Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ современного состояния методов и средств контроляизделий из силикатов . 7
1.1. Основы формирования порошково-обжиговых покрытий. 7
1.2. Анализ методов расчета физических свойств силикатных материалов . 13
1.3. Анализ используемых методов контроля силикатных материалов. 24
1.4. Возможности оптических методов контроля для изделийиз силикатов. 30
1.5. Постановка задач исследования. 36
2. Теоретическое обоснование фазово-растрового методаконтроля . 37
2.1. Предпосылки для создания фазово-растрового метода контроля. 37
2.2. Математическая модель фазово-растрового метода контроля. 45
2.3. Принципы построения измерительных схем фазово-растрового метода контроля. 66
2.4. Определения физических свойств композиционных материалов, не являющихся коэффициентом обобщенной проводимости . 81
2.5. Выводы. 88
3. Разработка устройств фазово-растрового метода контроля . 89
3.1. Обоснование общей структурной схемы фазово-растрового контроля. 89
3.2. Основные узлы устройств фазово-растрового контроля . 91
3.2.1. Фазово-растровые модуляторы. 91
3.2.2. Интерферометр сдвига. 98
3.2.3. Двухчастотный гелий-неоновый лазер. 98
3.3. Фазово-растровый дилатометр. 100
3.4. Устройство для фазово-растрового контроля оптических капилляров. 108
3.5. Устройства для контроля прочностных свойств покрытий из силикатных материалов. 111
3.6. Выводы. 117
4. Методика контроля изделий из силикатов . 118
4.1. Особенности методики фазово-растрового контроля. 118
4.2. Анализ погрешностей фазово-растрового методаконтроля. 120
4.3. Методика настройки оптических схем фазово-растрового контроля . 124
4.4. Методика контроля формирование высоко температурных покрытий. 129
4.5. Экспериментальное сравнение телевизионного и фазово-растрового метода контроля формирования силикатных покрытий. 134
4.6. Методика контроля оптических капилляров. 142
4.7. Методика контроля механико-прочностных свойств покрытий. 146
4.8. Автоматизация фазового измерения фазово-растрового метода. 149
4.9. Методика расчета комплекса свойств силикатных материалов с различной гетерогенной структурой. 163
4.10. Технико-экономическая эффективность фазово-растрового метода контроля. 168
4.11. Перспективы развития и области применения фазово-растрового метода при контроле других материалов и изделий. 169
5. Основные результаты работы. 170
Литература. 174
Приложение 1
- Анализ методов расчета физических свойств силикатных материалов
- Определения физических свойств композиционных материалов, не являющихся коэффициентом обобщенной проводимости
- Основные узлы устройств фазово-растрового контроля
- Методика настройки оптических схем фазово-растрового контроля
Введение к работе
Железные дороги России являются крупнейшей частью транспортной системы России - высокопрофессиональной и надежной. С севера на юг, с запада на восток простирается железнодорожная сеть длиной более 80 тысяч километров. Без этих надежных и мощных транспортных коммуникаций такая огромная страна как Россия не смогла бы существовать, тем более, что природные особенности и масштабы страны сыграли свою роль при возникновении потребности перевозок больших масс груза на дальние расстояния. И при удовлетворении этих потребностей железные дороги были и остаются самым доступным видом транспорта.
Транспортная инфраструктура любого развитого государства немыслима без смешанных перевозок. Они активно используются на всех транспортных маршрутах. Ускорение, удешевление и упрощение процесса движения грузов укрупненными грузовыми местами (в контейнерах и трейлерах) от изготовителя к потребителю по варианту «от двери до двери» привело к интегрированию транспортных систем. Подобные перевозки являются смешанными (интермодальными, мультимодальными, комбинированными), а сам процесс доставки получил название интермодальных или мультимодальных перевозок.
При этом особо важное значение приобретает координация работы взаимодействующих видов транспорта в стыковых пунктах и транспортных узлах. В этой связи с точки зрения организации перевозки роль интегрирующего элемента играет транспортно-экспедиционное предприятие, основной задачей которого является наилучшая организация и осуществление процесса перемещения грузов от производителя к потребителю.
Экспедитор обязан определить наиболее выгодный и быстрый способ доставки груза клиента, включая маршрут доставки, выбор вида транспорта, транспортного средства, пунктов перевалки, складирования и т.д.
Таким образом, основным субъектом, предъявляющим груз перевозчикам, становится экспедитор. В настоящее время экспедиторы контролируют около 60% перевозок грузов магистральным транспортом и более 75% международных перевозок в смешанных сообщениях [83] .
Экспедитор, используя современные методы и принципы логистического управления, планирует и прогнозирует перевозки, обеспечивает слежение за движением транспортных средств, контейнеров, оптимизирует технологии доставки грузов, сокращает временные и финансовые издержки грузовладельцев.
За годы развития рыночной экономики в России значительно изменился такой сектор рынка транспортных услуг как международные перевозки. Особое значение при этом приобретает работа железнодорожного транспорта как основного владельца перевозочной инфраструктуры в масштабах Российской Федерации.
Выполняя важнейшую функцию перевозчика, федеральный железнодорожный транспорт планомерно осуществляет транспортное обслуживание всех товаропроизводителей как по внутренним, так и по внешнеторговым контрактам. Поэтому дальнейшее совершенствование перевозочного процесса путем внедрения новых современных технологий перевозок с использованием принципов логистики является на данном этапе необходимым условием более активного выхода России на мировые рынки.
Экономическая политика железнодорожного транспорта направлена на повышение эффективности работы, максимальное сокращение издержек, совершенствование механизмов регулирования тарифов и повышение конкурентноспособности. В связи с этим в настоящее время наиболее актуальными направлениями в отрасли являются определение путей обеспечения экономической стабильности и улучшение финансово-экономических показателей работы отрасли. Следовательно, необходимо постоянно и планомерно решать задачи внедрения прогрессивных
Первая задача связана с заданием параметров технологического цикла, в то время как технологический цикл, в свою очередь определяет также конечные физико-химические свойства и геометрические параметры получаемого изделия. Приведем пример производства некоторого силикатного покрытия, используемого как электрический изолятор. Для получения покрытия с заданным физическим свойством необходимо задать толщину, дисперсность порошкового слоя, состав, а также температуру и время обработки. Для заданных параметров из исходного порошкового материала формируется слой покрытия определенной толщины. Изменение технологического цикла ведет к изменению физического свойства и получаемой толщине покрытия. Изменение исходного порошкового слоя также ведет к изменению толщины и свойства, влияя на технологические параметры цикла. Также имеется ограничение по толщине исходного порошкового слоя для получения бездефектного слоя покрытия, кроме того, для получения необходимого качества требуется нанесение нескольких слоев. Промежуточный контроль толщины слоев позволяет корректировать нанесение последующих слоев. Из приведенного примера видно, что качество изделия сопровождается наличием различных средств контроля, обеспечивающих весь технологический цикл производимого изделия.
