Автоматизация расчета склеенного компонента
Алгоритм и программа расчета склеенного компонента, разработанные на основе методики Г.Г. Слюсарева. Подбор программой нескольких подходящих пар стекол и вычисление радиусов кривизны склеенного компонента на основе заданных величин параметров P, W, C.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.12.2018 |
| Размер файла | 268,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Автоматизация расчета склеенного компонента
Расчет двухлинзового склеенного объектива состоит в определении радиусов кривизны и пары стекол системы двух бесконечно тонких склеенных линз, обладающей заданными значениями трех параметров:
· P - параметр, определяющий сферическую аберрацию третьего порядка;
· W - параметр, определяющий кому третьего порядка;
· C - параметр, определяющий хроматическую аберрацию.
Эти три величины, комбинированные различным образом, определяют все аберрации третьего порядка объектива, и все хроматические аберрации в гауссовой области.
Методика расчета двухлинзового склеенного объектива с использованием таблиц широко известна. Эту методику для случая объективов телескопических систем впервые разработал Г.Г. Слюсарев[1]. В данной работе расчеты проводятся по таблицам, составленным С.В. Трубко [2]. При вычислениях предполагается, что предмет и изображение находятся на бесконечности.
Весь процесс расчета двухлинзового склеенного объектива с использованием таблиц, можно условно разбить на несколько этапов:
· вычисление параметра , который определяет минимальное значение сферической аберрации:
программа склеенный алгоритм
(1)
где W - параметр, определяющий кому, Р - параметр, определяющий сферическую аберрацию;
· выбор по таблице [2] нескольких комбинаций стекол, для которых параметры и С имеют близкие к требуемым значения;
· для найденных пар стекол выбор по таблице [2] значений оптической силы объектива () и минимального значения инварианта Аббе на поверхности склейки ();
· расчет конструктивных параметров исходного варианта объектива:
1) Вычисление инварианта Аббе () на поверхности склейки:
(2)
где - параметр кривизны, - минимальное значение основного параметра комы.
2) Расчет углов первого параксиального луча в линзе:
, (3)
где - приведенная оптическая сила кроновой или флинтовой линз склеенного объектива, для комбинации «крон впереди» , для комбинации «флинт впереди» , , - показатель преломления стекол.
3) Расчет радиусов кривизны для 3х поверхностей:
(4)
где - фокусное расстояние, .
В свое время программа расчета тонкого компонента была разработана в составе программы САРО [3], аналогично представляемой программе определяла конструктивные параметры компонента при заданных марках стекол. Однако эта программа не позволяет автоматически подбирать сочетания стекол, а для принятия решения об оптимальной комбинации стекол необходимо рассчитать несколько компонентов и вручную сравнить результаты расчета аберраций
Наиболее трудоемкой частью синтеза склеенного объектива по методике Слюсарева является поиск необходимых параметров в таблицах. В данной работе таблицы были переведены в электронный вид и переформированы для удобства автоматизированного поиска параметров.
Таблица числовых значений параметра [2] была разбита на 14 файлов, в каждом из которых находятся пары стекол и соответствующие им параметры , отсортированные по убыванию для удобства поиска (Рисунок 1). Выбор файла осуществляется в зависимости от параметра С и последовательности расположения стекол («флинт впереди» или «крон впереди»). В выбранном файле происходит поиск N пар стекол с ближайшими к заданному значением .
Рисунок 1. Таблица числовых значений параметра P0
программа склеенный алгоритм
Таблицы числовых характеристик комбинаций стекол (рисунок 2) содержат оптическую силу объектива (), параметр кривизны (), минимальное значения инварианта Аббе на поверхности склейки () и минимальное значение основного параметра комы () для различных последовательностей расположения стекол («флинт впереди» или «крон впереди»).
Рисунок 2. Таблица числовых характеристик комбинаций стекол
На рисунке 3 представлен внешний вид программы. Для вычисления параметров склеенного компонента, необходимо задать следующие параметры:
* значения основных параметров (P, W, C), которые требуется получить;
* фокусное расстояние;
* диаметр входного зрачка;
* длина волны;
* толщины первой и второй линз;
* количество пар стекол для анализа.
