Sensor Instruments
Entwicklungs- und Vertriebs GmbH
Schlinding 11
D-94169 Thurmansbang
Telefon +49 8544 9719-0
Telefax +49 8544 9719-13
info@sensorinstruments.de

Traduci questa pagina:

Ce este luciu?


 
Luciul unui obiect reprezintă reflexia directă a luminii în domeniul vizibil. Reflexia directă în „starea sa pură” poate fi observată, spre exemplu, pe suprafața unei oglinzi unde: unghiul de incidență = unghiul de reflexie. Unghiul este definit de la poziția normală a suprafeței.


 
În majoritatea cazurilor însă reflexia apare ca reflexie mixtă deoarece majoritatea suprafețelor sunt neuniorme și au o așa-numită duritate a suprafeței. Partea indirectă a reflexiei crește odată cu creșterea durității. Desigur, trebuie avut în vedere și faptul că o anumită parte a radiației incidente este absorbită de către obiect sau trece prin obiect.
 
Prin urmare, se face o distincție între reflexia difuză și reflexia directă. REFLEXIA DIRECTĂ prezintă interes pentru măsurarea luciului, în timp ce la verificarea luciului, REFLEXIA DIRECTĂ și REFLEXIA DIFUZĂ se utilizează pentru evaluare.
 
 
REFLEXIA DIFUZĂ
Suprafața constă în „oglinzi” aranjate la întâmplare, ceea ce înseamnă că radiația incidentă se reflectă în toate direcțiile.
 
RELEXIA DIRECTĂ
Suprafața constă în „oglinzi” direcționate, ceea ce înseamnă că radiația incidentă se reflectă într-o singură direcție.

 

 

Suprafețe de calibrare
 
De regulă, se folosesc fie oblinzi din sticlă neagră, fie argintii pentru calibrarea senzorilor de măsurare a luciului. Aceste două produse au o suprafață plană, și numai lumina incidentă se reflectă de pe o suprafață C. Suprafața oglinzii argintii oferă aproape o reflexie totală, suprafața din sticlă neagră reflectă numai aprox. 5% din lumina incidentă, însă restul radiației incidente seste absorbită complet, astfel că suprafața din spate nu poate contribui la reflexia directă.

 
Sticla neagră
Partea luminii argintii care se reflectă prin sticla neagră se utilizează ca referință, nivelul de luciu pe sticla neagră se definește ca 100 (unitate: [1] nivel luciu (sticlă neagră) = 100 ([1])
 
 
 
Oglinda argintie
Când se folosește o oglindă argintie, această suprafață se utilizează ca referință și se definește ca 100 (unitate: [1]).

 




Unghiul de măsurare

20° de la valoarea normală
Această geometrie de măsurare se folosește în principal pentru obiecte foarte lucioase precum aluminiul cu luciu intens, peliculele de plastic cu luciu intens sau plăcile din sticlă vopsite.
 
În funcție de aplicație, senzorul de luciu este calibrat pentru sticlă neagră sau oglindă argintie (versiune specială de senzor).
 
45° de la valoarea normală
Nivelul de luciu al sticlei negre este 100([1]). Și în versiunile speciale calibrate pentru oglinzi argintii, nivelul este 100[1]. Această geometrie de măsurare se folosește aproape în mod exclusiv în industria celulozei pentru măsurarea suprafețelor foarte lucioase din hârtie (așa-numitul standard TAPPI).
Calibrarea se realizează pentru sticla neagră. Nivelul de luciu al sticlei negre este 100([1]).
 

60° de la valoarea normală
Aceasta este varianta utilizată cel mai frecvent. Se poate utiliza în mod optim pentru toate obiectele, de la cele mate la cele lucioase. Calibrarea se realizează exclusiv pentru sticla neagră. Nivelul de luciu al sticlei negre este 100([1]).

75° de la valoarea normală
Acest unghi de măsurare se utilizează de preferat în industria celulozei pentru măsurarea suprafețelor de hârtie mate și lucioase (standardul TAPPI). Calibrarea se realizează pentru sticlă neagră cu un nivel de luciu de 100 [1].
85° de la valoarea normală
Această gometrie de măsurare se utilizează în principal pentru măsurarea suprafețelor foarte mate (de exemplu, suprafețe mate din lemn). Și în acest caz calibrarea se realizează pentru sticlă neagră cu un nivel de luciu de 100 [1].
 
