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