baner - AGH
baner - BG
C   Z   A   S   O   P   I   S   M   A        E   L   E   K   T   R   O   N   I   C   Z   N   E        A   G   H

GEOMATICS AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING


Accuracy test of laser station under conditions of air turbulence.

Janusz Kwiecień, Adam Bujarkiewicz

Vol. 11, no. 3 (2017), pp. 67-83

Full text: pdfPDF

Abstract:

The application of laser stations to industrial metrology indoors is discussed. In this work, only the analysis of the impact of air turbulence to determine the angle of laser wave propagation is discussed, and other meteorological parameters (pressure, humidity) and particles of pollutants (dust, smoke) are ignored. The main aim of this paper was to test the usefulness of a laser station under turbulent air conditions indoors and to estimate the accuracy of this device with values such as angle and distance measurements. Finally, an experimental setup and a method for measuring the turbulence structure coefficient are described. Tests in turbulent air conditions have shown a radical decrease in measurement accuracy. This is demonstrated by both a decrease in power and an increase in the standard deviation of a laser beam, as well as a decrease in the precision of angle and distance measurement. The experimental results show a high correlation between the predicted and measured values.

W artykule przedstawiono zastosowanie stacji laserowych do metrologii przemysłowej w pomieszczeniach zamkniętych. W pracy poddano analizie wpływ turbulencji powietrza na zmianę kąta propagacji fali laserowej. W badaniach nie uwzględniono zmian ciśnienia atmosferycznego, wilgotności oraz występowania oraz występowania cząstek zanieczyszczeń powietrza (pyłu, dymu). Głównym celem tego opracowania było zbadanie przydatności stacji laserowej w warunkach turbulentnego powietrza wewnątrz budynku oraz oszacowanie dokładności tego urządzenia przy pomiarach kątów i odległości. Opisano również aparaturę eksperymentalną i metodę pomiaru współczynnika struktury turbulencji. Testy w turbulentnych warunkach powietrza wykazały radykalny spadek dokładności pomiaru. Wynika to zarówno ze zmniejszenia mocy, jak i wzrostu standardowego odchylenia kąta propagacji wiązki lasera, a także zmniejszenia dokładności pomiaru kąta i odległości. Wyniki eksperymentalne potwierdziły wysoką korelację między wartościami przewidywanymi a zmierzonymi.

DOI: dx.doi.org/10.7494/geom.2017.11.3.67