Dispozitive portabile
 
Piața oferă o varietate amplă de dispozitive OFFLINE (dispozitive portabile) care se pot utiliza pentru a măsura nivelul de luciu într-un laborator, spre exemplu. La materialele sub formă de foi, se ia de obicei o probă la începerea producției pentru măsurători în laborator. Apoi se ia o altă probă la sfârșitul producției. Aceasta înseamnă desigur că nu se poate realiza nicio măsurare corectă a luciului între începutul și sfârșitul producției. Însă în producția de material plat, se pot lua probe și în timpul producției. Această metodă însă durează mult și, de regulă, probele preluate pot fi reintroduse foarte greu în procesul de producție.
 
Structura de bază a dispozitivelor portabile: De regulă, ca sursă de lumină se folosește un bec. Elementul optic de transmitere a luminii asigură alinierea paralelă a luminii albe (de regulă, raza de lumină are un diametru de până la 10 mm). Un separator de raze desface o parte a luminii din transmițător, care prin intermediul unui element optic (element optic de referință) este direcționată spre receptorul de referință, permițând compensarea posibilelor variații.
 
 
 
Marea parte a luminii iese însă din dispozitivul de măsurare a luciului și se lovește de suprafața care va fi măsurată.  Dispozitivul portabil trebuie să se sprijine pe obiect pentru a observa distanța de măsurare și pentru a asigura neatingerea receptorului de lumina externă. Cantitatea de lumină concentrată pe receptor prin elementul optic al receptorului oferă informații despre nivelul de luciu. Capacul optic al dispozitivelor portabile se folosește de asemenea ca o placă de calibrare deoarece interiorul capacului conține sticlă neagră.
 
Dezavantajele dispozitivelor portabile:
  • Sunt posibile NUMAI măsurători OFFLINE, ceea ce înseamnă că este necesară prelevarea de probe. Materialele sub formă de foi pot fi măsurate la începutul și la capătul foii!
  • Măsurătorile sunt posibile numai în mod aleator (într-un laborator). O măsurare 100% a produsului nu este posibilă!
  • O măsurare fără contact nu este posibilă deoarece senzorul trebuie să se sprijine pe obiectul de măsurat!
  • Sensibilitatea la lumina externă, deoarece se folosește, de regulă, un bec ca sursă de lumină (nemodulată).
  • Durata limitată de funcționare a sursei de lumină (bec).
  • Nu există ieșiri digitale cu activare, nu există ieșiri analogice.


Dispozitive de măsurare INLINE (de la Sensor Instruments GmbH)

 

 
Structura dispozitivelor INLINE este practic similară cu cea a dispozitivelor portabile, însă există unele diferențe esențiale:
 
Avantajele dispozitivelor INLINE:
  • În locul unui bec se folosește un LED cu lumină albă, ceea ce înseamnă că lumina poate fi modulată, iar sistemul de măsurare este insensibil la lumina externă.
  • Datorită insensibilității la lumina externă, sistemul de măsurare funcționează într-un mod fără contact și astfel poate fi utilizat INLINE.
  • Ramura de referință - A poate fi plasată în exterior. Astfel, influențele de mediu se aplică în mod egal pentru distanța de măsurare și distanța de referință.
  • Capacul optic cuprinde o sticlă plană, ceea ce facilitează semnificativ curățarea sistemului optic.
  • Sistemul prezintă ieșiri cu activare și 2 ieșiri analogice (ieșire de tensiune și de curent)
  • Sunt disponibile mai multe interfețe în serie (prin convertoare): RS232, USB și Ethernet.
  • Printr-o unitate de monitorizare se pot reprezenta mai multe linii de măsurare prin intermediul unui multiplexor (afișaj tendință, afișaj numeric și grafic pentru nivelul de luciu, afișajul mediei, valoarea setată a toleranței și înregistrarea datelor pentru un anumit număr de lucrare).
  • Deoarece puterea transmițătorului LED-ului cu lumină albă poate fi variată, puterea luminii poate fi adaptată optim la suprafața curentă de măsurat.
  • Raza de lumină specială are un diametru de aprox. 20 mm, ceea ce înseamnă că se scanează o secțiune mult mai mare a suprafeței obiectului, decât cu dispozitive portabile. Sistemul de măsurare devine astfel insensibil la variații locale

