頻閃儀是每隔一定時間發(fā)出一次閃光。利用人眼睛的視覺暫留,使動態(tài)的物體靜止化 。用頻閃儀可測量電扇的轉(zhuǎn)速、水滴的流速、弦的振動頻率和觀測一維駐波的特性等,從中可揭示一些運動物體的形成,規(guī)律、特點和內(nèi)在的物理含義。視覺暫留現(xiàn)象首先被中國人發(fā)現(xiàn),走馬燈便是據(jù)歷史記載中zui早的視覺暫留運用。宋時已有走馬燈 ,當時稱 “馬騎燈 ” 。隨后法國人保羅·羅蓋在1828年發(fā)明了留影盤,它是一個被繩子在兩面穿過的圓盤。盤的一個面畫了一只鳥,另一面畫了一個空籠子。當圓盤旋轉(zhuǎn)時,鳥在籠子里出現(xiàn)了。這證明了當眼睛看到一系列圖像時,它一次保留一個圖像。視覺實際上是靠眼睛的晶狀體成像,感光細胞感光,并且將光信號轉(zhuǎn)換為神經(jīng)電流,傳回大腦引起人體視覺。感光細胞的感光是靠一些感光色素,感光色素的形成是需要一定時間的,這就形成了視覺暫停的機理。物體在快速運動時, 當人眼所看到的影像消失后,人眼仍能繼續(xù)保留其影像0.1-0.4秒左右的圖像,這種現(xiàn)象被稱為視覺暫留現(xiàn)象。是人眼具有的一種性質(zhì)。人眼觀看物體時,成像于視網(wǎng)膜上,并由視神經(jīng)輸入人腦,感覺到物體的像。但當物體移去時,視神經(jīng)對物體的印象不會立即消失,而要延續(xù)0.1 -0.4秒的時間,人眼的這種性質(zhì)被稱為“眼睛的視覺暫留”。
在頻閃儀的日常使用過程中,應注意以下幾點:
一、用戶在頻閃儀選型之前必須根據(jù)實際使用情況選定是手提便攜式還是多聯(lián)寬幅固定式。手提便攜式頻閃儀適合于需要經(jīng)常變換觀測地點的工作情況。而固定式則適合于寬幅檢測;如用于檢品機、印刷機在線檢測。
二、使用頻閃儀之前,建議用戶先根據(jù)當前的機械速度和被測圖案的大小,估算山當前圖案的工:作頻率,然后將儀器的閃光頻率調(diào)到這一估算值后再做的調(diào)整。這樣對初次使用頻閃儀的用戶來說,能快速達到靜止觀測的效果。
三、由于塑料薄膜在印刷時會產(chǎn)生很強的靜電,在使用頻閃儀的過程中,用戶務必要注意儀器的接地措施,否則很容易使儀器的控制線路部分受到強大的靜電干擾,直至將內(nèi)部芯片損壞,導致儀器不能正常工作.
頻閃儀燈管充入高純度的特種氣體,在燈管外部繞上金屬絲,或涂上特種開發(fā)薄膜而制成的氣體放電燈。
頻閃儀燈泡的工作,需要一套幾倍的電路組件配套,才能發(fā)光工作。電路各部分功能和工作如下:
電容C3是燈泡放電發(fā)光作儲存電量,它由直流電源V提供電源,電容器Ct是儲存觸發(fā)能量;
經(jīng)電阻R1和R2組成的分壓器,產(chǎn)生的分壓Vt,向電容Ct充電。
該Vt值便是觸發(fā)線圈的初級輸入電壓值,觸發(fā)線圈T2的初級線組連接著控制開關S,并與電容器Ct組成回路;
而觸發(fā)線間的次級線圈組,則和閃光管的觸發(fā)線相連接,當開關S閉合,Ct所儲存的電量向觸發(fā)線圈初級釋放。
于是初級就有數(shù)千伏以上的高壓脈沖感應輸出,作用到頻閃儀燈泡觸發(fā)極上去;
該高壓脈沖使頻閃儀燈泡內(nèi)氙氣電離,并與燈泡內(nèi)電極形成電離;
并與燈泡內(nèi)電極形成電離導通,電離導通使燈泡內(nèi)內(nèi)阻驟降;
導致儲能電容器Cs向燈泡內(nèi)放電,電容器Cs的強電量使管內(nèi)成雪崩式電離,形成電弧放電狀態(tài),產(chǎn)生強烈光輸出。
放電使Cs電壓驟降。降至一定程度后,不能維持雪崩式電離,于是電脈放電狀態(tài)停止,燈泡熄滅。
頻閃儀已被廣泛應用于軍工、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、電機測試、計量、產(chǎn)品研發(fā)等行業(yè)領域。具體應用于:對飛機引擎的運行、震動進行視覺監(jiān)測;鋼材冷軋車間以及薄板鍍層車間,視覺監(jiān)測產(chǎn)品表面缺陷;螺旋槳,渦輪機及推進系統(tǒng)中氣蝕現(xiàn)象的監(jiān)測;紙制品表面質(zhì)量檢測和紙幅成形過程的檢測;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;葉輪機的可視檢測;發(fā)動機研制過程中監(jiān)測噴油性能;尾氣處理裝置的震動頻率分析;輪胎測試;攝像、高速成像以及視頻技術(shù);監(jiān)控電纜的標記和捻線機工作情況;非接觸性轉(zhuǎn)速測量;飲料加工行業(yè)在線產(chǎn)品檢查;帶光導體的頻閃檢測儀的顯微鏡和內(nèi)窺鏡應用等。
印刷機器視覺系統(tǒng)主要包括:頻閃照明光源、CCD照相機、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。首先采用攝像機獲得被測目標的圖像信號,而采集信號必須由頻閃儀按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,進行各種運算來抽取目標的特征,然后再根據(jù)預設的判別準則輸出判斷結(jié)果,去控制驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)進行相應處理。
該系統(tǒng)中,高質(zhì)量的光源與照明方案往往是整個系統(tǒng)成敗的關鍵,起著非常重要的作用,它并不是簡單的照亮物體而已。光源與照明方案的配合應盡可能地突出物體特征量;在物體需要檢測的部分與那些不重要部份之間應盡可能地產(chǎn)生明顯的區(qū)別,增加對比度;同時還應保證足夠的整體亮度;物體位置的變化不應該影響成像的質(zhì)量。在機器視覺應用系統(tǒng)中,一般使用透射光和反射光。對于反射光情況應充分考慮光源和光學鏡頭的相對位置、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),以便于檢測人員對印刷產(chǎn)品進行抽檢,通過對攝取的圖像的處理和分析,可精確檢測縱向和橫向套色偏差并采用全數(shù)字化交變頻伺服驅(qū)動器進行位置校正,同時,通過定量分析圖像的相關參數(shù)來檢測其他一些重要因素如各色油墨的質(zhì)量、墨屑等。