NO310257B1 - Fremgangsmåte for å detektere forurensninger i smeltet harpiks - Google Patents

Fremgangsmåte for å detektere forurensninger i smeltet harpiks Download PDF

Info

Publication number
NO310257B1
NO310257B1 NO19934260A NO934260A NO310257B1 NO 310257 B1 NO310257 B1 NO 310257B1 NO 19934260 A NO19934260 A NO 19934260A NO 934260 A NO934260 A NO 934260A NO 310257 B1 NO310257 B1 NO 310257B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
molten resin
optical signals
light
impurity
impurities
Prior art date
Application number
NO19934260A
Other languages
English (en)
Other versions
NO934260L (no
NO934260D0 (no
Inventor
Hiroyuki Yasuo
Hiroshige Deguchi
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP33977692A external-priority patent/JP3227846B2/ja
Priority claimed from JP5252250A external-priority patent/JPH0783839A/ja
Application filed by Sumitomo Electric Industries filed Critical Sumitomo Electric Industries
Publication of NO934260D0 publication Critical patent/NO934260D0/no
Publication of NO934260L publication Critical patent/NO934260L/no
Publication of NO310257B1 publication Critical patent/NO310257B1/no

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/94Investigating contamination, e.g. dust
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92Measuring, controlling or regulating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/14Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92114Dimensions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009Measured parameter
    • B29C2948/92228Content, e.g. percentage of humidity, volatiles, contaminants or degassing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/92723Content, e.g. percentage of humidity, volatiles, contaminants or degassing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92504Controlled parameter
    • B29C2948/9279Errors or malfunctioning, e.g. for quality control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92923Calibration, after-treatment or cooling zone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92819Location or phase of control
    • B29C2948/92933Conveying, transporting or storage of articles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/14Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N2015/1497Particle shape

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å detektere og skjelne forurensninger eller urenheter (for eksempel metallmaterialer, fibere, porer og rav) i smeltet harpiks ved å føre lys fra en lyskilde gjennom den smeltede harpiksen, slik som smeltet polyetylen.
Ved ekstrudering av et isolerende belegg av en polyetylen på en kraftkabel eller ved dannelse av en sprøytestøpt skjøt av slik polyetylen ved skjøtepartier på kabelen, kan kabelen bli beheftet med elektriske vanskeligheter slik som elektrisk sammenbrudd hvis polyetylenet inneholder urenheter eller forurensninger. Det er derfor nødvendig å undersøke hele det smeltede polyetylen for å måle antallet og størrelsen av urenheter.
Siden slikt smeltet polyetylen også inneholder et tverrbindingsmiddel kan det inntreffe en uønsket tverrbindingsreaksjon, kjent som "rav" (ambers), hvis temperaturen på det smeltede polyetylen ikke holdes jevn. Deteksjonen og målingen av urenheter må derfor utføres uten å endre temperaturen og strømningshastig-heten til det smeltede polyetylen.
Figur 6 viser en konvensjonell fremgangsmåte for å detektere urenheter i smeltet polyetylen. Som vist på figuren er et rør som smeltet polyetylen 32 strøm-mer gjennom, delvis utformet som et glassrør 31. En laserstråle blir utsendt fra en lyskilde 33. Hvis det finnes urenheter i polyetylenet, blir laserstrålen spredt av disse. Ved å fange opp det spredte lyset, kan man således detektere at der er urenheter og måle deres størrelse.
Arrangementet på denne figuren omfatter et reflekterende speil 34, en linse 35, en lysdetektor 36 og en oscillograf 37.
Med denne konvensjonelle fremgangsmåten er det mulig å detektere meget små urenheter i størrelsesorden flere mikrometer med høy følsomhet. Men denne fremgangsmåten har en ulempe ved at urenhetenes diameter ikke kan måles med stor nøyaktighet eller ikke kan måles i det hele tatt hvis urenhetene har diametere vesentlig større enn laserstrålens bølgelengde (for eksempel flere titalls mikrometer), fordi styrken og retningen av spredt lys varierer i henhold til formen og overflatetilstanden til urenheter.
Figur 7 viser en annen konvensjonell fremgangsmåte for å detektere urenheter i smeltet polyetylen. Som vist på figuren har et glassrør 41 form av en plate og befinner seg innenfor fokaldybden til et CCD-kamera 43. Bildene av urenheter i smeltet polyetylen 42 som passer gjennom røret, blir tatt opp i form av kamera-bilder for å detektere deres form.
Hvis det ved denne fremgangsmåten ønskes å detektere små urenheter, er det nødvendig å bruke en linse med lang fokalavstand. En høy forstørrelse betyr en kort fokaldybde. Den passasjen som smeltet polyetylen strømmer gjennom, må således være tilstrekkelig bred og tynn. Polyetylenet vil derfor sannsynligvis utsettes for en for sterk tverrbindingsreaksjon, dvs. "rav".
