復(fù)合材料如碳纖維、玻璃纖維,具有強(qiáng)度高與輕量化等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。但因制作過(guò)程的缺陷或受外力沖擊產(chǎn)生內(nèi)部脫層(Delamination)、脫膠(Disbonding) 或孔隙(Porosity),雖外觀(guān)完整但強(qiáng)度降低。本系統(tǒng)整合紅外線(xiàn)相機(jī)搭配相關(guān)軟硬體進(jìn)行非破壞檢測(cè),進(jìn)而獲得材料內(nèi)部的瑕疵狀況。
針對(duì)多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料,檢測(cè)方式除傳統(tǒng)人工循序敲擊或超音波掃描外,可使用此系統(tǒng),由面資訊取代點(diǎn)資訊,快速得知相對(duì)應(yīng)的缺陷位置。有別于一般紅外線(xiàn)熱影像取得表面溫度(上圖中),UNX 安新透過(guò)主動(dòng)式成像技術(shù)獲取內(nèi)部資訊(上圖右),得知如綠框處為脫層,便于進(jìn)行修補(bǔ)。
游艇非破壞檢測(cè),上為船舶龍骨的拍攝影像,下為本紅外線(xiàn)非波壞檢測(cè)系統(tǒng)拍攝所得的影像。
在游艇和造船中,常用的材料是所謂的復(fù)合材料。通過(guò)巧妙地組合至少兩個(gè)組件的積極特性,它們通常具有出色的功能-其中一些甚至專(zhuān)門(mén)適應(yīng)了各自的應(yīng)用領(lǐng)域。毫不奇怪,它們還用于航空航天工業(yè),動(dòng)力工程(例如,風(fēng)力渦輪機(jī)),醫(yī)療技術(shù),運(yùn)動(dòng)器材制造以及汽車(chē)工業(yè)中的高性能應(yīng)用。但是,無(wú)論哪里有約束力,這些約束力也會(huì)“破裂”,無(wú)論是由于外部影響還是材料疲勞。因此,定期測(cè)試是*的。
JHiX-600便攜式檢查系統(tǒng)。提供多層復(fù)合材料的非接觸式檢查,即使是大表面也是如此。它使用圖像處理來(lái)檢測(cè)人眼看不見(jiàn)的薄弱點(diǎn)。除了熱像儀外,還使用IDS Imaging Development Systems GmbH的具有自動(dòng)對(duì)焦功能的uEye板級(jí)相機(jī)。
特別是在海事應(yīng)用中,對(duì)復(fù)合材料的需求不斷增長(zhǎng)。除了地板元件,側(cè)壁,天花板或門(mén)外,還可提供由復(fù)合材料制成的馬桶隔室和分隔單元。此外,諸如地板,墻壁或屋頂面板的承重部件是可能的,并且可大大減輕重量。此處使用的復(fù)合材料的經(jīng)典示例是CFRP-碳纖維增強(qiáng)塑料。它具有很高的剛度,同時(shí)又很輕。或GFRP-玻璃纖維增??強(qiáng)塑料,一種由塑料和玻璃纖維制成的材料。它具有成本效益,但質(zhì)量很高。
使用這種輕質(zhì)的建筑材料,各個(gè)組件不會(huì)合并為單一材料,而是幾乎并排存在。因此,由于制造過(guò)程而可能發(fā)生諸如氣泡,孔,異物和分層(層剝離)的損壞。即使在操作期間,即在車(chē)輛行駛時(shí),材料的強(qiáng)度也會(huì)例如由于撞擊事件而受損。對(duì)復(fù)合面板的撞擊不會(huì)在外部留下任何可見(jiàn)的損壞。但是,內(nèi)部仍然會(huì)導(dǎo)致抗壓強(qiáng)度的降低。因此,對(duì)材料進(jìn)行定期測(cè)試不僅明智,而且對(duì)安全至關(guān)重要。游艇制造商通常使用超聲波或沖擊波檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)缺陷。這是基于聲波的使用。它開(kāi)發(fā)于1980年代,用于測(cè)試鋼筋混凝土組件,目前已廣泛使用。但是,該過(guò)程需要零件之間的接觸并且很費(fèi)時(shí)間。
便攜式檢查系統(tǒng)JHiX-600可以對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行非接觸式檢查,因此可以確保進(jìn)行非破壞性檢查(NDI-Non-Destructive-Inspection)。可以針對(duì)剝離,分層或孔隙率進(jìn)行測(cè)試。在表面下分析材料的特性,從而檢測(cè)出材料內(nèi)部的缺陷。該系統(tǒng)還可以輕松捕獲較大的檢查區(qū)域或彎曲的結(jié)構(gòu)-無(wú)需事先提供材料樣本。對(duì)于具有多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料,除上述手動(dòng)順序超聲掃描外,還可以使用iX-600來(lái)用面積信息代替點(diǎn)信息。