 

Măsurarea luciului

Senzorii de luciu Inline realizați de Sensor Instruments utilizează aceleași standarde de măsurare care se folosesc și la dispozitivele portabile de măsurare a luciului. La funcționarea INLINE, acestea asigură robustețea necesară, măsurare fără contact și insensibilitatea la lumina externă și emit semnale corespunzătoare (analogice și digitale) care informează despre nivelul de luciu. La măsurarea luciului inline, trebuie să se aibă în vedere și faptul că măsurătoarea trebuie realizată simultan în mai multe poziții ale obiectului, ceea ce presupune o operațiune multiplă cu includerea unui aparat de monitorizare.
 
 
Hardware
Senzorul de luciu cuprinde în esență o sursă de lumină (SI: LED cu lumină albă modulată) în sistemul optic de transmitere, un separator de raze care desface o parte a radiației din transmițător și o transmite la receptorul de referință, sistemul optic al receptorului și la receptorul propriu-zis.

 

Geometria de măsurare
Sensor Instruments oferă senzori de luciu INLINE pentru toate standardele importante:

 

 

Legătura cu interfața
Senzorul de luciu prezintă 5 ieșiri digitale care pot fi evaluate corespunzător printr-un PLC în aval. Se pot reprezenta maxim 31 de niveluri de luciu (cu toleranțele corespunzătoare) (codate binar). Senzorul are și două ieșiri analogice care oferă informații despre nivelul de luciu actual: O ieșire de tensiune (0 V…10 V) și o ieșire de curent (4 mA ... 20 mA). Interfața integrată RS232 se poate utiliza pentru transmiterea datelor. Convertorii externi ai interfeței pentru USB și Ethernet se pot utiliza pentru conectarea la sistemele respective. Multiplexorul M-PLEX-08 permite legarea a maxim 8 măsurători de luciu (senzori RLS-GD), ale căror valori de măsurare pot fi afișate și grafic (afișajul tendinței) și numeric (valoare actuală sau medie) cu un aparat de monitorizare (SI-PP320-10.4°). De asemenea, este posibil să se înregistreze și să se salveze date în legătură cu lucrarea respectivă.

Software

Senzorul de luciu poate fi redat ușor și confortabil în parametri cu programul RLS-GD-Scope V4.8 Windows®. Programul afișează și cei mai importanți parametri precum valoarea brută a receptorului de referință și a receptorului pentru reflexia directă.

Parametrii importanți de intrare:
  • Puterea luminii LED-ului cu lumină albă se corectează automat / nu se corectează automat:
    MOD DE PUTERE: DINAMIC/STATIC
    Setarea puterii luminii pentru funcționare STATICĂ:    



    0: LED off
    1000: LED at maximum

  • Media valorilor de luciu determinate:
    În MODUL DE PUTERE DINAMIC, sistemul de comandă integrat în senzorul de luciu încearcă să controleze puterea luminii astfel încât fie valoarea brută a semnalului de referință, fie valoarea brută a receptorului pentru reflexia directă, se află în treimea superioară a intervalului dinamic (consultați afișajul bară de pe interfața utilizatorului).

  • Media poate fi setată între 1 și 32000:

  • Setarea numărului de niveluri de luciu care trebuie asigurate la ieșirile digitale MAX-W6:

  • Se pot emite la ieșire direct maxim 5 niveluri de luciu. Pentru mai mult de 5 niveluri de luciu, ieșirea poate fi codată binar

  • Modul de evaluare NORM (NORMAL) sau GLOSS (LUCIU):
    În modul de evaluare GLOSS (LUCIU), se face o comparație continuă cu semnalul de referință, care reprezintă întotdeauna valoarea de calibrare a sticlei negre (sau a oglinzii argintii). Relația CANAL DE MĂSURARE / REFERINȚĂ în timpul calibrării servește drept punct de referință aici. Numai modul GLOSS (LUCIU) se folosește pentru măsurarea luciului. Modul NORM (NORMAL) este explicat în detaliu în capitolul VERIFICAREA LUCIULUI.