Однако можно отметить, что непрерывный контроль формоизменения силикатных изделий в процессе их производства в силу указанных специфических особенностей до настоящего времени не является полностью решенной задачей. При этом наиболее целесообразным следует видеть задачу создания средств контроля не прерывающих технологического цикла производства, легко встраиваемых в технологическое оборудование и универсально перестраиваемых на различные объекты контроля.
Также для научно-исследовательских целей по изучению процесса формирования силикатных материалов в процессе технологического цикла их производства особое место занимают системы контроля, которые имеют в своей основе целый ряд специфических особенностей. Первой особенностью является воздействие на систему контроля внешних факторов, связанных с положением объекта контроля в процессе производства. Второй особенность связана с оптическими свойствами объекта контроля, которая создает трудности использования наиболее распространенных средств оптического контроля геометрических параметров изделий. Третьей особенностью является условия высокотемпературной зоны технологического процесса, переход которой к низкотемпературной зоне контроля искажает оптическое изображение объекта контроля.
В силу вышеизложенного можно определенно считать, что требуется совершенствовать методы контроля в технологическом процессе производства изделий из силикатов, которое приведет к повышение качества
Причем перевозочные грузовые компании призваны играть решающую роль в формировании внутриотраслевой конкурентной среды. Такие компании сами закупают подвижной состав и развивают свой бизнес.
Таким образом, с целью повышения конкурентноспособности железнодорожных перевозок и привлечения дополнительных объемов груза на железную дорогу необходимо внедрять те новые технологии, которые для пользователей транспортных услуг являются преимущественно выгодными в экономическом и техническом отношении.
Ценовая составляющая перевозки для грузовладельца в настоящее время уже не играет определяющей роли при выборе того или иного способа транспортировки. Для него не менее важен сервис, то есть скорость доставки груза, его сохранность и качество предоставляемых услуг.
Всем этим требованиям четко отвечает технология логистики перевозок грузов в контейнерах.
Эта технология, особенно при организации международных перевозок с применением различных видов транспорта, так называемая интермодальная перевозка, позволяет выстроить непрерывную транспортно-логистическую цепочку от грузоотправителя до грузополучателя. Причем наиболее полно удовлетворяя возросшие требования грузовладельцев к качеству предоставляемых услуг.
Таким образом, стратегической задачей в области развития железнодорожного транспорта является постоянное развитие и внедрение новейших логистических технологий перевозок в целях сокращения себестоимости перевозок и снижения издержек производства.
В сложившихся современных рыночных условиях актуальны задачи исследования организации международных интермодальных перевозок грузов по существующим транспортным коридорам России, повышения конкурентноспособности железнодорожных перевозок и привлечения дополнительных объемов. В частности, таким коридором на сегодняшний день
день является Транссибирская магистраль, объем контейнерных перевозок по которой составил в 2002 г. более 55 тыс. контейнеров в ДФЭ [65]. Продолжается активная разработка логистических технологий перевозок контейнеропригодных грузов по новому международному транспортному коридору Север-Юг с участием стран СНГ Каспийского региона, Ирана и Индии. В этой связи показателен также накопленный опыт западных стран в развитии современных прогрессивных технологий перевозок грузов, который тоже необходимо использовать.
Решение указанных задач позволит железнодорожному транспорту повысить эффективность перевозочного процесса, укрепить и расширить свои позиции на мировом транспортном рынке, что особенно актуально в период реформирования железнодорожного транспорта и вступления России в ВТО.
Все это непосредственно относится к перевозкам наливных химических грузов. Объемы производства и перевозок данной категории грузов на внутреннем рынке составили в 2002 г. более 18500 тыс. тонн, а экспортный грузопоток - более 9600 тыс. тонн, с устойчивой тенденцией к увеличению [57]. Активное внедрение на транспортный рынок России перевозок наливных химических грузов в танк-контейнерах позволит создать непрерывную транспортно-логистическую цепочку от грузоотправителя до грузополучателя, наиболее полно использующую преимущества контейнерной технологии перевозок и удовлетворяющую требованиям потребителя к качеству услуг.
Экономическая эффективность контейнерной технологии перевозок связана с такими показателями как предполагаемые объемы перевозок, эксплуатационные расходы, транспортные тарифы и др. Но тарифы на перевозки, установленные ФЭК РФ на железных дорогах на основании среднесетевых показателей, не учитывают затрат перевозчика-собственника на содержание и эксплуатацию подвижного состава, особенно предназначенного и соответствующим образом оборудованного для перевозок специализированных контейнеров. Поэтому для повсеместного и эффективного внедрения перевозок
вается процесс формирования поверхности покрытия, шероховатость которого может уменьшаться вплоть до оптически гладкой.
\ЛЛЛЛ<'УУХЛЛЛАЛ/\А/'УХХХХЛ
X X X X -K.^yN/N/WW У
Рис. 1. Схема этапов формирования порошково-обжиговых силикатных
покрытий:
1-материал подложки; 2-порошковый материал; 3-жидкая связка;
4-высота порошкового слоя; 5,6-кластер; 7,8-газовые включения
10-крупные газовые включения.
Как хорошо известно, спекание в присутствии жидкой фазы широко используется также в производстве керамики, металлокерамики и разнообразных композиционных материалов [12]. Процесс спекания в присутствии жидкой фазы теоретически хорошо изучен и условно подразделяют на три стадии. На начальной стадии происходит перегруппировка твердых частиц. На втором этапе (вторая стадия) наблюдается перераспределение вещества по механизму "растворение-осаждение". Заключи-
2. Определение основных направлений совершенствования
технологического процесса взаимодействия видов транспорта при организации
контейнерных перевозок наливных химических грузов.
3. Построение математической модели эффективного распределения
грузопотоков наливных грузов в смешанных сообщениях методом
динамического программирования.
Разработка методики определения эффективности оптимизации перевозок наливных химических грузов в смешанных сообщениях на примере перевозки метанола.
Оценка экономической эффективности контейнерной технологии перевозок наливных химических грузов для участников производственно-транспортного процесса.
Объект исследования.
