prometalli 1/2017 | Page 47

Signaalinkäsittelyn toteuttanut Dr . Serafeim Moustakidis Lontoon City yliopistosta on syystäkin tyytyväinen projektin lopputulokseen .
Koejärjestelyssä “ lämmitys käynnissä ”.
käsivarren 1 – 2 metrin liikematka antaa mahdollisuuden suhteellisen kookkaiden kappaleiden mittaamiseen vaivattomasti . Kamerajärjestelyt ja tehokkaat valolähteet painavat tyypillisesti n . 20 kg , joten käsivoimin mittauspään liikuttelu ja virransyöttö ison kappaleen pinnalla on varsin kömpelöä . Kamerat on valittu siten , että ihmissilmälle täysin näkymättömät IR A- , B- ja C-aallonpituudet voidaan myös mitata . Tyypillisesti kullekin IR alueel le tarvitaan oma kameransa . Menetelmä soveltuu rakennevirheiden ja vaurioiden havaitsemiseen aina 10 mm paksuisten laminaattien tutkimiseen keraami- , hiilikuitu- sekä lasikuiturakenteissa . Lämmönlähteenä käytettiin 2x2,5kw halogeenilamppuja . Niiden avulla lämpö saadaan aikaan mitattavaan kappaleeseen tyypillisesti n . 10 sekunnin aikana . Robotin ohjauksen haasteena on säilyttää robotin työkalulaippa kohtisuorana mitattavaa kaksoiskaarevaa pintaa vastaan . Tähän mittaukseen tarvitaan kolme lasersädettä , joiden avulla mitataan kameroiden etäisyydet mitattavasta pinnasta ja tehdään robotilla automaattisesti tarvittavat korjaukset kameroiden asentoon . Kehitetty laitteisto esiteltiin Etelä-Ranskassa lentokonetekniikan alihankkijoille ja testauspalvelujen tuottajille marraskuun lopulla . Esittelypaikan sijainti oli valittu alan eurooppalaisten yritysten painopisteeseen .
Paras uusi ominaisuus tällä mittauslaitteistolla liittyy kehitetyn automaation lisäksi kuvien yhdistelyyn ja tulkintaan signaalinkäsittelyllä . IR-kameroiden kuvat eivät välttämättä ole selkeitä optisesti tulkittavia eivätkä erityisesti kerro kuinka syvällä rakenteessa laminointivirhe on . Signaalinkäsittely vaatii huomattavaa laskentatehoa , sillä jokaisesta kuvasta tulkitaan yli 1 000 piirrettä . Erottelukyky ulottuu n . 2 mm kokoisiin vaurioihin saakka . Nykyaikaisesta pöytätietokoneesta tällainen laskentateho saadaan ja tulos on käytettävissä n . minuutissa mittauksen jälkeen . Suurin hyöty laminaattien tarkastuksessa on aluksi luonnollisesti virheettömien alueiden erottaminen virheellisistä . Robotin aseman tallennuksesta suhteessa kuvan sijaintiin voidaan virhekohta rakenteessa osoittaa analyysin jälkeen em . lasersäteiden avulla . Kehitetty signaalinkäsittely osoittautui niin tehokkaaksi , että lentokoneiden komponentteja mittaavat yritykset olivat välittömästi halukkaita lähettämään omaa IR-kuvamateriaaliaan analysoitavaksi kehitysprojektille .
Menetelmän rajoitteet ovat kuten muissakin kamerapohjaisissa mittauksissa . Kiiltävien kappaleiden pinnalta valojen heijastumat sotkevat mittaukset tehokkaasti . Lisäksi auringon suoran säteilyn aiheuttama lämmön nousu pitää eliminoida mitattavassa kappaleessa . n
Ihmissilmälle näkyvän valon allonpituus on 480 – 780 nm . Infrapunasäteily eli IR-säteily ( Infra Red ) on näkyvää valoa pitempiaaltoista säteilyä , jota kutsutaan myös lämpösäteilyksi . Infrapunasäteilyn aallonpituusalue on hyvin laaja ulottuen 780 nanometristä yhteen millimetriin saakka . Lähi-infrapunasäteilyn eli IR-Asäteilyn aallonpituusalue on 780 – 1 400 nm ; keskiinfrapunasäteilyn eli IR-B-säteilyn aallonpituusalue on 1 400 – 3 000 nm ja kaukoinfrapuna-alueen eli IR-C-säteilyn aallonpituusalue on 3 000 nm – 1 · 10 ³ nm .
1 / 2017 prometalli 47