Siden det smeltede polyetylen videre strømmer gjennom en slik passasje med høy hastighet, må bildebehandling utføres med ekstremt høy hastighet for å undersøke hele polyetylenet. Siden et glassrør stort nok til å dekke hele synsfeltet til kameraet dessuten er nødvendig, er det også nødvendig å varme opp røret for å holde temperaturen til det smeltede polyetylen konstant.
NO-B-152273 er rettet mot deteksjon av svært lave konsentrasjoner av fluorescerende materiale i løsning, slik som en forurensing i kromatografiske detek-torer og overvåkning av biologiske markører med fluorescerende forbindelser.
Publikasjonen WO-A1-91/08467 angår en teknologi for å håndtere i hoved-sak hydraulikkvæske, mens den foreliggende oppfinnelsen angår en teknologi for å håndtere smeltet harpiks, som er mye mere viskøs enn hydraulikkvæske. I WO-A1-91/08467 benyttes on-line overvåkning i en sidekanal. En slik sidekanal kan ikke benyttes i tilfellet med smeltet harpiks, som den foreliggende oppfinnelsen vedrører.
Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte for å detektere urenheter i smeltet polyetylen som har et bredt synsfelt, en høy tredimensjonal oppløsning og stor dybdeskarphet.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å detektere urenheter i en smeltet harpiks omfattende de følgende trinn: føring av den smeltede harpiksen gjennom en passasje som har et vindu gjennom hvilket lys kan passere; utsendelse av lys fra en lyskilde gjennom vinduet og den smeltede harpiksen som strømmer gjennom passasjen; å avføle ved hjelp av sensorer, skygger produsert når lyset fra lyskilden blir avbrutt av en urenhet inneholdt i den smeltede harpiksen; å måle størrelsen av urenheten fra bredden av skyggen og lysintensiteten til skyggen; å binarisere optiske signaler ervervet ved å detektere lyset som har passert gjennom den smeltede harpiksen ved å sammenligne de optiske signalene med en første terskel for et mørkenivå; å binarisere de optiske signalene ved å sammenligne de optiske signalene med en andre terskel for et lysstyrkenivå; og å bestemme at et mørkt område representert av de optiske signalene og som er binarisert i henhold til den første terskelen indikerer skyggen til en urenhet hvis det eksisterer lyse arealer som har målte bredder innenfor området for de lyse delene skapt på grunn av diffraksjon av lys og som er representert ved de optiske signalene som er binarisert i henhold til den andre terskelen i begge ender av det mørke området.
Det er anordnet et glassrør i en passasje for smeltet polyetylen. En lyskilde og en linjesensor er anordnet på motstående sider av glassrøret slik at de vender mot hverandre. Intensiteten av lys som mottas i hvert bildeelement av linjesensoren blir målt.
Hvis det er en urenhet i det smeltede polyetylen, vil lyset fra lyskilden bli avbrutt av urenhetene. Der er en korrelasjon mellom den avbrutte lysmengde og størrelsen på urenhetene. Jo større avstanden er mellom sensoren og urenhetene, jo mer markert har også skyggen av urenhetene en tendens til å bli uskarp (dens intensitet svekkes) på grunn av lysinterferensen, og jo bredere blir dens skygger. Produktet av skyggens intensitet og dens bredde er således ikke lenger avhengig av avstanden mellom urenhetene og sensoren.
Det er også mulig å detektere posisjonen til urenheter ved å kontrollere de bildeelementer i linjesensoren som indikerer en skygge. Deteksjonsnøyaktigheten av posisjonen til urenhetene og målenøyaktigheten av skyggebredden bestemmes av antallet og størrelsen på bildeelementer i linjesensoren. En linjesensor som har 5000 bildeelementer med størrelse 10 mikrometer, er lett tilgjengelig.
Hvor mye oppløsning, synsfelt og fokalavstand som kan oppnås med det-eksjonsmetoden ifølge foreliggende oppfinnelse, ble undersøkt ved hjelp av det arrangementet som er vist på figur 3A. Arrangementet omfatter en LED-lyskilde 21 med en bølgelengde på 850 nm, en optisk PCF-fiber 22 med en kjernediame-ter på 250 mikrometer, en kollimatorlinse 23, en CCD-linjesensor 26, en CCD-drivkrets 27, en datamaskin 28 og en skriver 29. En prøve 24 hadde fire slags metalltråder, 25a, 25b, 25c og 25d som hadde diametere på henholdsvis 130 mikrometer, 70 mikrometer, 20 mikrometer og 455 mikrometer, og anordnet som vist på figur 3b. Prøven 24 ble beveget mellom punktene A og B langs den optiske bane som vist på figur 3A for å se hvor meget deteksjonsnøyaktigheten av diameteren på urenheter endres med fokusdybden.
Signalutgangene fra CCD blir mottatt på bildeelementene til CCD-linjesensoren, svarende til den posisjon av metalltrådene som er vist på figur 4 (2048 bildeelementer, synsfelt omkring 28,6 mm, avstand mellom CCD-linjesensoren og prøven omkring 10 mm). Resultatene er vist på figur 5.