該系統(tǒng)的特點(diǎn)是可以快速準(zhǔn)確地確定故障位置。除了用于評(píng)估測(cè)試表面總體溫度分布的紅外熱圖像之外,UNX系統(tǒng)還從集成的工業(yè)相機(jī)接收并行圖像信息。因此,它確定了材料的確切缺陷狀態(tài)。因此,決定性因素是紅外攝像頭與IDS自動(dòng)對(duì)焦的板級(jí)攝像頭的組合,以及帶有7英寸觸摸屏的內(nèi)置工業(yè)計(jì)算機(jī)和相關(guān)軟??件的組合。可以移動(dòng),不需要額外的外部計(jì)算機(jī)。
以機(jī)動(dòng)游艇的外殼為例,可以用簡(jiǎn)單的術(shù)語(yǔ)來(lái)解釋該過(guò)程。板級(jí)相機(jī)會(huì)在檢查過(guò)程中與熱成像相機(jī)*平行地記錄要檢查區(qū)域的當(dāng)前圖像。借助圖像處理技術(shù),該系統(tǒng)可以通過(guò)分析和匹配圖像數(shù)據(jù)并顯示其相對(duì)位置來(lái)快速檢測(cè)缺陷區(qū)域。所有測(cè)量結(jié)果均清晰顯示并記錄在圖像中。例如,可以輕松確定分層缺陷(圖中的綠色框)以進(jìn)行維修。
公司一直在尋找一種用于移動(dòng)系統(tǒng)的緊湊型相機(jī),該相機(jī)還可以在不同焦平面之間快速切換。“ JHiX-600是便攜式設(shè)備。因此,它必須小巧輕便。當(dāng)然,其組件也應(yīng)如此。此外,由于不同的工作距離,集成相機(jī)必須具有計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)對(duì)焦功能。
IDS的uEye LE AF USB 3.1 Gen 1板載相機(jī)滿(mǎn)足所有這些條件。它適用于液體鏡頭的使用和控制,并提供實(shí)用的自動(dòng)對(duì)焦功能。這允許在可變的物距下獲得好聚焦的圖像。自動(dòng)系統(tǒng)基于“主動(dòng)”液鏡控制,可以通過(guò)軟件輕松觸發(fā)。根據(jù)應(yīng)用的不同,可以對(duì)自動(dòng)對(duì)焦進(jìn)行單獨(dú)配置,并確保立即獲得完美清晰的圖像。UNX特別選擇了帶有S-Mount鏡頭安裝座的UI-3881LE AF型。該相機(jī)配備了Sony STARVIS系列的1 / 1.8“卷簾CMOS傳感器IMX178,并以高達(dá)58 fps的幀速率實(shí)現(xiàn)6.41 MPixel(3088 x 2076 px)的分辨率。除了其高分辨率之外,傳感器以速度和靈敏度得分,
UI-3881LE AF具有防扭曲的USB C型連接器以及USB供電,可以輕松地集成到嵌入式系統(tǒng)中。由于其緊湊的設(shè)計(jì)(36 x 36 x 20 mm),它可以安裝在小的空間中,非常適合顯微鏡,醫(yī)療技術(shù),計(jì)量學(xué)和交通監(jiān)控領(lǐng)域的經(jīng)典機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用和任務(wù)。它還預(yù)定安裝在小型工業(yè)設(shè)備中,
使用IDS軟件開(kāi)發(fā)套件來(lái)集成攝像機(jī)。IDS軟件套件是一個(gè)免費(fèi)軟件包,與uEye工業(yè)相機(jī)(型號(hào)名稱(chēng)為“ UI”)*相同,并且可以輕松處理USB 2.0,USB 3.0和GigE uEye相機(jī)的混合操作。除了攝像機(jī)驅(qū)動(dòng)程序之外,它還包含各種編程語(yǔ)言的示例程序。
JHiX-600檢測(cè)系統(tǒng)專(zhuān)注于復(fù)合材料組件的非接觸式和非破壞性測(cè)試市場(chǎng)。具有巨大潛力的市場(chǎng)。這是因?yàn)閺?fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域通常很敏感。無(wú)論是在海上應(yīng)用(如此處所述),在太空旅行,醫(yī)療技術(shù)還是運(yùn)動(dòng)器材構(gòu)造中,所用材料的承載能力都是*的,因此必須進(jìn)行常規(guī)測(cè)試。
但是,還考慮了將來(lái)需要具有更高分辨率或C型接口鏡頭的工業(yè)相機(jī)的應(yīng)用。在這里,公司考慮到了“姐妹相機(jī)” UI-359xLE AF。就像iX-600中使用的UI-3881LE AF型號(hào)一樣,它可以通過(guò)使用軟件的相機(jī)方便地對(duì)液體鏡頭進(jìn)行聚焦。但是,在傳感器方面,它配備了安森美半導(dǎo)體的1/2英寸卷簾CMOS彩色傳感器,可提供18.10 MPixel(4912 x 3684,20.0 fps),4K Cinema(4096 x 2304, 38 fps)和超高清(3840 x 2160,40 fps)。
無(wú)論使用哪種變型,緊湊而強(qiáng)大的工業(yè)相機(jī)都將帶來(lái)無(wú)數(shù)的應(yīng)用可能性。在JHiX-600等移動(dòng)解決方案中,它們使用戶(hù)的各個(gè)方面的日常工作變得更加輕松,同時(shí)又確保了更高的安全性。對(duì)于那些可以“透視”的人,要知道表面下發(fā)生了什么。
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