Measurement systems in wall production applications

Tässä tutkimuksessa kehitettiin prototyyppi betonielementin dimension mittaus järjestelmästä. Tämä järjestelmä mahdollistaa kolmiulotteisen kappaleen mittauksen. Tutkimuksessa kehitettiin myös stereonäköön perustuva kappaleen mittaus. Prototyyppiä testailin ja tulokset osoittautuivat luotettaviksi. Tutkimuksessa selvitetään ja vertaillaan myös muita lähestymistapoja ja olemassa olevia järjestelmiä kappaleen kolmiuloitteiseen mittaukseen, joita Suomalaiset yhtiöt käyttävät tällä alalla.

Link-16 -järjestelmän käyttö puolustusvoimissa

Kehitys tietotekniikan puolella on viime vuosina ollut huimaa. Tämä on näkynyt kaikkialla yhteiskunnassa, muun muassa digitelevision esiinmarssina. Myös ilmailussa, sekä siviili- että sotilasilmailussa, on ryhdytty kartoittamaan uuden tekniikan hyväksikäyttömahdollisuuksia. Tämän työn tarkoituksena on tarkastella, miten NATO:n käyttämää datalinkkijärjestelmää, Link-16 -järjestelmää, voitaisiin käyttää Suomen Puolustusvoimien yhteisoperaatioissa sekä ilmavoimien omissa operaatioissa. Yhteisoperaation datalinkkijärjestelmälle asettamia vaatimuksia on pyritty kartoittamaan sovelletun vaatimusmäärittelyn menetelmin. Näin ollen työssä on pureuduttu vähän myös yhteisoperaatioihin ja niiden perusteisiin. Link-16 - järjestelmän ominaisuuksia on verrattu vaatimusmäärittelyn tuottamiin vaatimuksiin, minkä kautta on saatu kuva järjestelmän käyttökelpoisuudesta. Työssä on pohdittu myös, millaisia ongelmia Link-16 -järjestelmän käyttöönotto Suomessa saattaisi aiheuttaa. Tuloksia tarkasteltaessa korostuu Link-16 -järjestelmän vaatima suunnittelu- ja hallinnointityö. Järjestelmän tarjoaman joustavan verkkosuunnittelun avulla voidaan luoda haluttuja verkkoja, mutta suunnittelussa pitää pyrkiä ottamaan huomioon kaikki mahdollisesti eteen tulevat tilanteet. Eri operaatioille pitää myös suunnitella eri viestiverkot. Ilmavoimien omille operaatioille saattaa muodostua ongelmaksi järjestelmän käyttömahdollisuusmoodeista johtuva varakoneen hankala käyttöönotto. Link-16 -järjestelmä käyttää samaa taajuuskaistaa kuin ilmailussa käytettävä Distance Measurement Equipment (DME) -järjestelmä. Tästä johtuen maailmalla on luotu tiettyjä sääntöjä, joiden puitteissa Link-16 -järjestelmien päätelaitteiden on toimittava, jotta ne eivät häiritsisi DME-laitteiden toimintaa. Kyseiset säännöt lisäävät entisestään Link-16 -käyttäjien hallinnollista työmäärää. Rajoituksista johtuen kaikkia operaatioita on suunniteltava ja johdettava tarkasti, jotta Link-16 -järjestelmälle asetetut EMC-rajoitukset eivät ylittyisi. Link- 16 -järjestelmän käyttö vaatii siis huomattavasti hallinnollista työtä. Suomen Ilmavoimat tutkii tällä hetkellä, minkälaisia organisatorisia muutoksia Link-16 -järjestelmän käyttöönotto ilmavoimille merkitsisi. Mikäli halutaan osallistua kansainvälisiin kriisinhallintaoperaatioihin yhdessä muiden NATO -maiden kanssa, Link-16 -järjestelmä on käytännössä pakollinen.

