頻閃儀是每隔一定時(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 。用頻閃儀可測量電扇的轉(zhuǎn)速、水滴的流速、弦的振動(dòng)頻率和觀測一維駐波的特性等,從中可揭示一些運(yùn)動(dòng)物體的形成,規(guī)律、特點(diǎn)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(yùn)用。宋時(shí)已有走馬燈 ,當(dāng)時(shí)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(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),它一次保留一個(gè)圖像。視覺實(shí)際上是靠眼睛的晶狀體成像,感光細(xì)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(xì)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(shí)間的,這就形成了視覺暫停的機(jī)理。物體在快速運(yùn)動(dòng)時(shí), 當(dāng)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(shí),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(dāng)物體移去時(shí),視神經(jīng)對物體的印象不會(huì)立即消失,而要延續(xù)0.1 -0.4秒的時(shí)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(yīng)注意以下幾點(diǎn):
一、用戶在頻閃儀選型之前必須根據(jù)實(shí)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(diǎn)的工作情況。而固定式則適合于寬幅檢測;如用于檢品機(jī)、印刷機(jī)在線檢測。
二、使用頻閃儀之前,建議用戶先根據(jù)當(dāng)前的機(jī)械速度和被測圖案的大小,估算山當(dāng)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(dá)到靜止觀測的效果。
三、由于塑料薄膜在印刷時(shí)會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的靜電,在使用頻閃儀的過程中,用戶務(wù)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(qiáng)大的靜電干擾,直至將內(nèi)部芯片損壞,導(dǎo)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(guān)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(dāng)開關(guān)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(yīng)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(dǎo)通,電離導(dǎo)通使燈泡內(nèi)內(nèi)阻驟降;
導(dǎo)致儲能電容器Cs向燈泡內(nèi)放電,電容器Cs的強(qiáng)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(qiáng)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(yīng)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(jī)測試、計(jì)量、產(chǎn)品研發(fā)等行業(yè)領(lǐng)域。具體應(yīng)用于:對飛機(jī)引擎的運(yùn)行、震動(dòng)進(jìn)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(jī)及推進(jìn)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(jī)的可視檢測;發(fā)動(dòng)機(jī)研制過程中監(jiān)測噴油性能;尾氣處理裝置的震動(dòng)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(biāo)記和捻線機(jī)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(dǎo)體的頻閃檢測儀的顯微鏡和內(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)獲得被測目標(biāo)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(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。對于反射光情況應(yīng)充分考慮光源和光學(xué)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(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),以便于檢測人員對印刷產(chǎn)品進(jìn)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(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)來檢測其他一些重要因素如各色油墨的質(zhì)量、墨屑等。