магнетронным и клистронным генераторам. ЛЗ представляют собой пространственные периодические структуры типа оптических дифракционных решеток, точностью которых определяются радиотехнические параметры СВЧ генератора. При этом задача метрологического контроля геометрических размеров ЛЗ по своей трудоемкости и затратам соизмерима со временем и трудоемкостью ее изготовления. Традиционные методы контроля геометрических параметров ЛЗ с помощью визуальных оптических приборов являются не произво-дительными и трудоемкими, автоматизация которых сложна и непе-респективна. Поэтому очень важной для метрологического обеспечения производства СВЧ систем становится создание высокопроизводительных методов и средств контроля геометрических размеров ЛЗ, и в первую очередь - статистических размеров элементов ее пространственной переодической структуры. Эта задача является актуальной и диктуется реальными потребностями производства. Благодаря увеличившемуся прогресу в области вычислительной техники и информатики становится возможным и даже необходимым применение возможностей, открывающихся перед разработчиком. Я имею в виду создание автоматизированных измерительных систем контроля качества. Эти системы используя вычислительную мощь современной техники позволят продуктивно перераспределить трудовые ресурсы и существенно повысить продуктивность труда с одновременным снижением себестои-мости выполняемых работ. Для такой системы не требуется высокая квалификация и не важен опыт работы. Измерительная система берет на себя все рутинные операции измерения и вычисления, а оператор только руководит процесом измерения. В результате такая система оказывается экономически оправданной, так как персонал может быть обучен в течении двух дней - одной недели, в зависимости от способностей. В данной работе производится проектирование и разработка автоматизированной измерительной системы контроля качества изготовления ЛЗ на базе ПЗС-приемника и с применением ЭВМ. С помощью современной ЭВМ возможно не только обработать информацию и получить статистические характеристики, но и отобразить их на экране монитора в удобной для понимания форме. Будут преставлены: математи-ческая модель измерительной системы, произведены габаритный и энергетический расчеты, функциональная схема системы. 1. Существующие методы и средства геометрического контроля периодических пространственных структур Из существующих средств для контроля геометрических размеров пространственных структур наиболее широко в промышленности используются микроскопы, проекторы и фотоэлектрические измерительные оптические приборы (фотоэлектрические микроскопыи лазерные дифрактометры ).
Но для геометрического контроля пространственной структуры ЛЗ в настоящее время прромышленно используют лишь микроскопы и проекторы. Существенным недостатком применения этих приборов является значительная трудоемкость всего метрологического процесса, а также необходимость статистической обработки результатов измерения размеров a и b ЛЗ. Более переспективным для автоматизации геометрического контроля ЛЗ является применение фотоэлектрических измерительных приборов, выполненных на основе лазерных дифрактометров. Однако для автомати-зации геометрического контроля ЛЗ в настоящее время лазерные дифрактометры пока еще мало используются из-за отсутствия их промыш-ленного производства. 1.1. Контроль с помощью микроскопов Контроль статистических характеристик геометрических размеров a и b квазипериодической структуры ЛЗ в промышленных условиях осуществляют с помощью микроскопов УИМ-21, МИМ-3, МБС-1, МИС-1, МБИ-14. Применение микроскопов позволяет визуально контролировать не только все размеры элементов квазипериодической структуры ЛЗ, но и качество поверхности, ее шероховатость и структуру, наличие мелких заусенцев и другие дефекты поверхности. Дефекты обработки материалов контролируют при помощи стерео- скопического микроскопа МБС-1. Этот микроскоп позволяет наблюдать прямое и объемное изображение объекта, как в проходящем, так и в отраженном свете, обеспечивая 3.5х - 88х увеличение. Универсальные микроскопы УИМ-21 и МИМ-3 позволяют с точностью до 1 мкм выполнять контроль геометрических размеров элементов квази-периодической структуры ЛЗ различных типов. Во всех случаях измерения размеров a и b элементов структуры ЛЗ выполняется визуально оператором-метрологом ОТК, а результаты оформляют в виде таблиц. На основе статистической обработки этих таблиц определяют математические ожидания и дисперсии размеров a и b ЛЗ, по которым выдается заключение о качестве изготовленной ЛЗ. Однако, методы визуального геометрического контроля размеров структуры ЛЗ с помощью микроскопов обладают рядом существенных недостатков: . результаты измерений сильно зависят от уровня подготовки опера-торов, т.е. сказывается влияние субъективного фактора; . физиологическая утомляемость операторов значительно снижает точность и достоверность измерений; . весь процесс контроля трудоемок, низкая производительность труда, необходимо выполнить большое количество вычислений при статис- тической обработке результатов измерений; . длительная и ежедневная работа с микроскопом сильно ухудшает зрение контролеров ОТК; . практическая сложность эффективной автоматизации процесса контроля. Указанные выше недостатки частично устранены в методах контроля ЛЗ с помощью проекторов и эпидиаскопов. 1.2. Контроль с помощью проекторов С помощью проекторов удобно контролировать граничные линии элементов квазипериодической структуры ЛЗ. Изменяя кратность увели-чения прибора можно просматривсть отдельные участки, либо в целом всю структуру ЛЗ. Максимальное увеличение, серийно выпускаемых отечест-венной промышленностью проекторов, достигает 200 х, что позволяет определить погрешности изготовления элементов квазипериодической структуры ЛЗ порядка 4 мкм.