I det området hvor bredden av metalltråden er omkring 150 mikrometer eller mindre, tapes som vist på figur 5, lineariteten mellom bredden og dybden (lysintensiteten) til skyggen og bredden av metalltråden på grunn av lysdiffraksjo-nen. Men produktet av bredden og dybden til skyggen for en 455 mikrometer met-alltråd inneholder en god linearitet over hele området. Videre ble det funnet ut at denne lineariteten opprettholdes når prøven 25 blir beveget mellom punktene A og B som er henholdsvis 10 mm og 40 mm fra linjesensoren.
Når fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir anvendt til deteksjon av urenheter i smeltet polyetylen, blir det lyset som passerer gjennom det smeltede polyetylen, påvirket av ujevnhet (fordeling) i brytningsindeks på grunn av temperatur-variasjoner, strømningshastighet og sammensetning av det smeltede polyetylen. Det er derfor nødvendig å skjelne mellom ujevnhet i lysintensiteten som skyldes slik ujevn brytningsindeks og den virkelige skyggen av en urenhet.
Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for å detektere urenheter i en smeltet harpiks hvilken er i stand til å skjelne mellom ujevne brytningsindekser og den virkelige skyggen til en urenhet, og som således eliminerer muligheten for feilaktig deteksjon på grunn av lysforstyrrelse som er et resultat av ujevne brytningsindekser.
Bare hvis de optiske signalene som fremskaffes ved å detektere det lyset som har passert gjennom den smeltede harpiksen, indikerer at det finnes lyse områder omkring et mørkt område, blir de ifølge oppfinnelsen skjelnet som skygger av en urenhet.
For å skjelne mellom et mørkt område i de optiske signalene som avspeiler den virkelige skyggen til en urenhet, og et mørkt område som er skapet ved for-styrrelser av lyset på grunn av ujevne brytningsindekser i polyetylen, blir følgende fenomener.utnyttet ifølge foreliggende oppfinnelse. Ved å bruke en lyskilde slik som en lysemitterende diode (LED) eller en lyspære anordnet i tilstrekkelig avstand fra et måleområde eller en moderat koherent lyskilde som vist på figur 1, blir nemlig lyse partier 2 skapt ved begge ender av en urenhet på grunn av lysdiffraksjon.
De lyse partiene 2 er nær begge ender av skyggen 3 og deres bredder og lysstyrke er begrenset innenfor visse områder. Ved således å bedømme om der er slike lyse partier omkring det mørke partiet, er det mulig å skjelne mellom et mørkt område som skyldes forstyrrelse av et optisk signal 1 som et resultat av ujevne brytningsindekser i polyetylen, og et mørkt område som avspeiler den virkelige skyggen av en urenhet.
Figur 2A-2C viser de trinn som ble fulgt ifølge fremgangsmåten for å skjelne urenheter i en smeltet harpiks. Figur 2A viser endring i størrelsen på de optiske signaler som oppnås ved å føre lys fra lyskilden gjennom den smeltede harpiks. Figur 2B viser utgangene fra en komparator for mørk nivå-sammenligning av de optiske signalene. Figur 2C viser utgangene fra en komparator for lysnivå-sammenligning.
Lyskilden må ha en slik koherens at lyse partier 2 vil opptre på grunn av diffraksjon ved begge ender av skyggen 3 av en urenhet i en smeltet harpiks, slik som smeltet polyetylen. De optiske signalene 1 som oppnås ved å føre lys gjennom den smeltede harpiks, blir binarisert ved å føre dem gjennom en komparator med en terskel for lysmengdens mørknivå. Hvis signalene som er binarisert på denne måten, indikerer et mørkt område over en forut bestemt kontinuerlig lengde, blir dette området plukket ut som en potensiell skygge 3' av en urenhet.
De optiske signalene 1 som er oppnådd, blir videre binarisert ved å føre dem gjennom en komparator med en terskel for lysmengdens lysstyrkenivå. Hvis signalene som er binarisert på denne måten, indikerer lyse områder ved begge ender av den potensielle skyggen 3' og hvis det finnes ut at deres målte bredder er innenfor området for de lyse partiene 2 som skapes på grunn av lysdiffraksjon, blir det foretatt en bedømmelse om at den potensielle skyggen 3' er en virkelig skygge av en urenhet.
Med dette arrangementet er det mulig å plukke ut bare de optiske signalene for de virkelige skyggene av urenheter, mens optiske signaler som indikerer falske skygger på grunn av forstyrrelse av optiske signaler som skyldes ujevnhet i brytningsindekser), blir eliminert. Det er med andre ord mulig å skjelne klart urenheter i den smeltede polymer fra falske skygger som skyldes ujevnhet i polymer-ens brytningsindeks og således forhindre feil i deteksjon på grunn av ujevnhet i brytningsindeksen. Tidligere var en slik klar skjelning vanskelig.
For å detektere lyse partier som skyldes lysdiffraksjon ved begge ender av skyggen av en urenhet, kan optiske signaler for forut bestemte områdebredder ved begge ender av den potensielle skyggen 3' integreres for å se om områdene virkelig er lyse partier som skyldes lysdiffraksjon.
