W referacie przedstawione został system stabilizacji temperatury przeznaczony do zastosowania w pomiarach interferencyjnych długości (przemieszczenia). W tym celu zbudowano komorę termoizolacyjną wyposażoną w moduł Peltiera z układem sterowania. Założono, że układ powinien zapewnił, przez co najmniej 8 godzin, stabilizację termiczną na poziomie nie gorszym niż ±0,05° C. Opisano dwa rozwiązania i wyniki badań stabilności temperatury w obu układach.
EN
In this paper a system of active stabilization of sealed chamber is presented. Electronically controlled Peltier module is applied. The system is predestined for the interferometer to minimize the effect of refractive index variations and thermal expansion correction. Uncertainty of corrections is a potentially large source of error. Performing the length measure at 20±0,5° Celsius degree and long term stability 0,05 Celsius degreecould significant reduced influences of sources. Two solutions are presented and results of temperature stabilization testing.
W artykule przedstawiono koncepcję konstrukcji czujnika pneumatycznego, pozwalającego na uzyskanie w układzie dysza pomiarowa-przesłona połączenia dwóch strumieni powietrza. Taka zmiana konstrukcji korzystnie wpływa na właściwości metrologiczne czujnika pneumatycznego, gdyż zjawiska związane z rozprężaniem powietrza zachodzą łagodniej niż w czujnikach prostych. Szczegółowo zostały opisane parametry geometryczne charakteryzujące czujnik dwudyszowy oraz przeanalizowano wpływ tych parametrów na kształtowanie charakterystyk metrologicznych, przede wszystkim charakterystyki statycznej i czułości. Przeprowadzono również obliczenia w celu wyznaczenia teoretycznej charakterystyki stycznej i porównania jej z charakterystyka uzyskaną doświadczalnie. Omówiono zalety zastosowania w czujniku pneumatycznym układu dwóch dysz pomiarowych w porównaniu do czujnika prostego.
EN
In the article, the concept of the construction of a pneumatic gauge in which the two air streams are interacting in the flapper-nozzle area has been presented. Such an idea improves metrological properties of the pneumatic gauge because the phenomenon of expanding air in the slot is smother than in the air gauge with symetrical outflow. The geometrical parameters of the new type of gauge has been describet, as well their influence on the metrological characteristuics such as statistic characteristics and sensitivity has been discussed. Also the modeling of the static characteristics and its comparison to experimental results has been carried out. The adventages of the new construction in comparison with the simple air gauge with symetrical outflow has been pointed out.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Determination of characteristics of error regerding CMM software has a significant metrological meaning, as with a small number of measuring points instability area of approximation or interpolation method occurs, what in consequence can be observed in a final result. There were 10 algorithms of CMM software tested on length measurement between two planes with the shape deviation. The way of generation of the final error was analyzed step by step. The attention was paid to the software of CMM that cause a large error in the results.
PL
Wyznaczanie charakterystyki błędów posiadanego oprogramowania ma istotne znaczenie metrologiczne, gdyż przy niewielkiej liczbie punktów pomiarowych znajdujemy się w obszarze niestabilności metod aproksymujących (lub interpolujących), co wpływa na ostateczny wynik. Przebadano 10 oprogramowań WMP w zakresie wyznaczania odległości między dwiema płaszczyznami mającymi błędy kształtu. Przeanalizowano krok po kroku mechanizm powstawania błędu w wynikach. Szczególną uwagę zwrócono na algorytmy obliczeniowe oprogramowań WMP, które powodują powstawanie dużych błędów w wynikach.
Przedstawiony niżej tekst opisuje numeryczną symulację interferometru do pomiaru długości płytek. W artykule przedstawiono koncepcję generacji syntetycznych interferogramów oraz algorytmu automatycznej analizy obrazu, umożliwiającego uwzględnienie wpływu czynników związanych z warunkami otoczenia, szumami oraz konfiguracją układu interferometru, w celu wprowadzenia poprawek do ostatecznego wyniku pomiaru.