Объектом исследования являются интермодальные железнодорожно-водные перевозки наливных химических грузов на примере технического спирта - метанола.
В качестве исходных материалов для проведения исследований были использованы результаты проведенных автором экспериментов и натурных наблюдений, практических данных, а также отчетов железнодорожных станций, предприятий Московской железной дороги, Латвийской железной дороги, автотранспортных предприятий, порта Рига, порта Гамбург (Германия), порта Котка (Финляндия), порта Роттердам (Голландия), материалов транспортно-экспедиционных компаний, осуществляющих услуги по грузоперевозкам всеми видами транспорта с привлечением текущей статистической отчетности данных предприятий.
Схема проведения диссертационного исследования представлена на рисунке 1.1.
//-/і0=і?Г1п— = АРй) (1.3)
в первом приближении можно считать, что:
ДЛп—= 1п—= ДРг», (1.4)
«о Q
где со - мольный объем, а0, Со и ju0 - активность, концентрация и химический потенциал вблизи плоской поверхности.
Рис.2. Геометрия спекающейся системы.
Пусть вследствие растворения частиц происходит их сближение на величину h, а радиус приконтактной области или "шейки" равен х, тогда из геометрических соображений:
Ь = ^Г (1.5)
а объем вещества, ушедшего из каждой сферы в области контакта, составляет:
V = 7tx2h = 2m>bh2 (1.6)
Если принять, что диффузионный слой имеет толщину 8, то воспользовавшись первым законом Фика, полный диффузионный поток вещества можно выразить уравнением
SI = 2kSxxDAC (1.7)
С учетом того, что АС = (С-С0)/х для уменьшения объема частиц в приконтактной области dV/dr получаем
— = SI = 2tt8D(C-C0) (1.8)
Заметим, что растворение твердой фазы даже в начальный момент времени приводит к изменению формы частиц и соответственно величины АР. В связи с этим, будем описывать значение капиллярного давления некоторой эффективной величиной АР*. Очевидно, что эффективное капиллярное давление пропорционально отношению площади контакта к площади проекции частиц на поверхность контактной плоскости:
kt клг? (2аЛ
М'4
АР =
(x2/rh) 2rbh
(L9)
Научная новизна.
Научная новизна диссертационной работы состоит в разработке методики комплексной организации контейнерных перевозок наливных химических грузов в смешанных железнодорожно-водных сообщениях на основе транспортной логистики и сформулированной математической модели оптимизации интермодальных перевозок наливных химических грузов с применением методов динамического программирования.
Практическая значимость и реализация результатов.
Разработанные модели и методы позволяют существенно повысить эффективность перевозок наливных химических грузов в смешанных железнодорожно-водных и железнодорожно-автомобильных сообщениях, что подтверждается актами опытных контейнерных перевозок, проведенных по направлению ст. Казначеевка Московской железной дороги - Роттердам (Голландия).
Апробация работы.
Результаты исследований докладывались на научном семинаре отдела транспорта ВИНИТИ РАН, заседании кафедры логистики транспортных систем РАПСа, на научно-техническом совете ВНИИЖТа, на семинарах и конференциях в МИИТе, МАДИ, ИПТ РАН и др. По разработанной в диссертации методике была организована и успешно проведена опытно-экспериментальная контейнерная перевозка метилового спирта (метанола) в смешанном железнодорожно-водном сообщении по направлению ст. Казначеевка Московской железной дороги - порт Рига (Латвия) - Роттердам (Голландия).
Методологической и теоретической основой диссертационного исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых,
^Л^4ЗЖС*НУМ. (1.20)
L0 3 V0 { 2k2RT )
Таким образом, усадка в процессе спекания с участием жидкой фазы по механизму "растворение - осаждение" пропорциональна времени в степени 1/3 и обратно пропорциональна радиусу частиц в степени 4/3.
На заключительной стадии спекания происходит образование жесткого "скелета", процесс резко замедляется и уплотнение протекает по механизму диффузии в твердой фазе.
Таким образом, существующая теория порошкового спекания в присутствии жидкой фазы, в целом аналитически описывает основные закономерности этого процесса. Однако, для реальных процессов формирования порошково-обжиговых покрытий [15,16] имеет место различные вариации дисперсности порошкового слоя, а также условий температурной нагрузки процесса. Сказываются также свойства частиц шихты (силикатного материала). Все эти особенности могут быть выявлены только при экспериментальных исследованиях.
То есть реальный процесс может быть выявлен только экспериментальными методами. При этом требуются средства высокоточного контроля изменения формы покрытия в процессе его формирования.
1.2. Анализ методов расчета физических свойств силикатных материалов.
Практически все силикатные материалы, в том числе и покрытия на их основе представляют собой некоторую композицию определенного числа фаз, образованием которой они обязаны исходным компонентам и рассмотренному выше технологическому процессу, в результате которого происходят физико-химические процессы образования гетерогенной структуры материала [11]. Очевидно, что каждая из фаз такой композиции имеет свои физико-химические свойства, в то же время граница раздела фаз также может иметь свои свойства, например оптические. Композиционный материал может иметь несколько фаз, каждая из которых иметь свою геометрическую форму по отношению к другим фазам, при этом форма фаз может иметь правильную геометрическую форму, а композиция иметь ближний или дальний порядок. Правильность формы и порядок заранее обеспечивается особыми технологическими условиями их получения. Некоторые виды возможных композиций [17] ГМ представлены на рис.3. На указанном рисунке представлены ряд фрагментов монолитных композиций (а), включающие структуры имеющие правильную (а,б) или регулярную структуру, которая практически встречается гораздо реже чем нерегулярная случайная структура.
Потребности в рассмотрении и изучение физических свойств композиционных материалов (КМ) определяет стремление описать геометрическую структуру композиций на основе признаков общности. Далее изучаемый КМ требуется сопоставить с одной из моделью, исходя из соображений адекватности к интересующему набору свойств КМ. Так, например можно рассматривать следующие основные виды структур [17]: слоистые {а,6)\ взаимопроникающие фазы (в); волокнистые (г); изолированные включения (д). По отношению к рассмотрению физического свойства материала также детализируют структуру: волокнистые (г); сферические изолированные включения (ж). Кроме этого необходимо также знать объемное соотношение фаз, которое можно задать, например отношением V/V].
Покрытия имеют вид представленный на рис.3.2 и рис.3.3. Интересно отметить, что пластину изделия (фаза 2), покрытую со всех сторон другим материалом (фаза 1) можно представить также как изолированное включение фазы 2. Более сложные многофазные комбинации для слоистых материалов представлены на рис.3.3. В этом случае принято на первом этапе рассматривать подобное изделие как слоистое, затем каждый слой в случае необходимости как композицию его фаз. Подобный подход с математической точки зрения можно описать как некоторое дерево, вершиной которого является исходный материал.
