什么是頻閃儀?
頻閃儀是指控制光源發(fā)光,以特定頻率快速閃動(dòng)的光學(xué)測(cè)量?jī)x器。頻閃儀可以發(fā)出短暫又頻密的閃光,當(dāng)閃光頻率與被測(cè)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度接近或同步時(shí),利用眼睛的視覺暫留或視頻同步,能輕易觀測(cè)到高速運(yùn)動(dòng)物體的表面質(zhì)量或運(yùn)行狀況。
1945年,德國(guó)德雷羅(DRELLO)公司成功開發(fā)、應(yīng)用在紡織機(jī)上的頻閃檢測(cè)儀,從此手提式LED頻閃儀的被廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)域。手提式LED頻閃儀的是每隔一定時(shí)間發(fā)出一次閃光,利用人眼睛的視覺暫留,使動(dòng)態(tài)的物體靜止化。視覺是靠眼睛的晶狀體成像,頻閃儀的視覺暫留現(xiàn)象首先被中國(guó)人發(fā)現(xiàn),走馬燈便是據(jù)歷史記載中*早的視覺暫留運(yùn)用。宋時(shí)已有走馬燈,當(dāng)時(shí)稱"馬騎燈"。隨后法國(guó)人保羅 羅蓋在1828年發(fā)明了留影盤,它是一個(gè)被繩子在兩面穿過的圓盤。盤的一個(gè)面畫了一只鳥,另一面畫了一個(gè)空籠子。當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí),鳥在籠子里出現(xiàn)了。這證明了當(dāng)眼睛看到一系列圖像時(shí),頻閃儀閃一次保留一個(gè)圖像。
20世紀(jì)60年代后,手提式LED頻閃儀的做為一種在線檢測(cè)工具,開始在造紙,印刷及鋼鐵行業(yè)得到迅速普及,控制市場(chǎng)過 頻閃燈的工作原理是根據(jù)設(shè)定的頻率或根據(jù)外觸發(fā)頻率來控制閃光燈的閃爍頻率,構(gòu)成作為一個(gè)完整的系統(tǒng)包括人機(jī)顯示界面、 調(diào)節(jié)和功能選擇按鍵、閃光控制模塊、閃光燈供電模塊和外觸發(fā)自動(dòng)跟蹤模塊等。程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷原理在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 ,采用 LED數(shù)碼管作為人機(jī)顯示界面。LED顯示具有高亮、長(zhǎng)壽命、 控制方便等特點(diǎn) ,只要保證驅(qū)動(dòng)電路的可靠性 ,就可以保證人機(jī)界面的長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性。參數(shù)設(shè)定或功能選擇方面 ,采用高可靠性的歐姆龍輕觸按鍵和具有快速調(diào)節(jié)功能的旋轉(zhuǎn)編碼器作為數(shù)據(jù)輸入元件,配以合理的軟件來提高參數(shù)設(shè)定的速度和方便性。作為一個(gè)使用比較方便的產(chǎn)品 ,必須具有參數(shù)保存的功能 ,在這里采用了非易失性存儲(chǔ)器 ,存放頻率、 工作模式等參數(shù)。 為了達(dá)到使用方便、性能穩(wěn)定、控制等效果,整個(gè)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得很重要。
另外 ,在頻閃燈控制系統(tǒng)中還存在一個(gè)核心和難點(diǎn)的技術(shù),就是要保證閃光燈的供電電壓穩(wěn)定。只有保證電壓的穩(wěn)定性才能保證燈管閃爍的亮度一致 ,才能使閃光燈在高頻的情況下不會(huì)出現(xiàn)漏閃現(xiàn)象。因?yàn)闊艄茉诓煌l段閃爍的時(shí)候消耗的功率是不定的 ,所以難以控制。當(dāng)頻閃燈作為光源用于印刷質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí) ,對(duì)頻閃燈的性能又提出了一個(gè)更高的要求。頻閃燈在收到觸發(fā)信號(hào)后至燈管閃爍的時(shí)間必須一致 ,所以程序控制和電路設(shè)計(jì)就顯得更為重要。
手提式LED頻閃儀的特點(diǎn)
1. 內(nèi)觸發(fā)/外觸發(fā)選擇快速轉(zhuǎn)換;兩倍頻、半倍頻快速調(diào)頻功能;
2. 外觸發(fā)工作方式時(shí)(利用光電信號(hào)),能夠?qū)崿F(xiàn)圖案的自動(dòng)跟蹤功能;
3. 內(nèi)置存儲(chǔ)器,具有閃光頻率和內(nèi)部參數(shù)自動(dòng)記憶功能,為下次使用提供方便;
4. 采用進(jìn)口編碼器,配合精簡(jiǎn)的操作軟件,旋鈕調(diào)節(jié)更加快速、實(shí)用,使用時(shí)方便自如,得心應(yīng)手;
5. 軟件具有頻閃相位角調(diào)節(jié)功能;
6. 自動(dòng)停閃等功能,節(jié)省用電,同時(shí)提高頻閃燈的使用壽命;