  • Ieșirea analogică:
    Valoarea analogică reprezintă de regulă un nivel de luciu de la 0 la 100 (0V…+10V). Însă acest interval poate fi mărit cu un factor de 10 pentru ca apoi să se poată emite un interval pentru nivelul luciului de la 5 la 15 ca valoare analogică de la 0V la 10V (sau de la 4 mA la 20 mA).

  • Tabelul cu nivel de luciu

  • Afișaj grafic și numeric: NIvelul de luciu, valoarea de referință și valoarea de măsurare sunt afișate în formă numerică. Apoi, nivelul de luciu este afișat în formă grafică.   Se pot salva până la 31 de niveluri diferite de luciu în tabelul de instruire. Se pot stabili și toleranțele. De asemenea, este posibilă introducerea aceluiași nivel de luciu GN și setarea unei toleranțe GTO care crește în tabel de sus până jos. Senzorul de luciu procesează apoi tabelul de sus până jos. Valoarea care este prima dată reală (în intervalul de toleranță) este trimisă la ieșirile digitale sub forma numărului din tabel. Cu ajutorul tabelului de instruire, nivelul de luciu poate fi astfel clasificat (de exemplu, conform toleranței în creștere sau în formă de cascadă).

  • Calibrare
    Un clic pe butonul deschide fereastra CALIBRATE (CALIBRARE):

  • Se poate face o selecție aici între calibrarea la o valoare țintă (de regulă, sticla neagră, sau cu oglinda argintie RLS-GD-20/20°-UV), sau adaptarea la un dispozitiv portabil. Astfel, se pot compensa posibile deviații între dispozitive INLINE și dispozitive de măsurare portabile, iar operatorul are apoi două dispozitive care afișează aceeași valoare. Astfel de deviații sunt cauzate deseori de plăcile de calibrare murdare (sticlă neagră) ale dispozitivelor portabile sau de dispozitivele învechite.

  • Cu programul de monitorizare RLS-GD-MONITORING V4.8 nivelurile de luciu de până la 8 senzori pot fi afișate simultan în combinație cu multiplexorul MPLEX-08 și monitorul SI-PP320-10.4". Nivelurile de luciu pot fi afișate în formă numerică și grafică, sub forma unui grafic de evoluție. Mai mult, valorile înregistrate pot fi atribuite unui anumit număr de lucrare.

 

Verificarea luciului

Senzorii de luciu din seria RLS-GD sunt foarte potriviți pentru verificarea luciului. Pentru astfel de aplicații, se selectează modul NORM din programul de stabilire a parametrilor RLS-GD-Scope V4.8.

În acest mod, reflexia directă este pusă în legătură cu reflexia difuză. De asemenea, este posibil să salvați până la 31 de valori de luciu în tabelul de INSTRUIRE.

Atât valoarea NORM, cât și valoarea de toleranță NORM se pot schimba manual.  Tabelul este procesat de sus în jos. Prima valoare din tabel care se potrivește cu valoarea curentă NORM procesată este transmisă la ieșirile digitale fie direct, fie prin codare binară (în funcție de stabilirea parametrilor și de numărul valorilor instruite).


Tipuri de senzori cu luciu disponibile:


În afară de ieșirile digitale, senzorii au și două ieșiri analogice care oferă informații despre valoarea NORM: 1 x ieșire de tensiune (0V…+10V), 1x ieșire de curent (4 mA … 20mA).



 

Programul RLS-GD-Scope V… se utilizează și ca interfață a utilizatorului pentru verificarea luciului în vederea stabilirii parametrilor pentru senzorul de luciu și a monitorizării datelor brute ale valorilor stabilite.

Stabilirea parametrilor cum ar fi puterea transmițătorului controlat automat / necontrolat automat (DYN/STAT), puterea transmițătorului (în modul STAT), valoarea medie (AVERAGE), numărul de valori de instruire, modul de ieșire (codare directă sau binară, prelungirea impulsului), modul de evaluare, toleranța în tabelul de instruire se poate realiza ușor și confortabil în Windows®.


Se poate realiza o verificare simplă și eficientă a luciului cu senzorul SPECTRO-1-FIO în combinație cu sistemul cu fibre optice D-S-A2Ë0-2.5-1200-67° sau D-S-A3Ë0-1200-67° și suportul V (tip KL-20/20°, KL-15/45°, KL-12/60°, KL-10/75° și KL-5/85°). Sistemul senzorului asigură un semnal analogic (0V...+10V sau 6mA.. 20mA) și două semnale digitale.
 