В настоящее время крупнейшим продуцентом метанола в мире являются США. В число крупных производителей метанола по-прежнему входит Россия, а по итогам последних лет к их числу можно отнести Саудовскую Аравию, Тринидад, Тобаго, Новую Зеландию и Чили.
В перспективе мощности производства метанола в странах и регионах с дешевым природным газом будут расти.
В Северной Америке продолжится сокращение мощностей в связи с повышением цен на природный газ. Так, в Канаде большая часть производств уже закрыта, то есть страна больше не входит в число крупных производителей метанола. В США процесс сокращения производства и закрытия предприятий будет продолжаться. Даже при цене на природный газ 2 долл./млн. БТЕ производство метанола для некоторых производителей в стране было убыточно, во второй половине 2000 г. цены поднялись в среднем до 5,40 долл./млн.БТЕ, что в значительной мере снизило конкурентоспособность американских производителей метанола. [62]
В связи со значительными изменениями географической локализации производственных мощностей в последние годы подверглась изменениям и сложившаяся в начале 90-х годов схема мировой торговли метанолом. Так, в США метанол поставляется, главным образом, из Канады и Тринидада и Тобаго, в Западную Европу - из России, Канады и стран Среднего Востока, в Японию - из Канады, стран Среднего Востока и Океании. Канада, поставлявшая более 40% импортируемого США метанола, более не является его основным экспортером в эту страну. Значительно сократились ее продажи в Западную Европу и Японию. Теперь эти поставки осуществляются из Чили.
Высокими темпами развивается производство метанола в России. В конце 2000 г. на предприятии "Тольяттиазот" было пущено производство метанола проектной мощностью 450 тыс. т в год. За первую декаду января 2001 было выпущено 6 тыс. т метанола, к середине февраля - 14 тыс. т. Первая выпущенная продукция была поставлена на "Тольяттикаучук", который,
кающий композиционный кластер фазы 2 с изолированными включениями фазы 1 в фазе 1 или изолированные включения фазы / в фазе 2.
В плане общности представлений о КМ в отношении некоторого физического свойства изделие сложной формы также можно рассматривать как гетерогенную структуру. Так, например оптический капилляр или объектив в этом случае также являются композицией. Вообще для оптических свойств в композиции имеет значение не только общий характер геометрии фаз, но и сама геометрия (радиусы, плавность и поверхность) раздела фаз.
Для многих физических свойств композиционных материалов существуют многочисленные модели и методы расчета физических свойств [17]. В дальнейшем мы покажем, что возможно расширить возможности существующих математических моделей для расчета более сложных физических свойств КМ (например, тангенса угла диэлектрических потерь). В плане оптических свойств построить полную математическую модель для подобных композиций не представляется возможным, однако для правильных геометрических структур (например, оптические капилляры) можно построить модель на основе законов оптики. Отличительной и принципиальной отличительной особенностью для оптических явлений в гетерогенных материалах является размерная зависимость от параметров геометрической формы фаз.
Далее при построение методов и устройств контроля для силикатных материалов и покрытий мы столкнемся с проблемой оптических свойств силикатных КМ. Некоторые из этих практических вопросов будут рассмотрены в гл.4.
В структурах КМ, которые далее будем называть гетерогенными (ГМ) [19], а также транспортных процессах происходящих в них, можно выделить признаки общности, которые позволяют разработать единый подход к расчету соответствующих физических свойств [17-20]. Все многообразие структур, с точки зрения проводимости, можно разбить по геометрическому признаку на три основных типа: с изолированными включениями фаз в матрице; с взаимопроникающими равноправными фазами; с неравноправными фазами (здесь с изменением концентрации изолированные включения переходят к взаимопроникающим фазам, в том числе к соприкасающимся включениям).
Как хорошо известно [18], группу различных транспортных процессов, характеризующих физические свойства материалов, которые можно объединить термином «проводимость», такие, как теплопроводность, электропроводность, диэлектрическая и магнитная проницаемости, диффузия, модуль Юнга, вязкость и т.д., математически описываются уравнениями типа переноса, представленные в таблице 1 [19]:
А = АВ, (1.21)
*на формалин, уротропин, уксусную кислоту и прочее.
Табл. 1.2. Объемы потребления, 2002, май.
Табл. 1.3. Цены на метанол по регионам мира, 2002 г.
По данным CMAI (Chemical Market Associates Inc.):
в мае цены на метанол в Мексиканском заливе составляли US$ 254 за т, на 22 июня - US$ 157 - 183 за т; [57]
в Европе контрактные цены на III квартал - 220 EUR (около US$ 190) за т FOB Роттердам;
в Азиатско-Тихоокеанском регионе цены на 22 июня составляли от US$ 153 до US$ 174 за т. Средняя цена реализации крупнейшего производителя метанола Methanex (Канада) за I квартал 2002 г. составила US$ 225 за т (за тот же период 2001 г. - US$ 112). Июньская цена Methanex для США составила US$ 223 за т. [57]
Табл. 1.4. Экспорт метанола из России, 2002 г., май.
В общем случае математически определить полную систему линейно независимых уравнений для определения КОП невозможно, однако существуют два важных частных случая, когда все же удается определить полную систему линейно независимых уравнений для определения КОП и соответственно получить ее точное решение:
слоистая структура, ориентированная перпендикулярно потоку, для которой ф,=1 (рис.3.1а);
структура с непрерывными границами раздела фаз, параллельными потоку (слоистая регулярно волокнистая и др.)(рис.3.1б), для которой
V|/i=V|/l/Vj.