7. 采用德國(guó)進(jìn)口頻閃燈管,內(nèi)置高性能開關(guān)電源模塊,提高閃光亮度及工作可靠性;
8. 性能進(jìn)一頻穩(wěn)定,使用時(shí)間長(zhǎng),故障非常少。
手提式LED頻閃儀的功能
1. 頻閃儀(俗稱手提式或帶線頻閃儀)主要特點(diǎn)是便攜手提式,小巧輕便;使用時(shí)需要接入交流電源有AC220V和AC110V兩種電源類型。該系列儀器采用高性能單片機(jī)作為核心處理單元,專用顯示芯片驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管,配置實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。數(shù)碼管實(shí)時(shí)地顯示每分鐘的閃光次數(shù)及工作狀態(tài)。能夠很直觀、整幅地觀看被照射的高速運(yùn)動(dòng)物體表面圖案,不會(huì)造成任何色彩失真。目前本公司頻閃儀產(chǎn)品種類齊全,質(zhì)量?jī)?yōu)異,服務(wù)周到,國(guó)內(nèi)*佳。
2. 本儀器主要適用于印刷行業(yè):印刷機(jī)、檢品機(jī)、分切機(jī)、復(fù)卷機(jī)及需要測(cè)速計(jì)數(shù)、測(cè)頻率的場(chǎng)合,也可以利用它進(jìn)行各類轉(zhuǎn)子、齒輪嚙合、機(jī)器振動(dòng)診斷、紡織制造等高速運(yùn)動(dòng)物體表面缺損及運(yùn)行軌跡的監(jiān)控。目前廣泛應(yīng)用于印刷、造紙、紡織、醫(yī)藥、輕工、機(jī)械加工等行業(yè)。
3. 儀器在小型檢品機(jī)和盤卷機(jī)上,亦可以固定在機(jī)器上,采用外觸發(fā)自動(dòng)跟蹤方式,達(dá)到非常滿意的自動(dòng)閃光檢測(cè)效果。
頻閃儀/頻閃轉(zhuǎn)速表的設(shè)計(jì)原理
大家知道,運(yùn)動(dòng)的圖像,速度較低時(shí),眼睛直接看,還可看得清,但眼睛容易疲勞;速度較快時(shí),眼睛根本看不清。閃光定像利用同步閃光技術(shù)與人眼視覺暫留功能,使人眼能看得清運(yùn)動(dòng)的具有一定周期的圖像。具體的方法是當(dāng)圖像以較低的速度運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)閃光燈發(fā)出閃光,加深這一幅圖像對(duì)眼睛的刺激,圖像每運(yùn)動(dòng)到這一位置時(shí),閃光燈就發(fā)出閃光,這樣眼睛就會(huì)看清這一幅圖像,而忽略其它圖像。頻閃儀就是根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的。
頻閃儀也叫頻閃靜像儀,頻閃儀本身可以發(fā)出短暫又頻密的閃光。當(dāng)我們調(diào)節(jié)頻閃儀的閃動(dòng)頻率,使其與被測(cè)物的運(yùn)動(dòng)速度接近或同步時(shí),被測(cè)物雖然在高速運(yùn)動(dòng)著,但看上去卻是緩慢運(yùn)動(dòng)或相對(duì)靜止的,這種視覺暫留現(xiàn)象使人目測(cè)就能輕易觀測(cè)到高速運(yùn)動(dòng)物體的表面質(zhì)量與運(yùn)行狀況,而頻閃儀的閃速即為被檢測(cè)物體之轉(zhuǎn)速。使用該頻閃儀很容易就可觀測(cè)到高速印刷機(jī)印圖案,進(jìn)而控制和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
手提式LED頻閃儀的應(yīng)用領(lǐng)域
現(xiàn)在,頻閃儀已被廣泛應(yīng)用于航天、鋼鐵業(yè)、印刷包裝業(yè)、造紙業(yè)、船舶制造、汽車工業(yè)、輪胎檢測(cè)、電機(jī)測(cè)試、計(jì)量、產(chǎn)品研發(fā)等行業(yè)領(lǐng)域。具體應(yīng)用于:對(duì)飛機(jī)引擎的運(yùn)行、震動(dòng)進(jìn)行視覺監(jiān)測(cè);鋼材冷軋車間以及薄板鍍層車間,視覺監(jiān)測(cè)產(chǎn)品表面缺陷;螺旋槳,渦輪機(jī)及推進(jìn)系統(tǒng)中氣蝕現(xiàn)象的監(jiān)測(cè);紙制品表面質(zhì)量檢測(cè)和紙幅成形過程的檢測(cè);印刷包裝生產(chǎn)過程質(zhì)量檢查:如奶包生產(chǎn)的質(zhì)量視覺檢查;葉輪機(jī)的可視檢測(cè);發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程中監(jiān)測(cè)噴油性能;尾氣處理裝置的震動(dòng)頻率分析;輪胎測(cè)試;攝像、高速成像以及視頻技術(shù);監(jiān)控電纜的標(biāo)記和捻線機(jī)工作情況;非接觸性轉(zhuǎn)速測(cè)量;飲料加工行業(yè)在線產(chǎn)品檢查;帶光導(dǎo)體的頻閃檢測(cè)儀的顯微鏡和內(nèi)窺鏡應(yīng)用等。