Methods for Region Based Paper Surface Roughness Measurement

Paperin pinnan karheus on yksi paperin laatukriteereistä. Sitä mitataan fyysisestipaperin pintaa mittaavien laitteiden ja optisten laitteiden avulla. Mittaukset vaativat laboratorioolosuhteita, mutta nopeammille, suoraan linjalla tapahtuville mittauksilla olisi tarvetta paperiteollisuudessa. Paperin pinnan karheus voidaan ilmaista yhtenä näytteelle kohdistuvana karheusarvona. Tässä työssä näyte on jaettu merkitseviin alueisiin, ja jokaiselle alueelle on laskettu erillinen karheusarvo. Karheuden mittaukseen on käytetty useita menetelmiä. Yleisesti hyväksyttyä tilastollista menetelmää on käytetty tässä työssä etäisyysmuunnoksen lisäksi. Paperin pinnan karheudenmittauksessa on ollut tarvetta jakaa analysoitava näyte karheuden perusteella alueisiin. Aluejaon avulla voidaan rajata näytteestä selvästi karheampana esiintyvät alueet. Etäisyysmuunnos tuottaa alueita, joita on analysoitu. Näistä alueista on muodostettu yhtenäisiä alueita erilaisilla segmentointimenetelmillä. PNN -menetelmään (Pairwise Nearest Neighbor) ja naapurialueiden yhdistämiseen perustuvia algoritmeja on käytetty.Alueiden jakamiseen ja yhdistämiseen perustuvaa lähestymistapaa on myös tarkasteltu. Segmentoitujen kuvien validointi on yleensä tapahtunut ihmisen tarkastelemana. Tämän työn lähestymistapa on verrata yleisesti hyväksyttyä tilastollista menetelmää segmentoinnin tuloksiin. Korkea korrelaatio näiden tulosten välillä osoittaa onnistunutta segmentointia. Eri kokeiden tuloksia on verrattu keskenään hypoteesin testauksella. Työssä on analysoitu kahta näytesarjaa, joidenmittaukset on suoritettu OptiTopolla ja profilometrillä. Etäisyysmuunnoksen aloitusparametrit, joita muutettiin kokeiden aikana, olivat aloituspisteiden määrä ja sijainti. Samat parametrimuutokset tehtiin kaikille algoritmeille, joita käytettiin alueiden yhdistämiseen. Etäisyysmuunnoksen jälkeen korrelaatio oli voimakkaampaa profilometrillä mitatuille näytteille kuin OptiTopolla mitatuille näytteille. Segmentoiduilla OptiTopo -näytteillä korrelaatio parantui voimakkaammin kuin profilometrinäytteillä. PNN -menetelmän tuottamilla tuloksilla korrelaatio oli paras.

Radio Frequency Measurement Method for Detecting Bearing Currents in Induction Motors

Induction motors are widely used in industry, and they are generally considered very reliable. They often have a critical role in industrial processes, and their failure can lead to significant losses as a result of shutdown times. Typical failures of induction motors can be classified into stator, rotor, and bearing failures. One of the reasons for a bearing damage and eventually a bearing failure is bearing currents. Bearing currents in induction motors can be divided into two main categories; classical bearing currents and inverter-induced bearing currents. A bearing damage caused by bearing currents results, for instance, from electrical discharges that take place through the lubricant film between the raceways of the inner and the outer ring and the rolling elements of a bearing. This phenomenon can be considered similar to the one of electrical discharge machining, where material is removed by a series of rapidly recurring electrical arcing discharges between an electrode and a workpiece. This thesis concentrates on bearing currents with a special reference to bearing current detection in induction motors. A bearing current detection method based on radio frequency impulse reception and detection is studied. The thesis describes how a motor can work as a “spark gap” transmitter and discusses a discharge in a bearing as a source of radio frequency impulse. It is shown that a discharge, occurring due to bearing currents, can be detected at a distance of several meters from the motor. The issues of interference, detection, and location techniques are discussed. The applicability of the method is shown with a series of measurements with a specially constructed test motor and an unmodified frequency-converter-driven motor. The radio frequency method studied provides a nonintrusive method to detect harmful bearing currents in the drive system. If bearing current mitigation techniques are applied, their effectiveness can be immediately verified with the proposed method. The method also gives a tool to estimate the harmfulness of the bearing currents by making it possible to detect and locate individual discharges inside the bearings of electric motors.