Yeni titreşim sensörü, gömülü cisimleri hareket eden araçtan algılar

Yeni titreşim sensörü, gömülü cisimleri hareket eden araçtan algılar
Yazıyı beğendiyseniz lütfen Paylaşın


Yeni titreşim sensörü, gömülü cisimleri hareket eden araçtan algılar

LAMBDIS kullanarak gömülü nesnenin titreşimli görüntülenmesi. Kredi: V. Aranchuk, Üniv. Mississipi

Kara mayınlarını tespit etmek zor ve yavaş bir süreç olabilir. Onları hareketli bir araçtan tespit etmek işlemi daha hızlı, ancak doğruluk pahasına yapar.

29 Eylül – 3 Ekim 2019 tarihlerinde Avusturya'nın Viyana kentinde düzenlenen Optik Derneği’nin (OSA) Lazer Kongresi’nde ABD, Mississippi Üniversitesi’nden araştırmacılar, dedektör bulunduğunda bile gömülü nesneleri etkili bir şekilde tespit eden yeni bir lazer tabanlı sensör bildirecek hareket. Bu yeni cihaz, hareket halindeyken çalıştırılamayan ve harici ses veya titreşim kaynakları varlığında doğruluğunu kaybetmeyen mevcut teknolojiler üzerinde önemli bir gelişme sunuyor.

Zeminde heyecanlandırılmış titreşimle birlikte kullanılan Lazer Doppler vibrometreler (LDV'ler) kara mayınlarını ve diğer gömülü cisimleri tespit etmek için umut vaat ettiler, ancak çevresel titreşimlere karşı hassasiyetleri özel bir kararlı platformdan çalıştırılmaları gerektiği anlamına geliyor. Laser Multi Beam Diferansiyel İnterferometrik Sensör (LAMBDIS) olarak adlandırılan cihaz, karşılaştırılabilir algılama yetenekleri sağlar ancak hareket halindeki araçlarda kullanılmasına izin vererek harekete karşı çok daha az hassastır.

Baş araştırmacı, Dr. Vyacheslav Aranchuk, "Kara mayınlarının kalan felaketi, geniş alanların hareketli araçlardan hızlı ve doğru bir şekilde sorgulanması için ciddi bir zorluk teşkil ediyor" dedi. "Yeni cihazımız bu zorluğu bir dizi lazer ışını kullanarak ve ardından sinyallerini birleştirerek hareketlerini ve diğer teknikleri ezebilecek diğer 'gürültüyü' telafi edecek kadar sağlam bir hızlı algılama şeması oluşturmak için sinyallerini birleştiriyor. LAMBDIS Hareketli bir araçtan çalışmayı mümkün kılan, nesnenin tüm vücut hareketine karşı düşük duyarlılığa sahipken veya sensörün kendisinde bulunan yüksek hassasiyetli titreşim alanları.

Referans ışını olmadan yapılan ölçümler

Gömülü nesneleri algılamak için LDV'ler, hoparlör gibi bir ses kaynağıyla veya mekanik çalkalayıcı gibi sismik bir kaynakla birlikte kullanılır. Ses veya sismik dalgalar zeminin titreşmesine neden olur. LDV, dedektörün sabit durması ve ortamın yeterince titreşimsiz olması şartıyla, bir nesnenin gömülü olduğu titreşim düzenindeki ince farklılıkları algılayabilir.

Geleneksel LDV'lerin çalışması, LDV'ye dahili bir referans ışını olan bir cisimden yansıyan ışığın girişimini temel alır. Sonuç olarak, LDV'nin kendisinin hareketi, LDV sinyallerinin nesne titreşiminden kaynaklanan sinyallerden önemli ölçüde daha yüksek ve ayırt edilememesine neden olabilir.

Yeni çalışmada araştırmacılar, sorgulanan alana yönlendirilmiş 30 lazer ışını içeren doğrusal bir dizi kullandılar.

Bir alıcı mercek ve bir kesme interferometresi dahil olmak üzere optik elemanlar, yerdeki farklı noktalardan yansıyan ışığı, bir foto dedektör dizisi (PDA) üzerinde PDA çıkışlarında girişim sinyallerine yol açan birleştirmek için kullanılır. Sinyallerin frekansı, Doppler etkisinden dolayı aydınlatılan noktalar arasındaki titreşim hızıyla orantılıdır. PDA sinyallerinin işlenmesi, yüzeydeki ışıklı noktalar arasındaki titreşimleri ortaya çıkarır.

Aranchuk, "LDV'lerin aksine, LAMBDIS dahili bir referans ışını kullanmıyor, ancak nesne üzerindeki farklı noktalardan yansıyan ışığın girişimini kullanarak bir Doppler kaymasını tespit ediyor" dedi. "Bir referans ışınının olmaması nedeniyle, sensör hareketinin neden olduğu Doppler frekansı, yansıtılan tüm ışınlar için pratik olarak aynıdır ve parazit sinyallerinden otomatik olarak çıkarılır. Sonuç olarak, LAMBDIS, sensörün hareketine karşı çok düşük hassasiyete sahiptir. Nesnenin üzerindeki noktalar arasındaki bağıl titreşime karşı yüksek duyarlılığa sahipken, "

Başarılı saha testleri

Araştırmacılar, laboratuar ve saha testlerinde çok çeşitli koşullarda iyi performans gösteren LAMBDIS cihazını bildirdi. LAMBDIS, 7.5 metreden 20 metreye kadar olan gömülü cisimleri ve saniyede 3.8 metrede (saatte yaklaşık 8.5 mil) seyahat eden bir araçtan, sabit bir platforma monte edilmiş LDV ile karşılaştırılabilir sonuçları tespit edebildi. Araştırmacılar, aygıtı hem havadan hem de sismik ses kaynaklarıyla ve farklı tarama açılarıyla test ederek, cihazın çeşitli gerçek dünya koşullarında doğru sonuçlar verebileceğini öne sürdü.

Kara mayınlarının tespitine ek olarak, LDV'ler genellikle otomobilleri ve uçak bileşenlerini incelemek, köprü ve yapı titreşimlerini değerlendirmek, ekipman ve çalışma malzemelerini kalibre etmek ve diş hekimliği ve biyomedikal uygulamalarda kullanılır. LAMBDIS, çevresel gürültünün veya hareketin LDV cihazlarının kullanımını engellediği durumlarda bu tür uygulamalardan faydalanabilir.


CERN'de kullanılan sensör yerçekimi dalga avcılarına yardımcı olabilir


Daha fazla bilgi:
www.osa.org/en-us/meetings/osa… ings / laser_congress /

Tarafından sunulan
Optik Topluluğu


Alıntı:
                                                 Yeni titreşim sensörü, gömülü cisimleri hareket eden araçtan algılar (2019, 13 Eylül)
                                                 13 Eylül 2019 tarihinde alındı
                                                 https://phys.org/news/2019-09-vibration-sensor-vehicle.html adresinden

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan herhangi bir dürüst işlem dışında,
                                            Bölüm, yazılı izin olmadan çoğaltılabilir. İçerik sadece bilgi amaçlıdır.



Kaynak

admin

Talebemektebi bir sevdanın hikayesi

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir