Измерение зазора между электродами

[Useful]

Здравствуйте!
Есть одна очень интересная задача, решить которую мне предложили.
Есть процесс электрического сжигания. Есть камера, в которой находится два стержня, к ним подводится напряжение, возникает дуга. Один стержень начинает плавиться, и зазор увеличивается, меняется вольтамперная характеристика, но стержень постоянно подается внутрь. Задача заключается в том, чтобы регулировать скорость подачи стержня в зависимости от величины зазора (температура дуги, примерно, 4000 градусов).
Возник вопрос, чем мерить зазор. Покопавшись в интернете, не нашел ничего, что могло бы помочь. Возникла идея использовать обработку видео изображения, но очень мало информации по этой теме. Я слышал, что существуют проекты, в которых камеру подключали сразу к контроллеру. Но меня интересует возможность метрического преобразования картинки, т.е. существование готового програмного решения =). Если кто-нибудь владеет информацией, которая может помочь, или другие возможные решения прошу поделиться соображениями.

Заранее благодарен,
Иванов Павел.

[VADR]

Здравствуйте!
Есть процесс электрического сжигания. Есть камера, в которой находится два стержня, к ним подводится напряжение, возникает дуга. Один стержень начинает плавиться, и зазор увеличивается, меняется вольтамперная характеристика, но стержень постоянно подается внутрь. Задача заключается в том, чтобы регулировать скорость подачи стержня в зависимости от величины зазора (температура дуги, примерно, 4000 градусов).
Возник вопрос, чем мерить зазор.

А регулировать в зависимости от изменения вольтамперной характеристики не получится?

[Useful]

нет не получается, попробовали построить статическую характеристику (Ток/Зазор) и получили, что-то похожее на график полинома 4-ой степени =) и уж слишком много параметров влияющих на Ток

[VADR]

нет не получается, попробовали построить статическую характеристику (Ток/Зазор) и получили, что-то похожее на график полинома 4-ой степени =) и уж слишком много параметров влияющих на Ток

Если необходимо измерение именно расстояния (кстати, насколько точным должно быть измерение?), то можно предположить, к примеру, такой способ: есть лазеры, дающие "плоский" луч (т.е. по сути не луч, а сектор в плоскости), можно такой лазер установить таким образом, чтобы его сектор излучения был в плоскости электродов. А на противоположной стороне установить фотодатчики для определения области, затененной электродами. Естественно, всю эту конструкцию надо устанавливать на порядочном расстоянии и с защитой от перегрева. Минус (первый, который бросается в глаза) - если в процессе сжигания камера существенно задымляется, с измерениями будут проблемы.

[Useful]

можно предположить, к примеру, такой способ: есть лазеры, дающие "плоский" луч

Световые методы типа приемник-передача использовать нельзя по причине того, что температура дуги (она же плазма), примерно 4000 градусов, свечение там как от солнца на весь спектральный диапозон. Я думаю, что нет такого лазера, который бы не потерялся бы в этом потоке света. Но даже если предположить, что все таки работать будет, то нужно сквазное окно, чем пока не располагаю, есть тока одно. (поправте если я не прав) :geek:

Если необходимо измерение именно расстояния (кстати, насколько точным должно быть измерение?)

Зазор колеблиться в диапозоне 5-10 мм, если была бы 0.5мм погрешность, то было бы уже приятно...

Насчет задымления, это как раз таки не проблема, все продукты сгорания уносятся из камеры транспортным (инертным) газом.

[Бондарев Михаил]

http://engenegr.ru/2006/11/24/avtomatiz ... chejj.html

Это вам ссылочка, там задачи несколько другие, но решение видимо то же самое.

Для дополнительной информации гуглить по словам "системы экстремального регулирования (СЭР)", "системы автоматической оптимизации (САО)"

Сам пока на работе - подробнее не могу.

[Useful]

http://engenegr.ru/2006/11/24/avtomatiz ... chejj.html
Это вам ссылочка, там задачи несколько другие, но решение видимо то же самое.
Для дополнительной информации гуглить по словам "системы экстремального регулирования (СЭР)", "системы автоматической оптимизации (САО)"
Сам пока на работе - подробнее не могу.

Здравствуйте.
Михаил спасибо за ссылку, для общего развития прочитал все... Процессы похожи, но есть ряд особенностей, которыми либо пренебрегли, либо не написали. В книге описано, регулирование зазора между электродами и расплавом, происходит за счет управления двигателем постоянного тока, по рассогласованию значений тока на электродах и заданным. У нас первоначально тоже была такая мысль, но, опять же повторюсь, статическая характеристика зазор/ток имеет примерный вид кривой f(x)=x^4. Так как управление нужно вести за пределами одного экстремума, применение экстремального (извините за тавтологию) регулирования для этой задачи недопустимо + из статьи я понял, что управление ведется в диапазоне: КЗ - гашение дуги, что в моем случае, особенно первое, может привести к нежелательным последствиям.
В данный момент думаем, сделать чувствительный элемент из набора нитей-световодов и завести на световые реле, согласно длине окна. Что получится пока не представляю, и что из себя оно будет представлять по устойчивости, возможно, придется каждый раз перенастраивать, увидим.
Но все же не отказываюсь найти выход с помощью измерения геометрических размеров по видеоизображению, может, если кто-нибудь имеет такой опыт, отзовитесь.

С уважением, Иванов Павел.

[VADR]

Но все же не отказываюсь найти выход с помощью измерения геометрических размеров по видеоизображению, может, если кто-нибудь имеет такой опыт, отзовитесь.

Вариант измерения по видеоизображению тоже довольно интересен. Раз уж в камере сгорания нет задымления, которое могло бы помешать, то можно прикинуть такой вариант: в "гляделку" (или как там называется отверстие для визуального наблюдения) поставить объектив, я думаю, сделать его надо охлаждаемым. Возможно - с охлаждаемым светофильтром. Проецировать изображение на экран, откуда снимать камерой и отправлять на обработку. Либо напрямую на камеру после промежуточного объектива. Насчет обработки - на какой-то из выставок видел продукты от National Instruments, разработанные как раз для обработки видео.

[mark]

Попробуй использовать

SIMATIC VS 720 – это семейство универсальных видео датчиков, предназначенных для решения широкого круга задач анализа видео изображений.
Типовыми областями применения датчиков SIMATIC VS720 являются:
Системы технического зрения промышленных роботов
Системы контроля позиционирования объектов
Системы измерения размеров различных объектов
Системы цветовой идентификации
Системы контроля формы объектов
Системы идентификации кодов 1D и 2D
Системы распознавания буквенно-цифровой информации

[Useful]

Попробуй использовать

SIMATIC VS 720 – это семейство универсальных видео датчиков, предназначенных для решения широкого круга задач анализа видео изображений.

Здравствуйте, спасибо, точто нужно. А аналогов не существует? Ничего против Siemens не имею, но может есть, что-нибудь подешевле, хотя и понимаю, что это довольно таки редкий девайс.

[VADR]

Попробуй использовать
SIMATIC VS 720 – это семейство универсальных видео датчиков, предназначенных для решения широкого круга задач анализа видео изображений.

Здравствуйте, спасибо, точто нужно. А аналогов не существует? Ничего против Siemens не имею, но может есть, что-нибудь подешевле, хотя и понимаю, что это довольно таки редкий девайс.

Я бы не рекомендовал искать подешевле. Не раз сталкивался с "аналогами", в том числе и точными (почти) копиями, которые либо дохли вскоре, либо заявленных характеристик не обеспечивали. Можно запросить предложения на базе этих симатиков, контроллеров от NI, еще кого-нибудь из ведущих - вот из них можно по цене выбирать. Хотя сомневаюсь, что будет значительная разница.

[OlegSh]

Ставим на холодный конец сгораемого электрода любое устройство, работающее на принципе определения расстояния на основе эха (электромагнитное или (проще) ультразвуковое) (ну как провода меряют на точку обрыва по эху) и вперед...

[Максим Ананских]

А аналогов не существует? Ничего против Siemens не имею, но может есть, что-нибудь подешевле, хотя и понимаю, что это довольно таки редкий девайс.

Что-то подобное есть у Omron, можно посмотреть вот здесь: http://www.ia.omron.com/product/29.html
Но не думаю, что это дешевле.