"Mechanical Systems and Signal Processing" dergisinde, makine mühendisliği alanında önde gelen uluslararası bir derginin ilk yazarı olarak "Measurement in Porous Aerostatic Bearings" dergisini yayınlıyoruz. Bu makale, olay kamerası araştırmasında yeni bir bölümü işaret ediyor.
Bu araştırma, gözenekli aerostatik yatakların hava filmi tekdüzeliğinin yüksek hassasiyetli, tahribatsız ölçümünü sağlayan, olay kamerasına dayalı yeni bir optik teşhis yöntemi önermektedir. Huachen Heyi Equipment Technology Co., Ltd. (bundan böyle "HEVOX" markası olarak anılacaktır) tarafından bağımsız olarak geliştirilen HCSJ-101-U olay kamerası, mikrosaniye seviyesinde zamansal çözünürlüğü ve yüksek dinamik aralığıyla, bu araştırma için önemli geçici süreç yakalama malzemesi sağladı. Bu uygulama, hassas mühendislik ölçümü alanında yurt içinde üretilen üst düzey ekipmanların çığır açıcı değerini tam olarak ortaya koyuyor ve optik teşhiste yeni yolları derinlemesine güçlendiriyor.
01 Araştırma Geçmişi ve Teknik Darboğazlar
Bir hava yatağının gözenekli yüzeyindeki hava akışının düzgünlüğü, onun yük taşıma kapasitesini, sertliğini, hizmet ömrünü ve hareket doğruluğunu belirleyen önemli bir faktördür. Koordinat ölçüm makineleri, ultra hassas üretim ve yarı iletken litografi ekipmanı gibi ileri teknoloji uygulamalarda, hava filmi dağılımının tekdüzeliği, ekipmanın temel performans göstergelerini doğrudan etkiler.
Basınç tarama veya lazer interferometri gibi geleneksel kantitatif ölçüm yöntemlerinin genellikle önemli sınırlamaları vardır: akış alanı ihlali ölçülen ortama zarar verir, basınç ölçüm delikleri yapısal hasara neden olur, geçici süreçleri yakalayamaz ve maliyetlidir. Hava filminin tekdüzeliğinin ve geçici kuruluş sürecinin, yatak yapısına zarar vermeden doğru bir şekilde nasıl karakterize edileceği, hassas üretim alanında acilen aşılması gereken teknik bir darboğaz haline gelmiştir.
02 Araştırma Yöntemleri: HCSJ-101-U Olay Kamerası Optik Teşhis için Yeni Bir Yol Açıyor
Yukarıdaki zorlukların üstesinden gelmek için Li Zekun ve araştırma ekibi, olay kamerasına dayalı yenilikçi bir optik teşhis yöntemi önerdi. Bu yöntem, rulman numunesini suya batırır ve rulmanın çalışma yüzeyinin hava-su arayüzünde anlık kabarcık oluşum sürecini yakalamak için bir olay kamerası kullanır. Piksel düzeyindeki parlaklık değişimi olaylarının uzay-zamansal dağılımını analiz ederek, statik hava akışı dağılımının görselleştirilmesi ve nicelendirilmesi elde edilir.
Olay kamerasının temel teknolojik avantajları bu araştırmada tam olarak ortaya konmuştur. Geleneksel kameralardan farklı olarak HEVOX HCSJ-101-U olay kamerası, biyonik göz sensörüne dayalı olarak tasarlanmış dünyanın ilk endüstriyel kalite kontrol etkinlik kamerasıdır. Görüş sensörü, ETH Zürih'in yeni yüksek hızlı biyonik göz teknolojisini kullanıyor ve kendi geliştirdiği olay akışı derin öğrenme algoritmasıyla donatılıyor.
Bu ürün, yalnızca sahnedeki piksel düzeyindeki parlaklık değişikliklerine yanıt verir, asenkron, seyrek bir olay akışında bilgi çıkışı sağlar, mikrosaniye düzeyinde zamansal çözünürlüğe ve >124dB yüksek dinamik aralığa sahiptir.
HEVOX HCSJ-101-U tamamen yerli üretim olay kamerasının temel parametreleri, araştırma yöntemleriyle son derece uyumludur:
Mikrosaniye seviyesinde zamansal çözünürlük: 1μS zamansal çözünürlük, 10.000 kare/saniyeyi aşan eşdeğer kare hızı, anlık kabarcık oluşumu sürecinin hassas bir şekilde yakalanmasına olanak tanır.
Yüksek dinamik aralık: >124dB, su altı baloncukları gibi ciddi parlaklık değişikliklerinin olduğu senaryolarda sinyal kalitesini garanti eder.
Düşük güç tüketimi tasarımı: güç tüketimi <10mW, son derece düşük güç tüketimi, uzun süreli sürekli deneyler için uygundur.
Hareket Hızı: Maksimum 30 m/s hareket hızını destekler.
Bağımsız Olarak Geliştirilen Teknoloji: Görüş sensörü, ETH Zürih'in yeni, yüksek hızlı biyonik göz benzeri teknolojisini kullanarak, kendi geliştirdiği bir olay akışı derin öğrenme algoritmasıyla birleşerek, gerçek zamanlı yüksek hızlı kusur tanımayı ve Çince ve İngilizce karakterlerin ve sayıların tanımlanmasını sağlar.
Işık Uyarlanabilirliği: Güçlü ışık, düşük ışık ve şiddetli aydınlatma değişiklikleri içeren senaryoları destekler.
