ЭКСПЕРТИЗА

Выбирая максимально возможную скорость измерения
"Какова скорость измерения в вашей системе?"


Это один из самых распространенных вопросов наших клиентов. Ничего удивительного – в конце концов, временной фактор относится к числу ключевых в подобных измерениях. Эффект неверно подобранной скорости измерения необязательно виден с первого взгляда. Вот почему мы вкратце коснемся важнейших аспектов.


 Скорость измерения не является параметром устройства

Вообще измерения сканерами SPACETEC могут проводиться на любой скорости. Однако скорость имеет существенное значение для качества результатов.


Эти две записи различаются только скоростью измерения, все прочие параметры одинаковы. Обработка данных подтверждает, что оба изображения отображаются масштабно. Однако информационные пробелы, вызванные более высокой скоростью (справа), не покрываются.

Итог: мелкие объекты размыты, надпись на штампе болта (четко различимая слева) нечитаема.



Оптимальная скорость измерения

Под оптимальной скоростью измерения понимается скорость, при которой разрешение записи в направлении движения столь же высоко, как и в обратном. При повышении скорости происходит потеря детальности; понижение же не дает выигрыша в информации. Этот аспект особенно значим, когда желательно получить запись изображения в хорошем качестве (например, в основу схемы трещин).




 Оптимальная скорость измерения
 Одинаковое разрешение в обоих направлениях. Запись изображения со сбалансированным поперечным соотношением.

Более высокая скорость измерения
 Разрешение в направлении движения ниже, чем вдоль линии периферии. Вследствие этого возникают информационные пробелы. Запись изображения кажется «сжатой». Геометрическая корректировка создает изображение с пониженным разрешением, как показано выше.



Примеры выбора скорости измерения

Оптимальная скорость измерения зависит от цели исследования. Обсуждая этот момент с нашими клиентами, мы по результатам оценки всех факторов влияния рекомендуем наиболее подходящую скорость.

Пример 1: Цель – исследование просвета. Небольшие выступы размером до нескольких сантиметров не имеют значения. Шаг квадрата в 10 сантиметров для замера должен быть достаточен. Детальная запись изображения не требуется.

-
- 		Стандартное разрешение 2,500 пикселей достаточно.
Необходимости подбора оптимальной скорости измерения нет.

Для SPACETEC TS3 это означает:
-
- 		Частота вращения зеркала 300 Гц
Скорость измерения прибл. 100 км/ч
В нашей практике такой случай – скорее исключение из правила.



Пример 2: Запись изображения с отображением трещин и надломов производится в рамках приемочных испытаний при возведении нового тоннеля.
- Необходимо высокое разрешение 10,000 пикселей.
- Необходимо поддержание оптимальной скорости измерения: продвижение на каждую линию сканирования должно отвечать точке расстояния вдоль периферийной линии.

Для SPACETEC TS3 это означает:
- Частота вращения зеркала 200 Гц
- Скорость измерения прибл. 2 км/ч

В большинстве случаев показатель скорости измерения лежит между этими двумя экстремумами – как правило, около 5 км/ч.



Подытожим сравнительной характеристикой различных сканеров в плане записи изображения и контура подземной структуры в целом на примере тоннельной системы протяженностью 100 км. При существующем объеме использования путей и линий временное окно свободного времени составляет 4 часа за смену. Сравнительная таблица наглядно показывает, как представление данных на выбранном устройстве отражается на скорости измерения и таким образом на времени и затратах, необходимых для проведения измерительного исследования.

SPACETEC TS3 SPACETEC TS2 Сравнительная модель
Частота вращения зеркала

250 Гц

90 Гц

 33 Гц

Оптимальная скорость измерения

4,5 км/ч

 1,6 км/ч 0,6 км/ч

Время замера на 100 км 23 ч   65 ч 172 ч
Количество смен для замера 6 17 43



Параметры устройства, влияющие на скорость измерения.

 Разрешение: Под разрешением понимается количество отдельных точек (пикселей) на линию сканирования. Линия сканирования соответствует закрытой периферийной линии или полному обороту сканирующего зеркала.


Типичными значениями для тоннельных сканеров являются:

Стандартное разрешение: 2. 500 пикселей
Среднее разрешение: 5. 000 пикселей
Высокое разрешение: 10. 000 пикселей

-

-		 Чем выше требования к качеству записи изображения, тем выше должен быть показатель разрешения.
Чем выше разрешение, тем ниже оптимальная скорость измерения.



Частота оборота: Отражает количество точек измерения, доступных системе для записи в секунду времени. Типичная частота оборота для стандартных сканеров составляет от 500,000 до 625,000 Гц. Устройства SPACETEC превосходят этот уровень, развивая максимальную частоту до 2 МГц.

-
 Данные частота оборота и разрешение определяют максимальную скорость вращения зеркала.



Скорость вращения зеркала: В силу механического фактора и мощности привода существует верхний предел скорости вращения зеркала. Как правило, для стандартных устройств этот показатель составляет 33 Гц или 50 Гц. Сканеры SPACETEC лидируют и в этой области с максимумом вращательной скорости в 90 Гц (TS2) и 300 Гц (TS3).

-
 Скорость вращения зеркала и скорость продвижения совокупно приводят к выигрышу на линию сканирования.
От последнего зависит разрешение в направлении движения.

Резюме: Благодаря высокой частоте вращения и скорости вращения зеркала сканеры SPACETEC позволяют запись существенно большей массы пикселей на линию сканирования, чем аналогичные устройства. Это означает, что изображения высокого разрешения могут записываться на относительно высокой скорости без "пробелов информации".