Для замыкания системы уравнений (1.28) необходимо дополнительно записать п-1 уравнение для распределения потенциалов полей в фазах ГМ, т.е. из геометрических параметров самой структуры ГМ материала (S):
У) (1.29)
y,=(Vp,)/(Vp), (1.30)
{Vn) = ^frVi(r)dV, (1.31)
А, Ввиду указанных трудностей для нахождения аналитических зависимостей КОП ГМ с различными типами структур было предложено большое количество методов [18-27] (наиболее распространенные результаты которых, приведены нами в табл.2) Среди этих методов можно выделить два основных подхода к решению задачи определения КОП. Сущность первого подхода заключается в непосредственном учете хаотического характера структуры ГМ полевыми [24,26] или статистическими методами [24]. Во втором подходе [18,22,25] хаотическая структура ГМ заменяется пространственно упорядоченной моделью с дальним и близким порядком с последующим выделением элементарной ячейки (ЭЯ), верхняя и нижняя грани которой изопотенциальны, а четыре боковые - адиабатические. В объеме такой ЭЯ описывается процесс переноса, а КОП полученной ЭЯ считается равным КОП всего объема ГМ. Если структура ЭЯ имеет только параллельные и перпендикулярные относительно потока границы раздела, можно воспользоваться методом сечений Рэлея [25], разбивая ЭЯ на однофазные составные части изопотенциальными (И), адиабатическими (А) - непроницаемыми для потока - поверхностями или их комбинацией (К). По сравнению с истинным значением КОП ЭЯ первый подход завышает, а второй занижает
его значение. Это утверждение можно записать в виде следующих соотношений:
NА < N < Nи, (1.33а)
NA
Такой подход к решению задачи определения КОП ГМ оправдан практически во всех случаях. Сравнение точного расчета КОП ЭЯ, путем численного расчета на PC для двух основных типов структур с различной геометрией, показывает (рис.4). Расчет показывает, что форма изометрических включений слабо влияет на КОП, а результат хорошо согласуется с расчетом по приближенным формулам, полученных в результате сделанных выше допущений для случая V2=0, т.е. при максимальном различии между NH и NA (в этом случае линеаризуется максимально неоднородное поле).
Рис. 4. Зависимость N=f(m2) для моделей с изолированными включениями (а) и взаимопроникающими фазами (б); 1-3 - численный расчет на PC для включений в форме куба, дипирамиды и сферы соответственно; 4,5 - расчет по формулам (1.436) и (1.43<я); 6 -численный на PC; 7-9 - расчет по формулам (1.50),(1.49),(1.51).
Таким образом, мы видим, что большая часть физических свойств ГМ может быть с достаточной точностью прогнозироваться аналитическими методами. Указанные свойства ГМ определяются свойствами его фаз, их объемными соотношениями и параметрами самой структуры ГМ. Точность аналитического прогнозирования свойств определяются в первую очередь допущениями в модели структуры ГМ (т.е. степенью линеаризации потока субстанции, определяющей свойство ГМ), которые определяют выбор метода расчета. Однако, при рассмотрении свойств ГМ не являющихся коэффициентом переноса, в том числе свойств оптического характера описанные методы использовать не представляется возможным.
Вопросы комплексной организации перевозок наливных химических и других родов грузов в смешанных сообщениях получили развитие в трудах известных российских ученых : Б.А. Левина, В.И. Галахова, СМ. Резера, Л.Б. Миротина, М.М.Болотина, А.Я. Калиниченко, В.Г. Шубко, Ф.С. Пехтерева, В.А. Персианова, Н.Д. Иловайского, А.П. Кузнецова, В.В. Повороженко, Н.В. Правдина, В.М. Николашина, Д.А. Шарова, В.А. Козырева, А.А. Смехова, Н.П. Терёшиной, Ю.Т. Козлова и многих других.
Представляет интерес использование метанола в качестве дешевого топлива на силовых станциях, оборудованных газовыми турбинами с комбинированным циклом по топливу. По данным специалистов, потребуется незначительная модификация этих установок при переводе их на метанол.
В программы по созданию метанольных топливных элементов включились как крупнейшие компании по производству метанола - Methanex и Statoil, так и ряд автомобилестроительных фирм, в частности Форд и ДаймлерКрайслер, которые разрабатывают соответствующие двигатели.
По прогнозам, двигатели с метанольными топливными элементами могут появиться на рынке в 2004 г. По расчетам специалистов, затраты на заправочные станции для автомобилей с метанольными топливными элементами будут на приемлемом уровне, причем для этой цели могут быть переоборудованы существующие бензоколонки.
По прогнозам мировых аналитиков, использование метанола в качестве топлива начнет быстро расширяться с 2007 г. По расчетам, доля этого рынка в общем спросе на метанол к 2015 г. увеличится до 6,7%, в настоящее время она составляет примерно 2,5%. [29]
Анализ методов расчета физических свойств силикатных материалов
Практически все силикатные материалы, в том числе и покрытия на их основе представляют собой некоторую композицию определенного числа фаз, образованием которой они обязаны исходным компонентам и рассмотренному выше технологическому процессу, в результате которого происходят физико-химические процессы образования гетерогенной структуры материала [11]. Очевидно, что каждая из фаз такой композиции имеет свои физико-химические свойства, в то же время граница раздела фаз также может иметь свои свойства, например оптические. Композиционный материал может иметь несколько фаз, каждая из которых иметь свою геометрическую форму по отношению к другим фазам, при этом форма фаз может иметь правильную геометрическую форму, а композиция иметь ближний или дальний порядок. Правильность формы и порядок заранее обеспечивается особыми технологическими условиями их получения. Некоторые виды возможных композиций [17] ГМ представлены на рис.3. На указанном рисунке представлены ряд фрагментов монолитных композиций (а), включающие структуры имеющие правильную (а,б) или регулярную структуру, которая практически встречается гораздо реже чем нерегулярная случайная структура.
Потребности в рассмотрении и изучение физических свойств композиционных материалов (КМ) определяет стремление описать геометрическую структуру композиций на основе признаков общности. Далее изучаемый КМ требуется сопоставить с одной из моделью, исходя из соображений адекватности к интересующему набору свойств КМ. Так, например можно рассматривать следующие основные виды структур [17]: слоистые {а,6)\ взаимопроникающие фазы (в); волокнистые (г); изолированные включения (д). По отношению к рассмотрению физического свойства материала также детализируют структуру: волокнистые (г); сферические изолированные включения (ж). Кроме этого необходимо также знать объемное соотношение фаз, которое можно задать, например отношением V/V].
Покрытия имеют вид представленный на рис.3.2 и рис.3.3. Интересно отметить, что пластину изделия (фаза 2), покрытую со всех сторон другим материалом (фаза 1) можно представить также как изолированное включение фазы 2. Более сложные многофазные комбинации для слоистых материалов представлены на рис.3.3. В этом случае принято на первом этапе рассматривать подобное изделие как слоистое, затем каждый слой в случае необходимости как композицию его фаз. Подобный подход с математической точки зрения можно описать как некоторое дерево, вершиной которого является исходный материал.
В настоящее время крупнейшим продуцентом метанола в мире являются США. В число крупных производителей метанола по-прежнему входит Россия, а по итогам последних лет к их числу можно отнести Саудовскую Аравию, Тринидад, Тобаго, Новую Зеландию и Чили.