EN
The paper describes numerical simulation of a multispectral interferometer for gauge blocks length measurement. In the article we show a concept of synthesic interferograms generation and automatic fringe pattern analysis algorithm. This algorithm takes into account the influence of environmental conditions, noises and interferometer configuration itself. It allows us to add correction to final measurement results.
Contemporary anatomical studies require reliable methods for determining foetal age. Menstrual age is often found to be inadequate. A combination of several anatomical features showing age-dependency may result both in exact age approximation and pathology detection. The authors compared the manual foot length measurements with the ultrasound femur and humerus length measurements of aborted foetuses in the calculation of foetal age. The correlation between femur length and foot length as well as humerus length and foot length were statistically significant. The expected value formulae for foot length are presented. The authors conclude that foetal age assessment based on foot length metering is reliable before the 7th calendar month of pregnancy and correlates with ultrasound measurements of the humerus and femur.
We propose stabilization of a laser diode output wavelength by using external interferometer that measures wavelength changes and controls laser diode supplying current in an feedback loop. In this control interferometer constant optical path difference is kept by applying material that is characterized by a nearly zero temperature expansion coefficient. Due to that only the wavelength changes cause displacement of the interference fringes. These fringes movements are converted into electrical signal that controls LD laser diode current in such a way to move the fringes to its original position.
PL
Proponujemy stabilizację długości fali światła diody laserowej poprzez zastosowanie zewnętrznego interferometru, który mierzy zmiany długości fali i steruje prądem zasilania lasera w pętli sprzężenia zwrotnego. W interferometrze kontrolnym utrzymana jest stała różnica dróg geometrycznych biegu interferujących wiązek przez zastosowanie materiału o w przybliżeniu zerowym współczynniku rozszerzalności termicznej. Dzięki temu tylko zmiany długości fali światła mogą spowodować przemieszczanie się prążków w interferometrze kontrolnym. Prążki te przetwarza się na sygnał elektryczny, który steruje w układzie sprzężenia zwrotnego prądem zasilania lasera w ten sposób, by przemieszczenie prążków w układzie kontrolnym było jak najmniejsze.
Przedstawiony niżej tekst opisuje problem pomiaru długości długich płytek wzorcowych klasy K, o długości do 1000 mm, przy wykorzystaniu interferometru multispektralnego. W artykule przedstawiono wymagania, założenia i koncepcję interferometru multispektralnego opartego na układzie Twymana-Greena z automatyczną analizą obrazów prążkowych, wykorzystującego promieniowanie o długości fali: λ₁ = 632,8 nm i λ₂ = 543 nm.
EN
The paper is dedicated to a problem of long gauge blocks, class K, length measurements. The main concept, requirements and asumptions concerning the multispectral interferometer based on the Twyman-Green setup with automatic fringe pattern analysis, working with the laser wavelengths λ₁= 632.8 nm and λ₂ = 543 nm were presented.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł dotyczy metod poprawy charakterystyk metrologicznych wysokociśnieniowych czujników pneumatycznych do pomiaru długości. Wstępne badania i analiza literaturowa wskazują na symetrię wypływu powietrza jako jedno ze źródeł niekorzystnych zjawisk przepływowych ograniczających zastosowanie czujników pneumatycznych. W artykule omówiono rozwiązania konstrukcyjne pozwalające uniknąć symetrii osiowej strumienia powietrza. Badania porównawcze właściwości metrologicznych tych czujników dowodzą ich wyższości nad rozwiązaniami klasycznymi.
EN
In the article, the idea of improvement of air gauge metrological properties is presented. The researches were directed to the avoiding of the axial symmetry of the outflow. The constructions of air gauges with asymmetrical outflow appeared advantageous in comparison to the common solution. Under discussion were such constructions as gauge with polygonal measuring nozzle orifice, with skewed measuring nozzles, and asymmetrical injector. Polygonal orifices eliminated the axial symmetry of the outflow and had no sharp changes in the sensitivity graph. This made their measuring ranges extended without any loss of sensitivity. The skewed-nozzle gauge had an additional advantage: when only one channel was being fed, the other worked as an injector. This enabled to reach better metrological properties in "passive" channel than in "active". The behavior of the "passive" channel suggested that an asymmetrical injector could be built. Further investigation proved that asymmetrical injector is very simple and metrologically advantageous. The properties of each type of gauge had been discussed, too.
