JP5118472B2 - 静電霧化装置の検査方法およびその装置 - Google Patents
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Description
水滴付着検査における検査項目の一つは、ヘッド部1bに付着した結露水によりテイラーコーンが形成されている状態では、テイラーコーンを含むヘッド部1bの先端部のサイズが結露水の付着していない場合よりも増加することに着目したものである。具体的には、ヘッド部1bとテイラーコーンとを合わせた状態における画像内での輪郭線長および面積をサイズとして評価する。この検査は霧化電極1の先端部であるヘッド部1bに関する検査であるから先端部検査過程になる。
次に、水滴付着検査の前に行う放電光検査について説明する。放電光検査は、霧化電極1に付着した水を霧化する機能の良否に関する検査であり、具体的には、霧化電極に電圧を印加した状態においてコロナ放電に伴う近紫外光が発生するか否かを判断する。近紫外光の検出は、水滴付着検査と同じ撮像装置10を用いる。ただし、放電光検査では、撮像装置10として近紫外領域に感度を有するものを用いることが必須であるから、水滴付着検査と放電光検査とにおいて撮像装置10を共用する場合は、水滴付着検査は近紫外領域で行うことになる。
1a 軸部
1b ヘッド部
1c ニップル部
1d テイラーコーン
2 冷却手段
10 撮像装置(水滴用撮像装置、放電用撮像装置)
11 照明装置
12 背景板
20 画像処理装置
21 画像メモリ
22 領域設定部
23 2値化部
24 方向値演算部
25 輪郭線追跡部
26 輪郭線長検出部
27 面積検出部
28 水付着量検出部
31 強調処理部
32 判定処理部
Claims (14)
- 周囲に強電界を形成するよう電圧が印加され表面に付着している水分への強電界の作用により帯電微粒子水を発生させる霧化電極と、霧化電極を冷却することにより空気中の水分を霧化電極の表面に凝結させる冷却手段とを有している静電霧化装置の検査方法であって、冷却手段により冷却された霧化電極に水が付着することを検査する水滴付着検査を行うにあたり、冷却された霧化電極を水滴用撮像装置により撮像し、霧化電極において冷却手段側である基部の濃淡画像を用いて濃度勾配を表す微分値が規定の閾値を超える画素のみについて濃度勾配の方向に関係付けて規定した方向値を各画素の画素値とした方向値画像から基部における各画素の方向値を検出し、基部への水滴の付着に伴って生じる所定の方向値を持つ画素数が規定した閾値を超えているときに霧化電極に水が付着した良品と判断する基部検査過程を備えることを特徴とする静電霧化装置の検査方法。
- 前記霧化電極の先端部の濃淡画像を2値化した2値画像から先端部における水の付着の有無に伴うサイズの変化を検出し、先端部におけるサイズの変化を示す画素数が規定した閾値を超えているときに霧化電極に水が付着した良品と判断する先端部検査過程を付加し、霧化電極の基部と先端部との少なくとも一方について良品と判断されると、霧化電極に水が付着した良品と判断することを特徴とする請求項1記載の静電霧化装置の検査方法。
- 前記先端部検査過程は、2値画像において隣接する画素とは画素値が異なる画素を輪郭線上の画素とし、前記先端部を囲む輪郭線を追跡することにより、輪郭線上の画素数を輪郭線長として求め、輪郭線長が規定した閾値を超えているときに霧化電極に水が付着した良品と判断することを特徴とする請求項2記載の静電霧化装置の検査方法。
- 前記先端部検査過程は、2値画像において隣接する画素とは画素値が異なる画素を輪郭線上の画素とし、輪郭線に囲まれた領域内の画素数を当該領域の面積として求め、当該面積が規定した閾値を超えているときに霧化電極に水が付着した良品と判断することを特徴とする請求項2又は請求項3記載の静電霧化装置の検査方法。
- 前記基部は円柱状であって、前記基部検査過程では、基部の長手方向に直交する方向の濃度勾配を表す方向値を持つ画素を除去して画素数を計数することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の静電霧化装置の検査方法。
- 前記霧化電極に電圧を印加した状態で近紫外領域に感度を有する放電用撮像装置により霧化電極を撮像し、放電用撮像装置により撮像した画像内で規定した受光光量より多くの近紫外光が検出されるときに、電圧印加が正常に行われている良品と判断することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の静電霧化装置の検査方法。
- 前記放電用撮像装置により撮像した濃淡画像を2値化した後に膨張処理を施すことにより近紫外光に相当する画素値を持つ画素数を増加させ、増加させた後の画素数が規定した閾値以上であるときに規定した受光光量より多くの近紫外光が検出されたと判断することを特徴とする請求項6記載の静電霧化装置の検査方法。
- 前記水滴用撮像装置は前記放電用撮像装置と兼用されており、前記水滴付着検査の際に前記霧化電極に近紫外線を照射することを特徴とする請求項6又は請求項7記載の静電霧化装置の検査方法。
- 周囲に強電界を形成するよう電圧が印加され表面に付着している水分への強電界の作用により帯電微粒子水を発生させる霧化電極と、霧化電極を冷却することにより空気中の水分を霧化電極の表面に凝結させる冷却手段とを有している静電霧化装置の動作を検査する検査装置であって、冷却手段により冷却された霧化電極を撮像する水滴用撮像装置と、霧化電極において冷却手段側である基部の濃淡画像を用いて濃度勾配を表す微分値が規定の閾値を超える画素のみについて濃度勾配の方向に関係付けて規定した方向値を各画素の画素値とした方向値画像から基部における各画素の方向値を検出し、基部への水滴の付着に伴って生じる所定の方向値を持つ画素の画素数を計数する水付着量検出部と、水付着量検出部において計数した画素数が規定した閾値を超えているときに霧化電極に水が付着した良品と判断する判定部とを備えることを特徴とする静電霧化装置の検査装置。
- 前記水滴用撮像装置により撮像された前記霧化電極の先端部の濃淡画像を2値化した2値画像から先端部における水の付着の有無に伴う輪郭線上の画素数および輪郭線に囲まれた領域の画素数をそれぞれ計数する輪郭線長検出部および面積検出部が付加され、前記判定部は、前記水付着量検出部において計数した画素数と輪郭線長検出部において計数した画素数と面積検出部において計数した画素数との少なくとも一つが、それぞれについて規定した閾値を超えているときに霧化電極に水が付着した良品と判断することを特徴とする請求項9記載の静電霧化装置の検査装置。
- 前記霧化電極に電圧を印加した状態で霧化電極を撮像する近紫外領域に感度を有した放電用撮像装置と、放電用撮像装置により撮像した画像内で近紫外光の受光を検出した画素に対して膨張処理を施し膨張処理後の画素数が規定数以上であるときに電圧印加が正常に行われている良品と判断する判定処理部とを備えることを特徴とする請求項10記載の静電霧化装置の検査装置。
- 近紫外領域に感度を有し前記水滴用撮像装置と前記放電用撮像装置とに兼用される撮像装置を備えることを特徴とする請求項11記載の静電霧化装置の検査装置。
- 前記水滴用撮像装置により前記霧化電極を撮像する際に点灯して霧化電極に近紫外線を照射し前記放電用撮像装置により霧化電極を撮像する際に消灯する照明装置が付加されていることを特徴とする請求項11又は請求項12記載の静電霧化装置の検査装置。
- 前記霧化電極に対して前記照明装置の反対側に配置され照明装置から照射された近紫外線を低反射率で反射する背景板が付加され、前記水滴用撮像装置は照明装置と同じ側からから霧化電極を撮像することを特徴とする請求項13記載の静電霧化装置の検査装置。
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