印刷機(jī)器視覺系統(tǒng)主要包括:頻閃照明光源、CCD 照相機(jī)、圖像處理單元(或圖像捕獲卡) 、圖像處理軟件、監(jiān)視器、通信/輸入輸出單元等。首先采用攝像機(jī)獲得被測(cè)目標(biāo)的圖像信號(hào),而采集信號(hào)必須由頻閃儀按CCD 采樣頻率頻閃照明、采樣(攝取高質(zhì)量圖像),然后通過A/ D轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號(hào)傳送給專用的圖像處理系統(tǒng),根據(jù)像素分布、亮度和顏色等信息,進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征,然后再根據(jù)預(yù)設(shè)的判別準(zhǔn)則輸出判斷結(jié)果,去控制驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)處理。該系統(tǒng)中,高質(zhì)量的光源與照明方案往往是整個(gè)系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵,起著非常重要的作用,它并不是簡(jiǎn)單的照亮物體而已。光源與照明方案的配合應(yīng)盡可能地突出物體特征量;在物體需要檢測(cè)的部分與那些不重要部份之間應(yīng)盡可能地產(chǎn)生明顯的區(qū)別, 增加對(duì)比度;同時(shí)還應(yīng)保證足夠的整體亮度;物體位置的變化不應(yīng)該影響成像的質(zhì)量。在機(jī)器視覺應(yīng)用系統(tǒng)中,一般使用透射光和反射光。對(duì)于反射光情況應(yīng)充分考慮光源和光學(xué)鏡頭的相對(duì)位置、物體表面的紋理;物體的幾何形狀、背景等要素。光源的選擇必須符合所需的幾何形狀、照明亮度、均勻度、發(fā)光的光譜特性等;同時(shí)還要考慮光源的發(fā)光效率和使用壽命。
該系統(tǒng)通過攝像機(jī)在頻閃儀的配合使用下高品質(zhì)攝取生產(chǎn)線上印刷品的圖像, 并把圖像顯示在顯示器上, 圖像刷新速度可調(diào), 以便于檢測(cè)人員對(duì)印刷產(chǎn)品進(jìn)行抽檢,通過對(duì)攝取的圖像的處理和分析, 可**檢測(cè)縱向和橫向套色偏差并采用全數(shù)字化交變頻伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行位置校正, 同時(shí), 通過定量分析圖像的相關(guān)參數(shù)來檢測(cè)其他一些重要因素如各色油墨的質(zhì)量、墨屑等。
手提式LED頻閃儀的檢驗(yàn)問題
在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中 ,涉及到各種各樣的檢查、 測(cè)量和零件識(shí)別工作 ,其共同特點(diǎn)是連續(xù)大批量生產(chǎn)、 對(duì)外觀質(zhì)量的要求非常高 ,通常這種高度重復(fù)性的工作只能靠人工檢測(cè)來完成。生產(chǎn)線上的微小尺寸**快速測(cè)量、 形狀匹配、 顏色辨識(shí)等 ,由于被觀測(cè)物體高速運(yùn)動(dòng) ,人眼無法連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行觀察和檢驗(yàn) ,易出差錯(cuò)。頻閃儀觀測(cè)技術(shù)能較好地解決此難題。頻閃儀也叫頻閃靜像儀或轉(zhuǎn)速計(jì) ,是能夠使作振動(dòng)、 高速旋轉(zhuǎn)或周期運(yùn)動(dòng)構(gòu)件變成“ 靜止不動(dòng) ” 構(gòu)件的一種光學(xué)測(cè)量裝置。頻閃儀本身可以發(fā)出短暫又頻密的閃光,當(dāng)調(diào)節(jié)頻閃燈的閃動(dòng)頻率,使其與被測(cè)物的轉(zhuǎn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)速度接近或同步時(shí),被測(cè)物雖然高速運(yùn)動(dòng)著,但看上去卻是緩慢運(yùn)動(dòng)或相對(duì)靜止,這種視覺暫留現(xiàn)象使人目測(cè)就能輕易觀測(cè)到高速運(yùn)動(dòng)物體的表面質(zhì)量與運(yùn)行狀況 ,而頻閃儀的閃光速度即為被檢測(cè)物體(例如:馬達(dá) )轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)頻率 (印刷袋 ) ,亦可以利用頻閃儀分析物體振動(dòng)情況、 高速移動(dòng)物體的動(dòng)作以及高速攝影等。利用頻閃儀觀測(cè)檢驗(yàn)技術(shù)在歐美已廣泛使用 ,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,越來越多的行業(yè)開始使用頻閃儀來幫助解決產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)問題。