W artykule przedstawiono automatyczną metodę pomiaru długości systemu wiązkowego korzeni pszenicy z hodowli hydroponicznej opartą o przetwarzanie i analizę obrazu. Badanie tej cechy ma istotne znaczenie w ocenie stopnia tolerancji roślin na działanie czynników środowiskowych wpływających na ich produktywność. W proponowanej metodzie zastosowano uproszczoną procedurę przygotowania preparatów korzeni oraz założono minimalne nakłady sprzętowe w formie standardowego skanera i komputera osobistego. Zawiera ona segmentację barwnego obrazu korzeni, szkieletyzację uzyskanego obrazu binarnego, a następnie odtworzenie, z płaskich szkieletów, topologii trójwymiarowych drzew korzeniowych poszczególnych korzeni wiązki, określonych w pracy jako korzenie 1. rzędu. Analiza struktur danych tych drzew umożliwia odtworzenie w rastrze obrazu przebiegu osi korzeni 1. rzędu i ich bocznych odgałęzień. Długości korzeni są wyliczane wzdłuż tych osi, po uprzednim wygładzeniu ich przebiegu przy użyciu funkcji sklejanych trzeciego stopnia. Pomiary długości korzeni 1. rzędu przeprowadzone dla serii 10 obrazów (ok. 50 korzeni) wykazały niewielką rozbieżność z wynikami pomiarów metodą manualną -średnio 1,94%.
EN
In the paper an automatic method of length measurement has been presented for the roots of wheat from hydroponic culture, based on image processing and analysis. Evaluation of this feature of root systems is important for the estimation of plant tolerance to environmental factors influencing their productivity. In the proposed method simplified procedure of root preparation is applied and low-cost equipment is assumed consisting of typical scanner device and personal computer. The method includes root image segmentation in colour space, binary image skeletonization and then 3D trees topology reconstruction from 2D skeletons of all individual fibrous roots defined as 1. order roots. The analysis of tree data structures enables the reconstruction of axes of 1. order roots and their lateral branches in the image raster. Root lengths are calculated along these axes following cubic splines smoothing of their routes. The measurements of 1. order roots, carried out for the series of 10 images (about 50 roots) revealed only small differences from the results obtained with manual method - 1,94% in average.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W roczniku 1999 Mechanika został opublikowany cykl artykułów prof. E. Ratajczyka dotyczących sprawdzania współrzędnościowych maszyn pomiarowych (WMP) m.in. za pomoca wzorców płytowych w oparciu o procedury UX15 oraz GUK-K. Teraz omawiamy procedurę CMMTST firmy Leitz stanowiącą element oprogramowania Quindos, stosowanego głównie w maszynach PMM i Sirio (również w maszynach koncernu Brown & Sharpe, np. w maszynie pomiarowej MicroXcel 765 PFx, pracującej w Laboratorium Metrologii i Systemów Zapewnienia Jakości Politechniki Łódzkiej Filli w Bielsku-Białej). Laboratorium ma zestaw wzorców firmy Retter, w skład którego wchodzą płytowy wzorzec kulowy MB 400 oraz zamocowane na wspólnej podstawie pierścień wzorcowy i kula wzorcowa o średnicach minimalnych 30 mm. Procedura CMMTST ma postać programu pomiarowego (ang. part programme). Jeżeli wzorzec jest kupowany razem z maszyną, program zawiera już wszystkie dane tego wzorca, tzn. dane kalibracyjne (współrzędne środków kul płytowego wzorca kulowego oraz średnice pierścienia i kuli wzorcowej) i numery identyfikacyjne. W przeciwnym razie program ten należy wygenerować wykorzystując (w zależności od wersji językowej) program o nazwie SPH_TST_ENG.WDB lub SPH_TST_GER.WDB.
EN
Proprietary Leiz CMMTST procedure covered in the Quindos software, mainly used in PMM and Sirio machines, is discussed. The CMMTST is a measuring programme. If the machine has been purchased together with the check standard, all data of the standard, eg. calibration data and identification data of the standard would ne readily stored in.