Рисунок 3. Внешний вид программы автоматизированного расчета склеенного компонента
программа склеенный алгоритм
Программа определяет несколько подходящих пар стекол, и вычисляет для каждой пары конструктивные параметры склеенного компонента. На основе полученных конструктивных параметров, для каждого склеенного компонента вычисляются итоговые параметры P, W, C. Все вычисленные параметры выводятся в таблицу, что позволяет сравнить вычисленные аберрации с исходно заданными и определить наилучший (наиболее близкий к заданному) набор параметров. При этом «крон» отображается в таблице светло-голубым цветом, а «флинт» - более темным.
Для наглядности программа позволяет отобразить внешний вид выбранного в таблице склеенного компонента. Выделенный фрагмент на данном слайде имеет значения параметров, наиболее близкие к заданным, значит он наиболее подходящий из предложенных, и может использоваться для дальнейшего расчета в программах для автоматизированного проектирования оптических систем.
Полученные значения конструктивных параметров склеенного компонента могут являться исходными данными для дальнейшего расчета и оптимизации в программах для автоматизированного расчета оптических систем.
В табл. 1, 2 представлены результаты расчета компонентов, выполненные с помощью САРО и программы синтеза склеенных компонентов
Таблица 1. Сравнение результатов работы программы и блока расчета тонких компонентов САРО для компонента, склеенного из двух линз f ? = 50 мм, 1:4: конструктивные параметры
|
Радиусы |
Толщины |
Стекла |
||
|
САРО |
Синтез |
|||
|
32,3328 |
32,3255 |
2,5 |
ТК23 |
|
|
-19,8065 |
-19,8083 |
1,5 |
БФ28 |
|
|
-116,6344 |
-116,738 |
Таблица 2. Сравнение результатов работы программы и блока расчета тонких компонентов САРО для компонента, склеенного из двух линз f ? = 50 мм, 1:4: аберрации осевого пучка
|
Поперечная сферич. аберрация Дy?, мм |
Неизопланатизм, з, % |
Хроматизм Дy? (F? -C?), мм |
|||||
|
САРО |
Синтез |
САРО |
Синтез |
САРО |
Синтез |
||
|
1 |
0,0129 |
0,0129 |
-0,0374 |
-0,0379 |
0,014 |
0,014 |
|
|
0,707 |
0,00203 |
0,00204 |
-0,0083 |
-0,0085 |
0,00453 |
0,00454 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Разработанная программа позволяет упростить и ускорить для проектировщика этап предварительного расчета оптической системы (в данном случае - простого склеенного компонента), а именно - этап подбора материалов, выбор которых существенно влияет на коррекцию хроматических аберраций и баланс аберраций в целом.
Литература
1. Слюсарев Г.Г. Расчет оптических систем. Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-е), 1975. С. 323.
2. Трубко С.В. Расчет двухлинзовых склеенных объективов. Справочник./ - Л. Машиностроение, 1984. С. 141.
3. Грамматин А.П. Автоматизация проектирования оптических систем. Л., ЛИТМО, 1989 г. 80 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Открытие, классификация и этапы исследования космических лучей. Ядерно-активная компонента космических лучей и множественная генерация частиц. Космические мюоны и нейтрино. Проникающая компонента вторичного излучения. Область модуляционных эффектов.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 08.07.2013Вплив умов одержання, хімічного складу і зовнішніх чинників на формування мікроструктури, фазовий склад, фізико-хімічні параметри та електрофізичні властивості склокерамічних матеріалів на основі компонента з фазовим переходом метал-напівпровідник.
автореферат [108,5 K], добавлен 11.04.2009Особенности и этапы расчета основных электрических величин. Выбор и определение основных размеров трансформатора. Вычисление изоляционных расстояний обмоток трансформатора, определение значения его магнитной системы. Специфика расчета КПД трансформатора.
курсовая работа [296,8 K], добавлен 18.11.2011Расчет основных электрических величин трансформатора, его размеров, выбор и обоснование используемых материалов. Вычисление параметров обмоток и механических сил в них, короткого замыкания. Магнитная система трансформатора и этапы его теплового расчета.
курсовая работа [251,3 K], добавлен 21.01.2014Измерение радиусов колец Ньютона при разных длинах волн. Когерентность как согласованное протекание во времени нескольких колебательных процессов, проявляющееся при их сложении. График зависимости радиуса колец Ньютона от их номера при разной длине волны.
