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CrossLightHeader

Wie stroboskopische Inspektion funktioniert
Ein Blitz von einem Blitzlicht fungiert, um die Bewegung zu beobachten, die durch das Auge gesehen wird, gerade als der Kamera-Verschluss für einen Fotografen tut. Ein Blitz, mit einer Dauer von 10 bis 20 Mikrosekunden, löst eine bewegungsgefrorene Netzhautantwort aus. Ein Objekt, das sich bei 600 Metern pro Minute bewegt, bewegt sich während dieser Zeit nur 0.1 mm - eine Distanz, die so vernachlässigbar erscheint, erscheint absolut stationär für das Auge. Dadurch wird Bewegungsunschärfe eliminiert und der Kontrast, der entscheidend für die Fehlerdefinition und die Erkennung ist, wird verstärkt.

Xenon-basierte Strobe-Lichter, obwohl bei 10 bis 20 Mikrosekunden-Dauern bewertet, werden bei 90% Peak gemessen und in Wirklichkeit hatten diese Strobes sehr lange Schwanz von Entladezeiten, die sich leicht über 100 auf 200 Mikrosekunden erstrecken konnten. LED-basierte Strobe-Leuchten ermöglichen ein präzises Timing von Ein- und Ausschaltzeiten, so dass die exakte Blitzdauer (oder Einschaltzeit) des Lichts gesteuert werden kann (siehe Abbildung 1). Es ist diese Eigenschaft des LED-stroboskopischen Lichts, das schärfere und schärfere Bilder ermöglicht sowie die Fähigkeit, Querlicht-Inspektion über Strobe-Platzierung und algorithmischen Timing anzuwenden.

Abbildung 1

BRIGHT FIELD UND DARK FELD BELEUCHTUNG
Um die Anwendung der Cross-Light-Inspektion zu verstehen, muss man zunächst verstehen, wie das eingehende Licht mit einer Metalloberfläche in Wechselwirkung tritt. Bei heller Feldbeleuchtung werden die verschiedenen Lichtstrahlen auf der Stahloberfläche spiegelbildlich sein, dh der Einfallswinkel entspricht dem Reflexionswinkel. Bei richtiger Positionierung der Lichtquelle wird der Reflektionswinkel des Lichtes als Dispergierlicht zum Inspektor zurückgeführt und zeigt Defekte als dunkel auf hellem Hintergrund. Defekte wie Kratzer, Dellen, Splitter, Skala und Löcher sind in diesem Licht leicht erkennbar. Die helle Feldbeleuchtung wird in der Regel auf stumpfen oder mattierten Oberflächen verwendet.

Wenn die Oberfläche glatt und glänzend ist, wird ein sehr hoher Prozentsatz des Lichts zurück an den Bediener reflektiert werden, der "heiße Punkte" erzeugt, die Inspektion schwierig machen können. In diesen Fällen wird die Dunkelfeldbeleuchtung angewendet. Bei der Dunkelfeldbeleuchtung leuchtet das reflektierte Licht in Richtung des Streifens in einem steilen Winkel und weg vom Inspektor. Das Bild der Oberfläche, die der Inspektor sieht, wird dazu neigen, dunkel zu sein, da die Mehrheit des Lichtes nicht zum Inspektor reflektiert wird. Wenn es einen Defekt auf der Oberfläche gibt, der das Licht verstreut macht, was zu einer Änderung des Lichtwinkels führt, dann wird der Inspektor diesen Defekt als Lichtfläche auf einem dunklen Hintergrund beobachten. Auf hochreflektierenden Flächen wird dieser Lichtwinkel Kratzer hervorheben, aufbauen und schälen. Beispiele sind in Abbildung 2 dargestellt.

Crossfieldexamples

KONFIGURATION VON STROBOSKOPISCHEN INSPEKTIONSSYSTEMEN
Die ordnungsgemäße Platzierung der Lichtquelle ist entscheidend für maximale Leistung. Die folgenden Beispiele in den Figuren 3-6 zeigen verschiedene Konfigurationen von Hellfeld- und Dunkelfeld-Beleuchtungs-Techniken in der Reihenfolge einfacher Komplexe.

 

Diagramm 3

Abbildung 3 Einfache helle Feldbeleuchtung mit Strobe-Lichter gegenüber der Inspektionsplattform und glänzend zum Bediener. 

