جبران سازی تغییرات دما در دستگاه سنجش حجم با استفاده از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات

Abstract

برای اندازه‌گیری حجم می‌توان از دستگاه حجم‌سنج آکوستیک که از سه بخش کامپیوتر، کنترل‌کننده و محفظه مکانیکی تشکیل شده استفاده کرد. محفظه مکانیکی خود شامل دو محفظه مرجع و اندازه‌گیری است که با پرده یک بلند‌گو از هم جدا شده‌اند. جسم مورد نظر درون محفظه اندازه‌گیری قرار‌گرفته، توسط بلندگو تغییر حجمی درون آن و محفظه مرجع ایجاد می‌گردد و با دو میکروفون تغییرات فشار حاصله اندازه‌گیری می‌شود. پس از جمع آوری اطلاعات، با استفاده از قوانین ترمودینامیک حجم جسم محاسبه می‌گردد. سرعت بالا در اندازه‌گیری، هزینه کم، سادگی و دقت قابل قبول، بارزترین ویژگی‌های دستگاه ساخته شده است. دستگاه وابستگی شدید به تغییرات دمای محیط دارد که بررسی‌ها و آزمون‌های مختلف این حساسیت به دما را مربوط به محفظه مکانیکی نشان می‌دهد. کنترل دمای محیط، استفاده از میکروفون‌های اندازه‌گیری به همراه قطعات خاص، استفاده از حجم مرجع در هر بار اندازه‌گیری و جبران‌سازی دما راه‌های مقابله با تغییرات دما هستند. در این میان، جبران‌سازی دما روشی کم هزینه است که این مقاله به آن می‌پردازد. برای این منظور، حسگر دما روی محفظه مکانیکی نصب شده، سپس با تغییرات کند دمای محیط، اطلاعات لازم از میکروفون‌ها و حسگر دما دریافت و ثبت شده است. پس از جمع آوری داده‌ها با استفاده از روش بهینه‌سازی ازدحام ذرات (PSO)، تابعی استخراج و توسط آن جبران‌سازی دما انجام شده است. نتایج نشان می-دهد با این روش می‌توان با تغییرات دما به خوبی مقابله کرد و اندازه‌گیری دقیق‌تری ارائه نمود.