лабораторная работа [171,7 K], добавлен 15.03.2014Расчетная схема турбопоршневого двигателя. Методика определения исходных данных для теплового расчета, алгоритм и основные этапы его проведения: вычисление параметров процесса газообмена, а также сжатия и расширения. Индикаторная диаграмма P-V и P-.
контрольная работа [105,0 K], добавлен 27.01.2014Применение метода контурных токов для расчета электрических схем. Алгоритм составления уравнений, порядок расчета. Метод узловых потенциалов. Определение тока только в одной ветви с помощью метода эквивалентного генератора. Разделение схемы на подсхемы.
презентация [756,4 K], добавлен 16.10.2013Метод расчета параметров измерительного механизма магнитоэлектрической системы, включенного в цепь посредством шунта. Определение мощности вольтметра и амперметра. Измерение активной мощности в цепях трехфазного тока. Выбор измерительной аппаратуры.
курсовая работа [647,1 K], добавлен 26.04.2014Определение тепловых нагрузок и расхода топлива для расчета и выбора оборудования котельных. Подбор теплообменников. Составление тепловой схемы производственно-отопительной котельной. Подбор агрегатов. Расчет баков и емкостей, параметров насосов.
курсовая работа [924,0 K], добавлен 19.12.2014Порядок расчета теоретически необходимого количества воздуха для сгорания топлива. Определение параметров процессов впуска. Вычисление основных параметров процесса сгорания, индикаторных и эффективных показателей двигателя. Основные показатели цикла.
контрольная работа [530,4 K], добавлен 14.11.2010Термодинамические свойства растворов. Химический потенциал чистого компонента. Построение диаграмм плавкости квазирегулярных растворов. Параметры взаимодействия жидких и твердых растворов. Нахождение температурной зависимость энергии Гиббса реакции.
контрольная работа [212,6 K], добавлен 03.01.2016Методы расчета простых и сложных заземлителей в однородной и неоднородной среде. Обоснование необходимости определения показателей надежности при проектировании заземляющих устройств. Выбор метода контроля основных параметров заземляющих устройств.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 13.06.2012Измерение угловой скорости в Международной Системе СИ. Формула расчета максимальной высоты полета. Движение свободного падания. Понятие и алгоритм расчета центростремительного ускорения. Измерение радиуса окружности. Обозначение начальной координаты.
тест [106,6 K], добавлен 17.03.2017- Физические принципы, заложенные в основу измерения концентрации вещества кондуктометрическим методом
Определение понятия концентрации как отношения числа частиц компонента системы, его количества или массы к объему системы. Характеристика методов измерения концентрации: хроматографических, электрохимических, селективных, спектроскопии и кондуктометрии.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.01.2012 Выбор электрической схемы главной понизительной подстанции. Вычисление токов короткого замыкания, результирующего сопротивления оборудования. Подбор и обоснование оборудования ГПП. Методика выбора и расчета комплекса защит линии, отходящей от ГПП к РП.
контрольная работа [786,7 K], добавлен 20.05.2010Витрата реального газу при стандартних умовах. Урахування коефіцієнта стискуваності. Густина реального газу з урахуванням коефіцієнта стиснення. Парціальний тиск кожного компонента газової суміші. Перетворення масової кількості водяної пари в об’ємну.
контрольная работа [155,7 K], добавлен 22.12.2010Особенности расчета параметров схемы замещения ЛЭП. Специфика выполнения расчета рабочего режима сети с учетом конденсаторной батареи. Определение параметров рабочего режима электрической сети итерационным методом (методом последовательных приближений).
курсовая работа [890,7 K], добавлен 02.02.2011Измерение расхода пара по методу переменного перепада давления. Расчет диафрагмы, температуры пара и элементов потенциометрической схемы. Оценка точности передачи сигнала измерительного компонента. Выбор воспринимающих элементов и вторичных приборов.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 04.12.2011Описание конструкций теплообменников и обоснование выбора проектируемого теплообменника. Проведение технологического и гидравлического расчета. Элементы механического расчета: определение параметров обечайки, решетки, выбор и обоснование крышки и опор.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 16.11.2012Нахождение главных и конструктивных размеров магнитопровода и обмоток. Проведение электромагнитного и теплового расчета трансформатора. Вычисление параметров трансформатора для определения токов однофазного, двухфазного и трехфазного короткого замыкания.
курсовая работа [566,5 K], добавлен 22.09.2021