В перспективе мощности производства метанола в странах и регионах с дешевым природным газом будут расти.
В Северной Америке продолжится сокращение мощностей в связи с повышением цен на природный газ. Так, в Канаде большая часть производств уже закрыта, то есть страна больше не входит в число крупных производителей метанола. В США процесс сокращения производства и закрытия предприятий будет продолжаться. Даже при цене на природный газ 2 долл./млн. БТЕ производство метанола для некоторых производителей в стране было убыточно, во второй половине 2000 г. цены поднялись в среднем до 5,40 долл./млн.БТЕ, что в значительной мере снизило конкурентоспособность американских производителей метанола. [62]
В связи со значительными изменениями географической локализации производственных мощностей в последние годы подверглась изменениям и сложившаяся в начале 90-х годов схема мировой торговли метанолом. Так, в США метанол поставляется, главным образом, из Канады и Тринидада и Тобаго, в Западную Европу - из России, Канады и стран Среднего Востока, в Японию - из Канады, стран Среднего Востока и Океании. Канада, поставлявшая более 40% импортируемого США метанола, более не является его основным экспортером в эту страну. Значительно сократились ее продажи в Западную Европу и Японию. Теперь эти поставки осуществляются из Чили.
Высокими темпами развивается производство метанола в России. В конце 2000 г. на предприятии "Тольяттиазот" было пущено производство метанола проектной мощностью 450 тыс. т в год. За первую декаду января 2001 было выпущено 6 тыс. т метанола, к середине февраля - 14 тыс. т. Первая выпущенная продукция была поставлена на "Тольяттикаучук", который, 15кающий композиционный кластер фазы 2 с изолированными включениями фазы 1 в фазе 1 или изолированные включения фазы / в фазе 2.
В плане общности представлений о КМ в отношении некоторого физического свойства изделие сложной формы также можно рассматривать как гетерогенную структуру. Так, например оптический капилляр или объектив в этом случае также являются композицией. Вообще для оптических свойств в композиции имеет значение не только общий характер геометрии фаз, но и сама геометрия (радиусы, плавность и поверхность) раздела фаз.
Для многих физических свойств композиционных материалов существуют многочисленные модели и методы расчета физических свойств [17]. В дальнейшем мы покажем, что возможно расширить возможности существующих математических моделей для расчета более сложных физических свойств КМ (например, тангенса угла диэлектрических потерь). В плане оптических свойств построить полную математическую модель для подобных композиций не представляется возможным, однако для правильных геометрических структур (например, оптические капилляры) можно построить модель на основе законов оптики. Отличительной и принципиальной отличительной особенностью для оптических явлений в гетерогенных материалах является размерная зависимость от параметров геометрической формы фаз.
Далее при построение методов и устройств контроля для силикатных материалов и покрытий мы столкнемся с проблемой оптических свойств силикатных КМ. Некоторые из этих практических вопросов будут рассмотрены в гл.4.
В структурах КМ, которые далее будем называть гетерогенными (ГМ) [19], а также транспортных процессах происходящих в них, можно выделить признаки общности, которые позволяют разработать единый подход к расчету соответствующих физических свойств [17-20]. Все многообразие структур, с точки зрения проводимости, можно разбить по геометрическому признаку на три основных типа: с изолированными включениями фаз в матрице; с взаимопроникающими равноправными фазами; с неравноправными фазами (здесь с изменением концентрации изолированные включения переходят к взаимопроникающим фазам, в том числе к соприкасающимся включениям).
Как хорошо известно [18], группу различных транспортных процессов, характеризующих физические свойства материалов, которые можно объединить термином «проводимость», такие, как теплопроводность, электропроводность, диэлектрическая и магнитная проницаемости, диффузия, модуль Юнга, вязкость и т.д., математически описываются уравнениями типа переноса, представленные в таблице 1 [19]:
Определения физических свойств композиционных материалов, не являющихся коэффициентом обобщенной проводимости
Используя ранее полученные результаты определения КОП приведенные в табл.2 можно получить явные аналитические зависимости для tgA ГМ, которые удобно представить в общем виде для безразмерной величины M=tgA/tgd\, в случае двухфазного ГМ: расчета КОП N, также приведены в табл.4, где %rtgb\ltgbx, к-rgjgu к;=к;/х;, N(k)- функция N вычисляемая при Vf=kt. При этом нами предполагалось малость tgb\, позволяющая при аналитическом упрощении формул пренебрегать слагаемыми более высокого порядка малости.
Существенный эффект применения указанного подхода можно достичь при использовании различных модельных расчетов на PC. При этом также может быть решена обратная задача, т.е. по экспериментальным данным о свойствах материла и его фаз - определять или уточнять неизвестные параметры его структуры, хотя точность решения обратной задачи невелика.
При этом следует все же иметь в виду, что обратная задача неоднозначна и при ее решении мы должны опираться на знания физико-химических процессов приводящих к образованию той или иной структуры ГМ и экспериментальные данные по исследованию структуры ГМ. Имея комплексный расчет свойств ГМ и экспериментальные данные мы можем определить тот, или иной путь по которому возникла данная структура или стадии технологического процесса в данном конкретном случае. Некоторая полученная информация может касаться дефектности получаемого материала (например, воздушных включениях). Эта информация так же не является однозначной, так как один и тот же результат может иметь разную основу (например, знание концентрации о воздушных включениях мы не знаем его размеры и степень регулярности их расположения). является линейной до достижения определенного объема перевозок q. При превышении данного объема q функция становится нелинейной, что подтверждает правильность применения для разработки математической модели оптимизации перевозок наливных химических грузов метода динамического программирования. Оу Рис. 2.5. График зависимости стоимости доставки в і-я пункт от числа транспортируемых вагонов, где Ось Ох - число транспортируемых вагонов. Ось Оу - стоимость транспортировки.
Диаграммы оптимальных объемов поставок в долях транспортируемых цистерн и контейнеров приведены на рис. 2.6., 2.7., 2.8., 2.9. Диаграммы, характеризующие отношение транспортных и нетранспортных затрат при доставке цистернами и контейнерами приведены на рис. 2.10., 2.11. Кольцевая диаграмма минимизации расходов приведена на рис 2.12. Она показывает, сколько цистерн и сколько контейнеров оптимально транспортировать по каждому из заданных направлений.
