Математическое моделирование сигналов при активной лазерной локации пищевых продуктов круглой формы

• Autorzy: Oleg, Viatcheslavovich Ageev , Anatoliy, Evgenevich Eryvanov , Mikhail, Aleksandrovich Padalko , Konstantin, Viktorovich Babarykin , Jury, Adgamovich Fatykhov , Vladimir, Naumovich Erlikhman , Natalya, Vladimirovna Samoylova

Warianty tytułu

Modelowanie matematyczne sygnałów z czynną laserową detekcją produktów spożywczych o kolistym kształcie

• Języki publikacji: RU

Abstrakty

Poniższa praca przedstawia możliwości zastosowania czynnej detekcji laserowej do mierzenia geometrycznych parametrów artykułów spożywczych. Przeanalizowano modele laserowego określania kolistego kształtu obiektu z zastosowaniem kolistego elementu oświetlającego. Omówiono zagadnienie modelowania matematycznego sygnałów lokalizacji. Wyprowadzono zależności oraz zbudowano model ma-tematyczny przedstawiający odbity strumień światła, jako funkcję prędkości przedmiotu, częstotliwości skanowania, promienia strefy skanowania i promienia elementu oświetlającego. Z wykorzystaniem metod numerycznych przeanalizowano zależności pomiędzy strumieni odbitego światła a czasem przy różnych prędkościach mierzonego kolistego przedmiotu, różnych promieniach elementu oświetlającego oraz różnych częstotliwościach skanowania. Ustalono, że dokładność pomiarów parametrów geometrycznych przedmiotu zależy od parametrów lokalizacji, tj. stosunek prędkości ruchu przedmiotu, wielkości elementu oświetlającego i częstotliwości skanowania. Zaleca się by zwiększać częstość skanowania a zmniejszać wielkość elementu oświetlającego, pozwala to na zrekompensowanie strat i zniekształceń sygnału wynikających z ruchu obiektu w obszarze skanowania. Przyjmuje się także, że jaskrawość elementu oświetlającego jest zgodna z rozkładem normalnym. (abstrakt oryginalny)

EN

Показана актуальность применения активной лазерной локации для измерения геометрических параметров пищевых продуктов. Рассмотрены режимы лазерной локации продукта круглой формы при круговом сканировании подсвечивающего элемента. Поставлена задача математического моделирования локационных сигналов. Выведены основные соотношения и получена математическая модель, описывающая отраженный световой поток в функции скорости движения объекта, частоты сканирования, радиуса зоны сканирования и радиуса подсвечивающего элемента. Численным методом исследованы зависимости отраженного светового потока от времени при различных скоростях движения измеряемого объекта круглой формы, различных радиусах подсвечивающего элемента и различных частотах кругового сканирования. Установлено, что точность измерения геометрических параметров продукта находится в прямой зависимости от режимных параметров локации и определяется соотношениями скорости движения объекта, размера подсвечивающего элемента и частоты кругового сканирования. Рекомендовано увеличивать частоту кругового сканирования и уменьшать размер подсвечивающего элемента для повышения точности измерений, что позволяет компенсировать потери и искажения сигнала, связанные с перемещением объекта в зоне сканирования. В дальнейших исследованиях предполагается учесть, что светимость в пределах подсвечивающего элемента распределена по нормальному закону. (original abstract)

Słowa kluczowe

EN

Mathematical modeling; Food products study

PL

Modelowanie matematyczne; Badanie produktów spożywczych

• Czasopismo: Inżynieria Przetwórstwa Spożywczego
• Rocznik: 2017
• Tom: 3(23)
• Strony: 5--13

Twórcy

autor

Oleg, Viatcheslavovich Ageev

• Kaliningrad State Technical University, Russia

autor

Anatoliy, Evgenevich Eryvanov

• Kaliningrad State Technical University, Russia

autor

Mikhail, Aleksandrovich Padalko

• Immanuel Kant Baltic Federal University

autor

Konstantin, Viktorovich Babarykin

• Kaliningrad State Technical University, Russia

autor

Jury, Adgamovich Fatykhov

• Kaliningrad State Technical University, Russia

autor

Vladimir, Naumovich Erlikhman

• Kaliningrad State Technical University, Russia

autor

Natalya, Vladimirovna Samoylova

• Kaliningrad State Technical University, Russia

Bibliografia

• Фатыхов, Ю.А., Агеев, О.В. (2013). Разработка средств лазерной локации для мехатронного оборудования пищевых производств. Электронный научный журнал Института холода и биотехнологий. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств [Электронный ресурс]. Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 1 (март). Шифр: Эл № ФС77-33458. Режим доступа: http://processes.open-mechanics.com/articles/706.pdf
• Fatychov, J.A. (2012). Opticoelectronic system for measuring morphometers of fish by a direct method J.A. Fatychov, O.V. Ageev, D. Dutkiewicz Budowa I Eksploatacja Maszyn Przemysłu Spożywczego "BEMS-2012": XV Konferencja Naukowo-Techniczna. - Koszalin-Kołobrzeg: Politechnika Koszalińska, s. 55.
• Агеев, О.В., Фатыхов, Ю.А. (2015). Применение видеокомпьютерной техники для исследования морфо-метрических параметров рыбы (Часть 1. Разработка аппаратного обеспечения видеокомпьютерного устройства) / О.В. Агеев, // Электронный научный журнал Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств [Электронный ресурс]. Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 1 (23), Шифр: ЭЛ № ФС77-55245. Режим доступа: http://processes.ihbt.ifmo.ru/file/article/11452.pdf.
• Агеев, О.В., Фатыхов, Ю.А. (2015). Применение видеокомпьютерной техники для исследования морфо-метрических параметров рыбы (Часть 2. Разработка программного обеспечения видеокомпьютерного устройства). Электронный научный журнал Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств [Электронный ресурс]. Санкт-Петербург: НИУ ИТМО, 2 (24), Шифр: ЭЛ ФС77-55245. Режим доступа: http://processes.ihbt.ifmo.ru/file/article/13407.pdf.
• Агеев, О.В. (2016). Способ и алгоритм ориентирования рыбы на основе мехатроники. Известия Калининградского государственного технического университета, 42, 89-103.