Før behandling av de optiske signalene på ovennevnte måte, kan de av deres komponenter som endrer seg langsomt eller aldri endrer seg med tiden, kjent som "faste mønstre", subtraheres fra de totale optiske signaler. Ellers kan de optiske signalene glattes ved å filtrere rom-messige, høyfrekvente komponenter i sammenligning med skyggen av en urenhet.
Fremgangsmåte ifølge foreliggende oppfinnelse har følgende fordeler:
(1) En eventuell urenhet i smeltet polyetylen kan plukkes ut ved å detektere dens skygge. (2) Siden det brukes en linjesensor til å detektere skyggen av en urenhet, er det ikke nødvendig å bruke et så langt vindu for å slippe gjennom lys. Dette eliminerer nødvendigheten av å varme opp det smeltede polyetylen selv når det benyttes et glassparti. (3) Skyggens diameter svarer til den maksimale diameter på urenheten i forhold til den retningen i hvilke lyset blir utsendt fra lyskilden. Skyggen blir derfor lite påvirket av overflatetilstanden og formen på urenheten, slik at de optiske signaler må behandles i minst mulig grad. Dette betyr at hele mengden med smeltet polyetylen lett kan kontrolleres. (4) Diameteren på en urenhet blir beregnet fra produktet av bredden på skyggen og lysintensiteten. Diameteren kan således måles med minimale feil selv om skyggen er uskarp på grunn av lysinterferens. Dette gjør det også mulig å detektere seg ved en urenhet med liten diameter. (5) Siden det er mulig å skjelne mellom lysforstyrrelse som skyldes ujevnhet i brytningsindeks og de virkelige skyggene til urenheter, blir førstnevnte aldri feilaktig forvekslet med sistnevnte. Deteksjonsnøyaktigheten forbedres dermed dras-tisk. (6) Siden det er mulig å detektere posisjonen til en urenhet, kan det brukes en anordning med begrenset dybdeskarphet, slik som et kamera med en konvensjonell linse, til å registrere eller bestemme urenheter.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse kan med fordel anvendes ved ekstrudering av et isolerende belegg på en CV-kabel eller ved dannelse av en sprøytestøpt skjøt ved et skjøteparti på kabelen.
Andre trekk og formål med foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følg-ende beskrivelse under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 er en skisse som forklarer prinsippet for fremgangsmåten ifølge fore liggende oppfinnelse; Fig. 2A er en kurve som viser de optiske signaler; Fig. 2B er en skisse som viser utgangene fra en komparator for mørknivå; Fig. 2C er en skisse som viser utgangene fra en komparator for lysstyrke nivå; Fig. 3A er en skjematisk skisse som viser hvordan eksperimentene utføres for å måle oppløsningen, synsfeltet og fokusdybden som kan oppnås ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse; Fig. 3B er en skisse som viser den prøven som brukes i eksperimentene; Fig. 4A er et bilde av signalutgangene fra CCD-linkesensoren som brukes i eksperimentet som er vist på figur 3A; Fig. 4B og 4C er forstørrede skisser av partiene for henholdsvis 25c og 25b; Fig. 5 er en kurve som viser forholdet mellom diameterne og skyggene av urenheter oppnådd ved eksperimentene på figur 3A; Fig. 6 er en skisse som viser en konvensjonell fremgangsmåte for å detek tere urenheter i smeltet polyetylen; Fig. 7 er en skisse som viser en annen konvensjonell fremgangsmåte; Fig. 8 er en skisse som viser et arrangement brukt til å utføre fremgangs måten ifølge foreliggende oppfinnelse; Fig. 9 er en skisse som viser et annet arrangement som er en kombinasjon
av to av de anordningene som er vist på figur 8; og
Fig. 10 er en skisse som viser et annet arrangement som benytter anordningen på figur 8 og en konvensjonell anordning.
(Utføreselsesform 1)
Figur 8 viser et arrangement for å utføre fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse for skjelning av urenheter i en smeltet harpiks.
Som vist på figuren blir det lys som utsendes fra en LED-lyskilde 11 omformet til parallelle stråler ved hjelp av en kollimatorlinse 12, idet de parallelle strålene passerer gjennom smeltet polyetylen 14 som strømmer gjennom et glass-vindu 13. Strålene som passerer gjennom polyetylenet, blir omformet til elektriske signaler ved hjelp av en CCD-sensor 15, idet signalene blir omformet til digitale signaler ved hjelp av en A/D-omformer 16. De digitale numeriske signaler som frembringes på denne måten, blir lagret i et lager 17 og behandlet ved hjelp av en mikrodatamaskin 18.
De numeriske signalene som er lagret i lageret, er uttrykt ved a^(t|c)...an(t|<),
hvor n er antall bildeelementer i CCD-sensoren. For eksempel afa) indikerer den lysmengde som mottas av det i. bildeelement ved tiden t^. For å eliminere even-tuelle komponenter som endrer seg langsomt med tiden, fra disse numeriske signalene, blir signalen<e>aj(<t>^), aj(tk_.|), a^t^), ••• som representerer lysmengdene
som mottas av hver bildeelement ved forskjellige tidspunkter, utsatt for digital høy-passfiltrering. Numeriske signaler b-j(tk)...an(tk) (n er antall bildeelementer i CCD-sensoren) som ikke inneholder noen komponenter som endrer seg langsomt med tiden, blir oppnådd ved å subtrahere de langsomme komponentene Sj(t^) =
((1/m)aj (<t>k)<+>(m-1)/m Sj(tk_.|<9>) (m x =f=t er filterets tidskonstant, m > 0, =J=t er tidsin-tervallet mellom tk og t^_^) fra de numeriske signalene aj(t^) (d.v.s. bj(<t>k)<=><a>j(tk) -
<S>j(<t>k)).
For videre å rommessig glatte ut fordelingen av den mottatte lysmengde blir signalene b^(tk)... bn(tk) som representerer de mottatte lysmengder ved et gitt tidspunkt, underkastet digital lavpassfiltrering.
(hvor Hj bestemmer filterets beskaffenhet).
Ved hjelp av disse filtreringene blir det frembrakt rommessig utjevnende numeriske signaler C1(<t>k)...<C>n_e(<t>k), som ikke inneholder komponenter som endrer seg langsomt med tiden.
Signalene<C>e(<t>k)...<C>n_e(tk) blir sammenlignet med en terskel atnfor lys-styrkenivået. Hvis hvert av disse signalene (som ikke inneholder noen langsomme komponenter og som er rommessig glattet) er lysere enn terskelen, indikeres det med "1" og hvis ikke, med "0". Det blir således oppnådd binariserte signaler<D>e(<t>k)...<D>n.e(<t>k).
Videre blir signalene Ce(<t>k)...<C>n_e(<t>k) sammenlignet med en terskel (itnfor mørknivået. Hvis hvert av signalene er mørkere enn terskelen, blir det indikert ved hjelp av "1" og hvis ikke med "0". De således binariserte signaler blir representert av Ee(<t>k)... En.e(<t>k).
Hvis det blant signalene Ee(tk)... En_e(<t>k) blir funnet mørknivå-signaler kontinuerlig over en forut bestemt bredde, blir disse delene plukket ut som mulige skygger av urenheter. Hvis det også blir funnet lysnivå-signaler kontinuerlig over en forut bestemt bredde blant signalene De(tk)...<D>n_e(<t>k), blir disse delene plukket ut for å representere mulige lyse partier som opptrer ved begge ender av skyggen av en urenhet på grunn av lysdiffraksjon. Hvis slike lyse partier virkelig eksisterer ved begge ender av de mulige skygger av urenheter, blir slike skygger bestemt å være virkelige skygger.
(Utførelsesform 2)
I denne utførelsesformen blir et antall sett av de anordninger som brukes i utførelsesform 1, brukt for ytterligere å forbedre deteksjonsnøyaktigheten og stør-relsesmålingen av urenheter.
Figur 9 viser et slikt arrangement som benytter to anordninger som er av samme type som anordningen i utførelsesform 1. Størrelsen på en urenhet kan måles ved å kombinere en lyskilde A og en CCD-sensor A. Som vist på figur 5 blir imidlertid, hvis avstanden mellom CCD-sensoren og urenheten endres med 30 mm, en målefeil på omkring 10 mikrometer resultatet for urenheter som har en diameter på 200 mikrometer eller mindre.
Ved å tilveiebringe to slike anordninger slik at de skjærer hverandre i en rett vinkel, er det mulig å bestemme avstanden Y som vist på figuren ved å kombinere en lyskilde B og en CCD-sensor B. For den anordningen som omfatter lyskilden A og CCD-sensoren A, er avstanden Y gjenstandsdybden. Hvis derfor relasjonen mellom arealet av skyggen til en urenhet og avstanden Y bestemmes på forhånd, er det mulig å korrigere de oppnådde resultater i en mikrodatamaskin A i henhold til avstanden Y. I arrangementet på figur 9 blir de resultatene som er frembrakt i mikrodatamaskinene A og B behandlet i mikrodatamaskinen C. Diametrene til urenheter kan således måles mer nøyaktig.
Ved å bruke et antall anordninger av den type som benyttes i utførelses-form 1, kan størrelsen på urenheter detekteres med høyere nøyaktighet fordi deres nøyaktige posisjoner kan bestemmes.
Hvis arrangementet i henhold til foreliggende oppfinnelse brukes sammen med et konvensjonelt kamera, er det mulig å registrerer bilder av urenheter som ikke bare viser deres størrelse og posisjon, men også deres farger.
Figur 10 viser en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse som omfatter skyggedetekterende anordninger 11-18 og et kamera med regulerbar fokus. Kameraet bør være anordnet nedstrøms for de skyggedetekterende anordninger i forhold til harpiksens strømningsretning.