Для повышения производительности процесса и осуществления комплексного контроля сравнивают спроецированный контур ЛЗ с так называемым “белком” - чертежом ЛЗ в увеличенном масштабе на экране с координатной сеткой для измерения величины размеров a и b. В условиях серийного производства ЛЗ для улучшения сохраняемости и исключения деформации чертежа взамен “белков” применяют их фотошаблоны, выполняемые на стекле. Для изготовления фотошаблона засвечивают и проявляют фото-пластинку, на которой затем тонким резцом почерчивают профиль ЛЗ в требуемом масштабе. С целью обеспечения высокой точности, эту операцию выполняют на координатно- расточном станке. Из полученного негатива изготавливают печатным способом диапозитивные изображения ЛЗ на стекле. Контроль ЛЗ с помощью проекторов является более высоко- производительным, чем с помощью микроскопов, а также меньше влияет на зрение контролеров-операторов ОТК. Но ему присущи существенные недостатки, среди которых главным является практическая сложность автоматизации процесса контроля. В процессе контроля возникает также необходимость статистической обработки результатов измерений для определения СКО размеров a и b. Поэтому в условиях серийного производства ЛЗ на первый план метрологического обеспечения их контроля выходит проблема создания измерительных систем для контроля статистических характеристик размеров a и b структуры ЛЗ. Они по своему принципу действия являются фотоэлектрическими измерительными приборами и могут быть построены на базе сканирующих фотометрических микроскопов, либо лазерных дифрактометров. Практическое применение этих систем должно обес-печивать: . сокращение времени измерения размеров a и b, а также времени на их статистическую обработку; . устранение влияния уровня подготовки метрологов на надежность процесса крнтроля: . повышение достоверности измерения размеров a и b путем их измерения в нескольких сечениях на высоте h зубьев ЛЗ; . снижение уставаемости зрения оператора-метролога ОТК. 1.3. Измерительный автомат “Bugs” для контроля периодичности спиралей ламп бегущей волны В 70-х годах фирмой “Bugs” (США) был разработан измерительный автомат для контроля периода навивки спиралей ламп бегущей волны (ЛБВ). Использование этого автомата позволило сократить время контроля периодичности навивки спиралей ЛБВ с двух человеко-дней до десяти минут. В основу работы автомата положен теневой оптический метод последовательного сканирования всех элементов изделия и сравнения их с эталоном. Для достижения высокой точности измерений перемещение контролируемого изделия в поле зрения оптической системы осуществ-ляется гидравлическими приводами. Точность измерений прибора не зависит от скорости перемещения спирали. Однако вибрации контролируемого изделия, а также деталей всего прибора недопустимо и устраняется применением системы сложных гидравлических приборов. Кроме того, необходима также высокая точность фокусировки оптической системы, нарушение которой приводит к размытию изображения. Так как существует ряд деталей которые перемещаются друг относительно друга, то необходима механическая прецизионная система, что усложняет конструкцию прибора и повышает соответсвенно его стоимость.