Таким образом, используя комплексный подход для физических субстанций, мы решили в рамках единой методики вопрос аналитического расчета тангенса угла диэлектрических потерь. Решение этой задачи позволяет в рамках единой методики определять комплекс физических свойств ГМ, в том числе силикатных материалов или силикатных покрытий. Под единой методикой мы имеем в виду, что имея экспериментальные данные для свойства некоторого материала, свойств его фаз, мы выбираем некоторые аналитические зависимости, которые наиболее точно данную структуру (т.е. материал).
Конечно, априорно с некоторой точностью известен тип структуры: изолированные включения, взаимопроникающие фазы, комбинированная структура и т.д. Такое совпадение мы интерпретируем как модельное совпадение структуры (конечно реального совпадения может и не быть), однако в математическом плане мы такое допущение скорее всего можем сделать. Если экспериментальные данные достаточно точно представлены, то совпадение расчета говорит о идентичности линеаризации потоков в рамках рассмотрения элементарной ячейки. Если имеются экспериментальные данные на несколько физических свойств данного материала, то используем регрессионную модель, которая также позволяет нам определить наиболее точные математические зависимости. Далее на основе выбранным математических зависимостей, определяем полный набор требуемых физических свойств. Расчет по каждой зависимости для вновь рассчитанного свойства соотносится по погрешности с погрешностями эксперимента. Накопленные данные позволяют решать эту задачу для целого ряда материалов в соотношении с их технологией получения.
Эти рассуждения были проверены для целого ряда сделанных расчетов различных силикатных материалов и покрытий на их основе. Характерный пример таких расчетов приводится далее (гл.4). В рамках экспериментальных погрешностей и требуемой точности, мы получили полное совпадение расчетных и экспериментальных данных.
Основные узлы устройств фазово-растрового контроля
Указанные схемы контроля не являются строго говоря метрологически аттестуемыми, в виду невозможности сопоставить математической зависимостью контролируемый параметр с эталонами измеряемых величин. Ввиду этого данный класс контроля предназначен для предварительного контроля в технологических процессах, целью которых является заведомое получение заданных значений некоторого параметра объекта. В подобных схемах практически всегда должна быть предусмотрена система обратной связи 9 для управления изменением режимами технологического процесса, воздействующие на контролируемый объект 1.
Так или иначе, мы имеем общую структурную схему контроля ФР метода, которая позволяет осуществить построение единой методики измерительного процесса. 3.1. Основные узлы устройств фазово-растрового контроля. Ранее в гл.2 были рассмотрены возможности построения целого ряда устройств ФР контроля для различных изделий [75J, объединенных общим принципом ФР метода. Это подводит нас к вопросу разработке основных унифицированных функционально законченных узлов для данной линейки приборов ФР контроля. Очевидно в этом случае появляется принципиальная возможность выбора оптимальных параметров и геометрии их конструкции, тщательная отработка технических и конструкторских решений для элементов узлов для всего модельного ряда приборов, построенных на основе ФР метода. При этом следует исходить из всех возможных схем ФР контроля с одной стороны, с другой из выбранного набора контролируемых изделий или образцов.
При разработке унифицированных узлов для устройств ФР контроля мы использовали также принцип унификации не только на макро уровне, но и перекрестной унификации на микро уровне отдельных механических деталей или узлов устройств. Так, например, для тонкой юстировки оптических элементов, как поворота, так и перемещения разработана двойная ре ьбовая пара с шаровым шарниром одного типа размера двух типов длин (рис. 27). Рис.27. Дифференциальный винтовой механизм тонкого механического перемещения: 1- основание шарового шарнира винтовой пары; 2- крышка шарового шарнира; 3- внутренний винт с шаровой опорой; 4- винт с внутренней и наружной резьбой. Такой узел для устройств точной юстировки состоит из внутреннего винта 1 (наружная резьба 1) с шаровым шарниром, наружного винта 2 (наружная резьба 2) с внутренней резьбой. Поворот винта 2 Ар обеспечивает перемещение закрепленного на нем механизма, в частности угловой поворот Ла зеркала 5: эффективного с точки зрения снижения затрат потока сырья, материалов, незавершенного производства, готовой продукции, сервиса и связанной информации от точки зарождения до точки потребления (включая импорт, экспорт, внутренние и внешние перемещения) для целей полного удовлетворения требований потребителей».
Основными объектами исследования в логистике являются логистические издержки, информационный поток, логистическая система, логистическая функция, логистическая цепь, логистические операции, материальный поток и другие.
Логистика охватывает ряд взаимосвязанных разделов, в том числе логистику снабжения, производства, сбыта, транспорта. В рамках логистических систем решается ряд задач, включая прогнозирование потребности в продукции, транспорте, контроль за состоянием запасов; сбор и обработка заказов, определение последовательности и звенности продвижения материального потока по логистической цепи.
Как помощник бизнеса, логистика представляет собой инструмент менеджмента, способствующий достижению стратегических, тактических или оперативных целей организации бизнеса за счет эффективного с точки зрения снижения общих затрат и удовлетворения требований конечных потребителей к качеству продуктов и услуг управления материальными и (или) сервисными потоками, а также сопутствующими им потоками информации и финансовых средств. [56]
В этой связи многие компании приходят к пониманию необходимости использования концепции логистики - управление эффективным, экономичным и интегративным способом различными функциями деятельности предприятия. Интегрированный характер логистики является одним из существенных элементов в современных сложных корпоративных структурах и высоко конкурентных рынках. Рис. 28. Внешний вид цилиндрического ФР модулятора.
Основным элементом такого растрового цилиндрического модулятора является цилиндрический полый тонкостенный стакан, на боковой поверхности которого выполнены регулярные сквозные прорези, образующие непрерывную растровую структуру. Наиболее подходящим материалом для такого цилиндрического растра являются хрупкие сорта дюраль алюминия, например марка Д16Т. Конструкция стакана (рис.29) имеет в верхней и нижней части аэродинамические закрылки (внешний скос 30, наружный 45}) которые являются также механическими ребрами жесткости для тонкостенного цилиндра. Наружный диаметр стакана (вариант 2, представленный в табл. 3) Д =81.2 мм, внутренний Д, =80.21 мм, при этом толщина стенок цилиндра равна всего (Д -D0 )/2=0.5 мм. На рабочей поверхности цилиндра выполнены п -180 сквозных штриховых прорезей длиной 23 мм с угловым шагом aR =2 шириной bR =0.7 мм, т.е. реализован растр прозрачности имеющий линейный период 7JJ==1.4 мм. По первому технологическому варианту штрихи на поверхности такого тонкостенного цилиндра выполняются на горизонтальном фрезерном станке дисковой фрезой 0.7 мм (отрицательного допуска) с использованием оптической делительной головкой. В процессе выполнении прорезей в цилиндре необходимо было вставлять внутрь цилиндра специальную технологическую вставку выполненную из такого же хрупкого сорта дюраль алюминия, а прорези выполнять с удвоенным угловым шагом (2 (XR =4 ) за два полных оборота делительной головки. Это что обеспечивало равномерные напряжения на тонкие стенки пере В результате совокупности таких видов деятельности материальные потоки в сетях должны приводиться в движение с максимально эффективными связями между пунктами их зарождения и погашения.