Med dette arrangementet kan avstanden x som er vist på figuren, bestemmes ved hjelp av de skyggedetekterende anordninger 11-18. Ved således å foku-sere kameraet i henhold til avstanden x, kan bildet av en urenhet detekteres liv-aktig.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte for å detektere urenheter i en smeltet harpiks omfattende de følgende trinn: a) føring av den smeltede harpiksen gjennom en passasje som har et vindu gjennom hvilket lys kan passere, b) utsendelse av lys fra en lyskilde gjennom vinduet og den smeltede harpiksen som strømmer gjennom passasjen, c) å avføle ved hjelp av sensorer, skygger produsert når lyset fra lyskilden blir avbrutt av en urenhet inneholdt i den smeltede harpiksen, d) å måle størrelsen av urenheten fra bredden av skyggen og lysintensiteten til skyggen, e) å binarisere optiske signaler ervervet ved å detektere lyset som har passert gjennom den smeltede harpiksen ved å sammenligne de optiske signalene med en første terskel for et mørkenivå, f) å binarisere de optiske signalene ved å sammenligne de optiske signalene med en andre terskel for et lysstyrkenivå, g) og å bestemme at et mørkt område representert av de optiske signalene og som er binarisert i henhold til den første terskelen indikerer skyggen til en urenhet hvis det eksisterer lyse arealer som har målte bredder innenfor området for de lyse delene skapt på grunn av diffraksjon av lys og som er representert ved de optiske signalene som er binarisert i henhold til den andre terskelen i begge ender av det mørke området.
2. Fremgangsmåte for å detektere urenheter i en smeltet harpiks ifølge krav 1,karakterisert vedå tilveiebringe minst en ytterligere lyskilde for utsendelse av lys fra minst den ytterligere lyskilde gjennom vinduet og den smeltede harpiksen som strømmer gjennom passasjen, samt å tilveiebringe ytterligere sensorer, å detektere skyggen til en urenhet som befinner seg i den smeltede harpiksen ved hjelp av et antall sensorer for å bestemme de tredimensjonale posisjoner av urenhetene, og korrigere størrelsen til urenhetene i henhold til den således oppnådde tredimensjonale posisjon.
3. Fremgangsmåte for å detektere urenheter i en smeltet harpiks ifølge krav 1,karakterisert vedå tilveiebringe et kamera med regulerbar fokus, å detektere posisjonen til skyggen av en urenhet i den smeltede harpiksen, og registrere bildet av urenheten ved hjelp av kameraet etter regulering av dets fokuse-ringspunkt i henhold til posisjonen av skyggen av urenheten.
4. Fremgangsmåte for å skjelne urenheter i en smeltet harpiks hvor skyggene av urenheter som befinner seg i den smeltede harpiksen blir detektert ved å føre lys fra en lyskilde gjennom den smeltede harpiksen, karakterisert vedat det bestemmes at hvis optiske signaler som er frembrakt ved deteksjon av det lys som har passert gjennom den smeltede harpiksen, indikerer at der finnes lyse områder omkring et mørkt område, blir de skjelnet som skygger av en urenhet.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert vedat de optiske signaler binariseres ved å sammenligne de optiske signalene med en første terskel for et mørknivå, at de optiske signaler binariseres ved å sammenligne de optiske signalene med en annen terskel for et lysstyrkenivå, og ved at det bestemmes at et mørkt område representert av de optiske signaler som er binarisert i henhold til den første terskel, indikerer skyggen av en urenhet hvis der finnes lyse områder representert ved de optiske signaler som er binarisert i henhold til den annen terskel ved begge ender av det mørke området.
NO19934260A 1992-11-25 1993-11-24 Fremgangsmåte for å detektere forurensninger i smeltet harpiks NO310257B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP33977692A JP3227846B2 (ja) 1992-11-25 1992-11-25 溶融ポリエチレン中の異物検出方法
JP5252250A JPH0783839A (ja) 1993-09-13 1993-09-13 溶融樹脂中の異物判別方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO934260D0 NO934260D0 (no) 1993-11-24
NO934260L NO934260L (no) 1994-05-26
NO310257B1 true NO310257B1 (no) 2001-06-11

Family

ID=26540624

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19934260A NO310257B1 (no) 1992-11-25 1993-11-24 Fremgangsmåte for å detektere forurensninger i smeltet harpiks

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5570181A (no)