 

Diagramm 4

Abbildung 4 Einfache helle Feldbeleuchtung mit Strobe-Leuchten in flachem Winkel zum StreifenVon unten 

 

Diagramm 5

Abbildung 5 Einfache Dunkelfeldbeleuchtung leuchtet das Licht über den Streifen und parallel zum Inspektor.   

 

Diagramm 6

Abbildung 6 Stroboskopische Inspektionslichter sind über dem Streifen montiert und zeigten gerade nach unten, um eine Dunkelfeldinspektion zu erreichen, da das Licht nicht zum Bediener reflektiert wirdKreuzlicht Inspektion. 

 

Diagramm 7

DJe nach Material- und Walzprozess werden entweder Hellfeld- oder Dunkelfeldtechniken ausgewählt. Da jeder Walzprozess mehrere Anomalien erzeugen kann, die durch beide Beleuchtungsarten visuell erhöht werden, werden Oberflächenunregelmäßigkeiten deutlicher, wenn sie aus mehreren Winkeln beleuchtet werden. Der Einsatz beider Techniken gleichzeitig oder eine Lichtüberwachung kann nun erstmals mit stroboskopischen Inspektionssystemen mit LED-Dioden anstelle von Xenon-Glühlampen erreicht werden. Diese sind in den Abbildungen 7 und 8 dargestellt.

Mit der langen Brenndauer von Xenon-Glühbirnen war es nicht unmöglich, gleichzeitig Bright Field- und Dark Field-Beleuchtungs-Techniken zu verwenden, da die Blitzdauern Bilder an das Auge überlappen und sich gegenseitig auslöschen würden. Mit LED-Strobes können wir nun einen Algorithmus zur Steuerung der Blitzdauer einsetzen, so dass gleichzeitig unterschiedliche Lichtquellen ausgelöst werden können, um ein einziges perfektes Bild zu erzeugen.

Abbildung 7A Kombination von hellem Feld (glänzend zum Bediener) und Dunkelfeld (parallel zum Inspektor) für verschiedene Defekte bei der horizontalen Inspektion.   

 

Diagramm 8

Abbildung 8 Eine Kombination von hellem Feld (glänzend zum Bediener) und Dunkelfeld (parallel zum Inspektor) für verschiedene Defekte bei der vertikalen Inspektion.

PFLANZENANWENDUNG

  • Dieses System arbeitet bei jeder Streckengeschwindigkeit, aber die Vorteile werden für jede Geschwindigkeit über 50m / min maximiert.
  • Die Nachrüstung ist sehr einfach und braucht nicht zwangsläufig eine fabrikunterstützung, obwohl sie von den Nutzern eher begrüßt wird.
  • Es eignet sich sowohl für gewalzte, dh skalierte Flächen als auch für helle Walzstahl. Diese erfordern unterschiedliche Beleuchtungsaufbauten und wir arbeiten vor Ort mit dem Kunden, um die besten Ergebnisse zu erzielen.
  • Wir werden dieses System derzeit in zwei Mühlen in Europa in Betrieb nehmen.

ZUSAMMENFASSUNG
Um Defekte auf Stahlbändern zu erkennen, war ein guter Lichtkontrast schon immer wichtig. Bis vor kurzem mussten Mühlen zwischen Hellfeld oder Dunkelfeldbeleuchtung wählen. LED-Technologie für die stroboskopische Inspektion ermöglicht es nun den Inspektoren, die gleichen technologischen Vorteile zu erlangen, die bisher nur mit Kameras verfügbar waren. Die Fähigkeit, mehrere Lichter zu synchronisieren, hat zur Entwicklung von Algorithmen geführt, die, wenn sie mit einer stroboskopischen Inspektionslichtpositionierung gepaart werden, eine optimale visuelle Inspektion zu weit weniger Kosten bieten als kamerabasierte Systeme. Cross-Light-Inspektion bietet Metallproduzenten bessere Inspektionsfähigkeit. Die Betreiber haben einen größeren Einblick in die Qualität des Stahls, den sie produzieren, um die Ausbeute zu erhöhen und die Kundenabstoßungen zu reduzieren.

Volker Schlevoigt ist Geschäftsführer der Unilux Europe GmbH, Düsseldorf, Deutschland.Kontakt: Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots geschützt. Sie müssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen können. or Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots geschützt. Sie müssen JavaScript aktivieren, damit Sie sie sehen können.

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