Различают два вида показателей экономического и социального развития общества: плановые (прогнозные) и отчетные (статистические). Плановые показатели представляют собой определенные конкретные значения показателей, достижение которых прогнозируется в будущих периодах. Отчетные показатели (статистические) характеризуют реально сложившиеся условия экономического и социального развития, фактически достигнутый уровень за определенный период; это объективная количественная характеристика (мера) общественного явления или процесса в его качественной определенности в конкретных условиях места и времени. Каждый статистический показатель имеет качественное социально-экономическое содержание и связанную с ним методологию измерения. Статистический показатель имеет также ту или иную статистическую форму (структуру) и может выражать: • общее число единиц совокупности; • общую сумму значений количественного признака этих единиц; • среднюю величину признака; • величину данного признака по отношению к величине другого и т. п. Статистический показатель имеет также определенное количественное значение
1. Измерение больших линейных геометрических размеров
2. Измерение магнитострикции ферромагнетика с помощью тензодатчика
3. Файловые менеджеры как средство работы с иерархической файловой структурой
4. Методы и особенности работы практического психолога в области помощи ребенку с аутизмом
5. Структура и алгоритмы работы спутниковых радионавигационных систем
9. Результаты опроса жителей Пятигорска о работе станции скорой медицинской помощи
10. Геометрические характеристики поперечных сечений
12. Изучение поверхности полупроводника с помощью сканирующего электронного микроскопа
14. Отчет по работе фельдшера скорой помощи за год
15. Оптимизация структуры стохастического графа c переменной интенсивностью выполнения работ
17. Структура и организация работы Европейского парламента
18. Отображение геометрических структур
19. Характеристика структуры мировой экономики и её субъектов
21. Изучение трехмерной структуры с помощью рентгеновской дифракции и реконструкции изображения
25. Характеристика и работа с архиватором WinZip
26. Измерение параметров и характеристик сверхвысокочастотных линий связи и их компонентов
27. Измерение характеристик случайных сигналов
28. Структура и режимы работы программируемого периферийного адаптера К580ВВ55
29. Основные характеристики пространственной структуры излучения
30. Работа фельдшера скорой помощи
31. ООО "ИЦ "АМТИНЖИНИРИНГ", его характеристика и анализ организационной структуры управления
32. Характеристика и анализ сильных и слабых сторон организационной структуры УП "ПСЗ ОПТРОН"
33. Моторная алалия. Система коррекционного воздействия при работе над слоговой структурой слова
34. Измерение вязкости при помощи вискозиметров
35. Виды психосоциальной помощи при работе с ВИЧ-инфицированными
36. Работа психолога в очаге экстремальной ситуации. Экстренная психологическая помощь
37. Характеристика состава и структуры населения
42. Работа Т. Куна "структура научных революций" и ее роль в методологии научного познания
43. Сравнительная характеристика источников и структуры финансовых ресурсов на микро и макро уровнях
44. Біогеохімічні цикли: структура, загальна характеристика, цикли вуглецю, азоту, кисню, сірки
45. ОАО "Провит", его характеристика и анализ работы
46. Общая характеристика ОАО "МПОВТ", его организационно-управленческая структура
47. Риелторские фирмы. Их структура и характеристика
49. Характеристика предприятия, выпускаемой продукции и структуры управления УП "Мультикапс"
50. Деревянные конструкции (лабораторные работы)
51. Разработка основных разделов проекта производства работ
52. Типы и элементы планировочной структуры города
53. Производство работ по возведению жилого кирпичного здания
58. Структура организации материи
59. Исследование природных ресурсов планеты с помощью космических методов
60. Структура и функции клеточного ядра
61. Структура и состояние водоснабжения и водосброса, подземных вод и артезианских скважин города Киева
62. Отчёт по лабараторным работам по биологии за 1 семестр
63. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы
64. Контрольная работа по физиологии
65. Пути и способы повышения устойчивости работы РЭА
68. Природные пожары, их характеристика,особенности лесных пожаров
69. Медико-тактическая характеристика зон радиоактивного заражения при авариях на АЭС
73. Экономико-географическая характеристика Белоруссии
74. Общая характеристика степной зоны
75. Роль и значение машиностроительного комплекса в структуре народного хозяйства России
78. Характеристика Дальневосточного экономического района
79. Экономико- и политико-географическая характеристика ФРГ
80. Экономико-географическая характеристика республики Татарстан
81. Экономико-географическая характеристика страны на примере Испании
83. Экономико-географическая характеристика топливной промышленности Российской Федерации
84. Социалоно-экономическая характеристика Уральского экономического района
85. Экономико-географическая характеристика Германии
89. Комплексная экономико-географическая характеристика Мексики
90. Экономико-географическая характеристика Канады
91. Экономическая характеристика Таджикистана
92. Сравнительная характеристика Калининградской области и Приморского края
93. Характеристика природного комплекса Черного моря
95. Социально-экономическая характеристика Болгарии
97. Форма, размеры и движения Земли и их геофизические следствия. Гравитационное поле Земли
99. Инженерно-геологические изыскания для определения характеристик грунтов и оснований