EP (1) EP0599297B1 (no)
KR (1) KR0167363B1 (no)
CN (1) CN1078351C (no)
CA (1) CA2109884C (no)
DE (1) DE69318677T2 (no)
DK (1) DK0599297T3 (no)
FI (1) FI935222A (no)
NO (1) NO310257B1 (no)
TW (1) TW229266B (no)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996000381A1 (fr) * 1994-06-27 1996-01-04 The Furukawa Electric Co., Ltd. Appareil de detection de corps etrangers dans une matiere coulante
US5786894A (en) * 1996-10-25 1998-07-28 International Paper Company Measurement of paper pulp and fiber visual characteristics
FI111102B (fi) 1997-09-22 2003-05-30 Metso Automation Oy Menetelmä suspensiossa olevien hiukkasten mittaamiseksi ja mittalaite
KR100287787B1 (ko) * 1998-09-24 2001-04-16 이중구 부품위치정렬장치및이를이용한정렬방법
US6184989B1 (en) * 1999-04-26 2001-02-06 En'urga, Inc. Laser sheet tomography apparatus for flow field statistics
US20020027664A1 (en) * 2000-09-07 2002-03-07 Hyers Robert W. Method and apparatus for optical position detection
FI111734B (fi) * 2001-01-03 2003-09-15 Valtion Teknillinen Menetelmä nestemuodossa olevan polymeerin tarkkailemiseksi
GB2371858B (en) * 2001-02-05 2004-10-13 Abb Offshore Systems Ltd Monitoring particles in a fluid flow
US7508509B2 (en) * 2004-05-04 2009-03-24 Metso Automation Oy Measurement of an object from an image consisting of a pixel matrix
US20060196621A1 (en) * 2005-03-01 2006-09-07 Johansson Ola M Virtual hand sheet method and system for estimating paper properties
TW201005606A (en) * 2008-06-23 2010-02-01 Flatfrog Lab Ab Detecting the locations of a plurality of objects on a touch surface
TW201013492A (en) * 2008-06-23 2010-04-01 Flatfrog Lab Ab Determining the location of one or more objects on a touch surface
TW201007530A (en) * 2008-06-23 2010-02-16 Flatfrog Lab Ab Detecting the location of an object on a touch surface
WO2010006885A2 (en) * 2008-06-23 2010-01-21 Flatfrog Laboratories Ab Detecting the location of an object on a touch surface
TW201001258A (en) * 2008-06-23 2010-01-01 Flatfrog Lab Ab Determining the location of one or more objects on a touch surface
SE533704C2 (sv) 2008-12-05 2010-12-07 Flatfrog Lab Ab Pekkänslig apparat och förfarande för drivning av densamma
US10168835B2 (en) 2012-05-23 2019-01-01 Flatfrog Laboratories Ab Spatial resolution in touch displays
WO2014168567A1 (en) 2013-04-11 2014-10-16 Flatfrog Laboratories Ab Tomographic processing for touch detection
WO2015005847A1 (en) 2013-07-12 2015-01-15 Flatfrog Laboratories Ab Partial detect mode
WO2015108480A1 (en) 2014-01-16 2015-07-23 Flatfrog Laboratories Ab Improvements in tir-based optical touch systems of projection-type
WO2015108479A1 (en) 2014-01-16 2015-07-23 Flatfrog Laboratories Ab Light coupling in tir-based optical touch systems
US10161886B2 (en) 2014-06-27 2018-12-25 Flatfrog Laboratories Ab Detection of surface contamination
CN107209608A (zh) 2015-01-28 2017-09-26 平蛙实验室股份公司 动态触摸隔离帧
US10318074B2 (en) 2015-01-30 2019-06-11 Flatfrog Laboratories Ab Touch-sensing OLED display with tilted emitters
WO2016130074A1 (en) 2015-02-09 2016-08-18 Flatfrog Laboratories Ab Optical touch system comprising means for projecting and detecting light beams above and inside a transmissive panel
CN107250855A (zh) 2015-03-02 2017-10-13 平蛙实验室股份公司 用于光耦合的光学部件
EP3387516B1 (en) 2015-12-09 2022-04-20 FlatFrog Laboratories AB Improved stylus identification
CN106780357A (zh) * 2016-11-14 2017-05-31 国网天津市电力公司 基于图像处理法的xlpe电缆绝缘纯净度评估方法
EP3545392A4 (en) 2016-11-24 2020-07-29 FlatFrog Laboratories AB AUTOMATIC TACTILE SIGNAL OPTIMIZATION
KR20240012622A (ko) 2016-12-07 2024-01-29 플라트프로그 라보라토리즈 에이비 개선된 터치 장치
US10963104B2 (en) 2017-02-06 2021-03-30 Flatfrog Laboratories Ab Optical coupling in touch-sensing systems
US10481737B2 (en) 2017-03-22 2019-11-19 Flatfrog Laboratories Ab Pen differentiation for touch display
WO2018182476A1 (en) 2017-03-28 2018-10-04 Flatfrog Laboratories Ab Touch sensing apparatus and method for assembly
CN117311543A (zh) 2017-09-01 2023-12-29 平蛙实验室股份公司 触摸感测设备
US10712251B2 (en) 2018-01-17 2020-07-14 En'urga, Inc. System for estimating planar drop sizes
WO2019172826A1 (en) 2018-03-05 2019-09-12 Flatfrog Laboratories Ab Improved touch-sensing apparatus
CN112889016A (zh) 2018-10-20 2021-06-01 平蛙实验室股份公司 用于触摸敏感装置的框架及其工具
WO2020153890A1 (en) 2019-01-25 2020-07-30 Flatfrog Laboratories Ab A videoconferencing terminal and method of operating the same