03 Deneysel Sistem ve Temel Bulgular:Yukarıdaki ölçümleri elde etmek için araştırma ekibi, sabit bir üste monte destek, kontrol edilebilir DC aydınlatma, sıcaklık kontrollü su sistemi ve yüksek sinyal kalitesini garantilemek için yansıma önleyici bir ortam içeren sağlam bir deney sistemi kurdu. Kendi geliştirdiği gerçek zamanlı işleme algoritmasıyla birlikte sistem, kalibre edilmiş olay frekansı ısı haritaları oluşturabilir ve niceliksel bölgesel analiz gerçekleştirebilir.
Temel Bulgular:
Statik Hava Akışı Dağıtımı Görselleştirmesi: Kabarcık oluşumunun olay frekansı analiz edilerek, yatağın çalışma yüzeyinin farklı alanlarındaki hava akışı dağılımı doğru bir şekilde yansıtılır.
Geçici Süreç Analizi: Olay kamerasının mikrosaniye düzeyindeki zamansal çözünürlüğünden yararlanan sistem, ilk kez yatağın başlangıç geçici süreci sırasında hava akışı oluşturma sırasının analizini gerçekleştirerek, yatağın ilk hareket eğiliminin belirlenmesine ilişkin doğrudan bilgiler sağladı.
Niceliksel Korelasyonun Kurulması: Olay hızı ile gaz akış hızı arasındaki ilişki sistematik olarak araştırıldı ve sızıntı oranı ve tıkanma oranı ile niceliksel bir korelasyon kuruldu.
Araştırma ekibi, yer değiştirme sensörleriyle yapılan karşılaştırmalı deneylerle bu yöntemin ölçüm güvenilirliğini doğruladı. Sonuçlar, olay kamerası tabanlı optik tanılama yönteminin, gözenekli hava yataklarının araştırılması, geliştirilmesi ve tanısal değerlendirilmesi için güçlü ve sezgisel bir alternatif sağladığını, özellikle geçici süreç analizinde ve karşılaştırmalı tekdüzelik değerlendirmesinde mükemmel olduğunu göstermektedir.
04 Araştırmanın Önemi ve Endüstriyel Değeri
Bu araştırmanın yayınlanması, olay kamerası teknolojisinin hassas mühendislik ölçümü alanında uygulanmasında önemli bir ilerlemeye işaret etmektedir. Geleneksel yöntemler ile karşılaştırıldığında olay kamerası tabanlı ölçüm şemasının, müdahalesizlik, yüksek zamansal çözünürlük ve düşük maliyet gibi önemli avantajları vardır ve özellikle geçici süreçlerin yakalanmasında yeri doldurulamaz bir yetenek ortaya koymaktadır.
HEVOX'un olay kamerası bu araştırmada temel bir rol oynadı: Biyomimetik görsel algılama ilkesi, kabarcık oluşumu gibi hızlı ve incelikli geçici olaylar için güvenilir bir görselleştirme yöntemi sağlar; bu uygulama senaryosu, HEVOX'un yüksek hızlı endüstriyel kalite denetimi ve hassas parçaların dinamik ölçümü konusundaki önceki teknik deneyimiyle son derece uyumludur; Tamamen yerli üretim bir etkinlik kamerası olarak Çin'in temel bilimsel araştırmalardaki üst düzey ekipman desteği yeteneklerini ortaya koyuyor.
HHEVOX, ultra yüksek hızlı kameralar, olay kameraları, bilimsel kameralar, DIC gerinim alanı ölçümü ve analiz sistemleri ve PIV parçacık görüntülü hız ölçüm sistemlerini kapsayan bir ürün portföyüyle yüksek hızlı görüntüleme ve mekanik ölçüme odaklanır ve havacılık, biyotıp, demiryolu taşımacılığı ve yeni enerji gibi stratejik endüstriler için Ar-Ge doğrulamasından kalite kontrolüne kadar tam zincirli teknik destek sağlar.
05 MSSP Hakkında Mekanik Sistemler ve Sinyal İşleme (MSSP), makine, havacılık ve inşaat mühendisliği alanlarında tanınmış, üst düzey uluslararası bir dergidir ve öncelikle makine mühendisliğinde sinyal işleme ve ilgili teknolojiler üzerine en son araştırma sonuçlarını rapor eder. Derginin son etki faktörü 10,2 olup Çin Bilimler Akademisi'nin (CAS) Mühendislik ve Teknoloji kategorisinde en iyi dergiler arasında yer alırken, Makine Mühendisliği ve Sinyal İşleme gibi alt alanlarda da ilk çeyrekte en üst sıralarda yer almaktadır.
06. İlk Yazar ve Makale Hakkında Bilgi: İlk yazar Li Zekun, Ocak 2001'de Çin'de doğdu. 2023 yılında İngiltere'deki Liverpool Üniversitesi'nden Elektrik ve Elektronik Mühendisliği alanında Mühendislik Lisans (Onur) derecesini ve 2024'te İngiltere'nin Edinburgh Üniversitesi'nden Mikroelektronik alanında Yüksek Lisans derecesini aldı. Daha önce Çin Bilimler Akademisi Mikroelektronik Enstitüsü'nde yaz stajyeri olarak çalıştı ve öncelikle tasarımla ilgilendi. galyum nitrür cihazları için yüksek güçlü bölücüler. Halen Suzhou Rousheng Precision Engineering Co., Ltd.'de, hava hidrostatik yataklama proseslerinin geliştirilmesinden ve test ekipmanlarının araştırılmasından sorumlu Elektrik ve Elektronik Mühendisi olarak çalışmaktadır.
Kağıt Bilgileri:
Başlık: Gözenekli Aerostatik Rulmanlarda Hava Filmi Tekdüzelik Ölçümü için Olay Tabanlı Vizyon
Dergi: Mekanik Sistemler ve Sinyal İşleme (ISSN: 0888-3270)
Ürün Seri Numarası: 5015919
Yayın Tarihi: 30 Temmuz 2026
DOI: https://doi.org/10.1109/TIM.2026.3718097