Методика настройки оптических схем фазово-растрового контроля
Как уже говорилось ранее, для обеспечение заданной погрешности контроля во всех ранее рассмотренных в гл.З схемах устройств ФР метода, необходима во первых методика определения параметров оптической схемы данного устройства, во вторых - методика настройки электрических измерительных схем, в третьих - методика идентификации результатов контроля для конкретных типов изделий.
Любое оптическое устройство контроля, выполненное как для лабораторных, так и для промышленных целей, которое включает в себя ряд оптических элементов, должно предусматривать определенные настройки их взаимного расположения (юстировки), которые можно условно по предназначению разделить на два типа. Первый тип юстировок используется для настройки заданных геометрических параметров схемы, компенсирующие неточность изготовления механических узлов закрепления оптических деталей и узлов [105]. Второй тип юстировок предусматривает настройку оптической схемы на контролируемый объект, компенсируя неточность позиционирования объекта контроля.
Элементы юстировки определяют возможность минимального, и в то же время достаточного набора перемещений каждого из оптических элементов, которыми достигается точное расположение элементов в оптической схеме с одной стороны, с другой стороны обеспечить выполнить необходимую цепь последовательности операций по настройке, позволяющую обеспечить их точное расположение. В процессе юстировки чаще всего используются вспомогательные оптические методы и оптико-механические приспособления позволяющие определить и настроить каждый юстируемый оптический элемент в оптической цепи. Во всех ранее рассмотренных устройствах ФР контроля можно выделить следующие виды необходимых юстировок для оптических элементов: 1. Преобразование исходного гомоцентрического когерентного пучка лучей лазерного источника, используемого для освещения объекта контроля или формирования световых реперных меток. 2. Заданное угловое расположение оптических осей оптических деталей и узлов в оптической схеме ФР контроля. 3. Задание положения предметной плоскости и плоскости изображений световых реперных меток, с получением заданного оптического увеличения оптической системы переноса изображения. Рассмотрим особенности методики для каждого из этих типов оптической юстировки.
Для преобразования гомоцентрического пучка лучей лазерного источника света 1 (рис.42) в рассмотренных ранее схемах используется оптическая телескопическая система (Кеплера), состоящая из короткофо
Важным этапом комплексной оценки эффективности функционирования производственно-транспортной системы перевозки наливных грузов является определение приемлемости применения танк-контейнеров для перевозки метанола и других химических грузов для грузовладельцев, собственников подвижного состава и железнодорожного транспорта, а также оценка с точки зрения народнохозяйственной эффективности.
Исходя из особенностей перевозок наливных химических грузов, для которых затраты на перевозки являются основным ценовым фактором, при оценке экономической эффективности использования танк-контейнеров для собственников подвижного состава необходимо произвести сравнение текущих затрат на перевозку в танк-контейнерах и цистернах с целью определения их оптимального соотношения, при котором перевозка в контейнерах становится экономически выгодной.
Такая оценка производилась на основе расчета и сравнительного анализа текущих затрат - транспортных и нетранспортных на перевозку в танк-контейнерах и цистернах по выбранным исходным направлениям. Рассчитанные величины текущих затрат на перевозку наливных грузов в цистернах и контейнерах позволяют оценить их эффективность для грузовладельца, железной дороги и государства. Сравнение вариантов доставки груза проведено на основании данных таблицы 2.7. главы 2 данной диссертационной работы (стр.81) по критерию минимума совокупных затрат. Вариант, имеющий наименьшие затраты является при данных условиях наиболее эффективным. При эффективности предлагаемой контейнерной технологии доставки груза величина экономического эффекта равна повторить несколько раз. Регулировка точечной диафрагмы 3 производится в один этап, перемещением ее по двум координатам X и Y, по достижению максимальной освещенности проходящих через нее пучков лучей и равномерности и симметричности освещенности на временно расположенном экране б, расположенном перед вторым объективом 4. Второй объектив, коллимирующий пучок лучей, должен иметь осевое перемещение для совмещения его фокуса с фокусом первого объектива, в результате которого выходной пучок имеет свойства плоскопарал-лельности. Для достижения этого за ним помещают эталонную плоскопараллельную пластинку 7 под некоторым углом к оси и экран 8 в обратном направлении для наблюдения картины интерференции от ее двух поверхностей. В процессе продольного перемещения объектива 4, т.е. совмещении его фокуса с фокусом объектива 2, на экране будет наблюдаться изменение картины интерференции (полосы равного наклона) от плоских граней пластинки 7. По мере сближения фокусов будет уменьшаться число полос интерференции, а при совпадении фокусных расстояний максимально равномерная освещенность. Для достижении равномерной освещенности по полю, возможно также поперечные и угловые перемещения объектива, т.е. его оси. В практике оптического приборостроения чаще всего используется несколько другая механическая схема юстировок, при которой коллимирующий объектив 4 имеет только продольное перемещение, а совмещение его оси достигается двух координатной угловой юстировкой лазера 1. В этом случае последовательность операций и методика будет несколько иной.
Для точного углового расположения оптических осей не кратных прямому углу (90) в любом случае требуется дополнительное метрологическое средство, содержащее эталонные угловые меры сравнения. Сам процесс сравнения с эталоном может быть реализован с высокой степенью точности также интерферометрическим методом. Такой вид юстировки требуется для установления необходимого угла визирования световых реперных меток в схеме ФР дилатометра (рис.33) и для определения направления оптической оси системы формирования их изображений в плоскости ФР модулятора.
Для осуществления этого вида юстировки, нами в качестве углового эталона была использована эталонная многогранная оптическая призма (рис.43), зеркальные грани которой расположены на поверхности монолитного кварцевого цилиндра под углом с точностью 1 (угловая секунда). Данная призма имеет конструктивно внутреннюю металлическую обойму с калиброванным отверстием, что позволило ее использовать совместно с электроприводом также для калибровки растровой системы и электрического канала фазового измерения.