US12056316B2 (en) 2019-11-25 2024-08-06 Flatfrog Laboratories Ab Touch-sensing apparatus
JP2023512682A (ja) 2020-02-10 2023-03-28 フラットフロッグ ラボラトリーズ アーベー 改良型タッチ検知装置
CN112255787B (zh) * 2020-10-23 2022-06-07 中国人民解放军陆军装甲兵学院 一种集成成像显示系统的景深扩展方法及系统
CN113310999B (zh) * 2021-07-30 2022-02-08 布鲁希斯纺织用品(南通)有限公司 一种可用于除杂丝的服饰生产用检测装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1292877B (de) * 1961-06-23 1969-04-17 Cap Ges Fuer Entwicklung Von M Verfahren und Vorrichtung zum selbsttaetigen photoelektrischen Zaehlen, Registrierenund Differenzieren von Teilchen
US3591290A (en) * 1969-04-04 1971-07-06 Battelle Development Corp Urological apparatus and method
US3830969A (en) * 1971-10-14 1974-08-20 Princeton Electronic Prod System for detecting particulate matter
DE2231873A1 (de) * 1972-06-29 1974-01-17 Ver Foerderung Inst Kunststoff Einrichtung zum messen und zaehlen von partikeln in einem stroemenden lichtdurchlaessigen medium mittels licht
US4135821A (en) * 1977-03-22 1979-01-23 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Calibration of optical particle-size analyzer
US4260258A (en) * 1978-08-14 1981-04-07 Pacific Scientific Company Compact, rugged sensor for optical measurement of the size of particles suspended in a fluid
FR2497952A1 (fr) * 1981-01-14 1982-07-16 France Etat Appareil et procede d'ombroscopie
JPS5940146A (ja) * 1982-08-31 1984-03-05 Fujikura Ltd 押出樹脂中の異物検出方法
US4596036A (en) * 1983-08-31 1986-06-17 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method and apparatus for fringe-scanning chromosome analysis
US4613938A (en) * 1985-01-25 1986-09-23 Hss Inc. Present weather observing system utilizing particulate size and velocity measurements
US4999513A (en) * 1988-09-09 1991-03-12 Canon Kabushiki Kaisha Particle measuring apparatus
JPH0776144B2 (ja) * 1988-11-21 1995-08-16 信越半導体株式会社 結晶引上ワイヤの偏芯量測定装置
JPH03118453A (ja) * 1989-09-29 1991-05-21 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 表面検査装置
GB8927371D0 (en) * 1989-12-04 1990-01-31 Ucc Corp Flow monitor
JPH0816646B2 (ja) * 1992-09-28 1996-02-21 株式会社島津製作所 粒度分布測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
FI935222A (fi) 1994-05-26
EP0599297A1 (en) 1994-06-01
TW229266B (no) 1994-09-01
EP0599297B1 (en) 1998-05-20
KR940011942A (ko) 1994-06-22
DK0599297T3 (da) 1999-01-18
FI935222A0 (fi) 1993-11-24
CA2109884A1 (en) 1994-05-26
KR0167363B1 (ko) 1999-03-30
DE69318677D1 (de) 1998-06-25
CN1109168A (zh) 1995-09-27
US5570181A (en) 1996-10-29
NO934260L (no) 1994-05-26
DE69318677T2 (de) 1999-02-18
CA2109884C (en) 1999-01-05
NO934260D0 (no) 1993-11-24
CN1078351C (zh) 2002-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO310257B1 (no) Fremgangsmåte for å detektere forurensninger i smeltet harpiks
US5999256A (en) Particle measurement system
GB2051349A (en) Automatic defecting inspection apparatus
KR100346090B1 (ko) 레이저 용접시 용접 풀 크기감시 및 초점제어 방법 및장치
JP3445722B2 (ja) 表面検査装置および表面検査方法
US5105093A (en) Apparatus for measuring particle size distribution by making use of laser beam diffraction and scattering
US20120314219A1 (en) Device for referenced measurements of reflected light and a method for calibrating such a device
US6633383B1 (en) Method and apparatus for the automated inspection of yarn packages
US5365343A (en) Light flux determination of particle contamination
US6355931B1 (en) System and method for 100% moisture and basis weight measurement of moving paper
KR20030043425A (ko) 레이저 용접시 용접 풀 크기감시 및 초점제어 방법
US9958319B2 (en) Method and device for determining a critical angle of an excitation light beam
JPH05223746A (ja) 透明物体の欠陥検出方法とその装置
EP0994341B1 (en) Method of measuring distribution of internal refractive index for optical fibre preform and measuring device
JP2001215169A (ja) 被覆光ファイバーの被覆層の直径及び/又は偏心度を測定する方法及び装置
WO2017138083A1 (ja) Vブロック方式の屈折率測定装置
JPH0444204B2 (no)
JPH08178855A (ja) 透光性物体あるいは鏡面性物体の検査方法
JP5223478B2 (ja) 散乱特性評価装置
JP3144687B2 (ja) 粒子測定装置
CN104897077B (zh) 高速变焦摄像对曲面轮廓线的自适应检测系统及方法
US5237389A (en) Device for measuring the positions and diameters of the filaments in a filament bundle
SU1420489A1 (ru) Устройство дл контрол рентгенограмм повышенной плотности
JP3227846B2 (ja) 溶融ポリエチレン中の異物検出方法
SU913171A1 (ru) Способ дисперсного анализа частицi

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees