Diagnostyka urządzeń i procesów technicznych z zastosowaniem szybkich technik wizyjnych

W artykule przedstawiono wyniki prac polegających na obserwacji zjawisk zachodzących z dużą prędkością za pomocą szybkiej kamery cyfrowej. Instrumentarium badawcze zastosowano w badaniach procesu kucia wałeczków łożyskowych. Ponadto zaprezentowano wyniki badania procesów wysokoenergetycznych zachodzących w napędach pocisków rakietowych oraz pneumatycznych systemach miotających. Opisano także wykorzystanie szybkich technik wizyjnych do wyznaczania prędkości tłoczyska pneumatycznego siłownika udarowego. Zastosowanie szybkich technik wizyjnych umożliwia jednoczesne badanie wielu parametrów szybkozmiennych procesów, trudnych do diagnozowania innymi metodami. Przykładem wielowymiarowego badania jest rejestracja zjawiska eksplozji zestawu środków pirotechniki widowiskowej. Dzięki metodzie wizyjnej możliwe jest jednoczesne określenie czasu spalania ładunku pirotechnicznego, jak również zasięgu kuli ognia oraz odłamków powstających w wyniku eksplozji. Zastosowanie szybkich kamer cyfrowych pozwala na równoczesne bezstykowe wyznaczenie chwilowej prędkości szybko poruszających się obiektów, oraz obserwację obiektu w czasie przemieszczania. Metody wykorzystujące bramki laserowe lub mechaniczne, w odróżnieniu od metody wizyjnej, umożliwiają jedynie wyznaczenie prędkości w przedziale pomiarowym.

---

Presented are results of a research based on observation of high-speed phenomena with the help of a rapid shot digital camera. The research instrumentary was applied in examination of the bearing rollers forging process. Moreover, there are presented results of the research of high-energy processes occurring in missiles jet propulsions and in pneumatic hurling systems. Described is also the application of fast visual technologies to determine the speed of a piston rod in a pneumatic percussive actuator. Application of the fast visual technologies enables simultaneous examination of many parameters of fast-changing processes which are hard to diagnose by other methods. An example of such multidimensional examination is recording of an explosion of spectacle pyrotechnic charges. Thanks to the visual method it is possible to simultaneously determine a pyrotechnic charge combustion time as well as the fireball size and the radius of a charge fragments scatter. Application of fast digital cameras allows simultaneous contactless determination of fast moving objects momentary speed and the object observation during the moving time. Methods involving application of laser or mechanical gates - as opposed to the visual method - enable only speed determination in a certain measurement range.