Programul SPECTRO1-Scope V2.0 Windows® se poate utiliza pentru a stabili, spre exemplu, banda de toleranța în jurul nivelulul actual de luciu, puterea luminii, valoarea medie și factorul de amplificare. De asemenea, se poate activa și o funcție EXTERNTEACH care permite o instruire simplă prin sistemul de control al programului PLC.

 

 

Controlul culorii-luciului

Verificarea luciului rezolvă deja o serie de aplicații. Însă, există încă probleme acolo unde trebuie să se verifice și culoarea, în afară de nivelul luciului.
 
SI-COLO-GD-40 este un sistem de verificare care măsoară atât nivelul de luciu, cât și valoarea culorii.  Prin aceasta, este posibilă detectarea chiar și a celor mai mici diferențe dintre produse distincte.  
 

Senzorul de culoare și luciu
SI-COLO-GD-40
Senzorul de culoare și luciu SI-COLO-GD-40 reprezintă în esență o combinație a unui senzor de culoare din seria SI-COLO4 cu componente ale unui senzor de luciu din seria RLS-GD. Sursa de lumină a senzorului cuprinde LED-uri cu lumină albă modulată pentru a asigura o insensibilitate mai bună la lumina externă. În afară de detectorul de culoare (valori brute R, G, B), un detector pentru componenta reflectată direct (DIR) și un detector pentru componenta reflectată difuz (DIF) oferă de asemenea informații la aparatul de comandă care este integrat în senzorul de culoare-luciu.


Evaluarea culorii se realizează conform următorilor algoritmi:



Ca și alternativă, așa-numitele valori s, i, M sunt de asemenea disponibile pentru senzorii de culoare. Evaluarea luciului se realizează cu următoarea formulă:

 

Pe lângă datele brute (R, G, B, DIR, DIF) aparatul de comandă poate opera și cu parametrii x, y, INT, GN și s, i, M, GN.
 
În timp ce x, y, INT și s, i, M oferă informații despre valoarea culorii, valoarea GN oferă informații despre acțiunea luciului obiectului.

În esență, sunt disponibile următoarele moduri pentru evaluare:

 

x, y, INT GN
s, i, M GN
x, y, INT, GN
s, i, M, GN

 

Instruirea se realizează la fel ca în cazul senzorilor de culoare, doar că se adaugă un parametru suplimentar: GN!

Cu x, y, INT și GN tabelul arată așadar după cum urmează:

Nb

x

y

INT

CTO

GN

GTO

0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

x, y, INT GN

Nb

x

y

INT

CTO

GN

GTO

0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

x, y, INT GN

 

Și cu s, i, M și GN tabelul arată după cum urmează:

Nb

x

y

INT

CTO

GN

GTO

0

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 s, i, M GN

Nb

s

i

M

GN

CGTO

0

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

s, i, M GN

 

Evaluarea depinde și de modul de selecție setat:
 
BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE)
FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE)
MINIMAL DISTANCE (DISTANȚA MINIMĂ)
 
În modul de evaluare, x, y, INT GN și s, i, M GN senzorul verifică mai întâi dacă valoarea actuală de culoare - luciu se află în plaja de toleranță specificată a GN, adică GTO. Apoi, acesta verifică dacă starea valorii culorii (în cadrul CTO) este reală. Dacă sunt eligibili mai mulți candidați, selecția se face conform modului de selecție setat (BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE), FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE), MINIMAL DISTANCE (DISTANȚA MINIMĂ), consultați COLOR INSPECTION (INSPECȚIE CULORI)).
 
În modul de evaluare x, y, INT, GN și s, i, M, GN, pe de altă parte, senzorul realizează selecția culoare/luciu într-un „spațiu cvadru-dimensional”, iar toleranța CGTO crează o structură cvadru-dimensională. Valoarea actuală culoare-luciu trebuie să se afle în plaja de toleranță dacă valoarea culoare-luciu instruită trebuie să fie eligibilă ca un posibil candidat.
 
REPREZENTARE GRAFICĂ în MODUL DE EVALUARE x, y, INT GN și s, i, M GN:

Valorile x, y, INT și s, i, M sunt indicate în 3 imagini. Valoarea GN este reprezentată ca afișaj cu bară.

Valori culoare-luciu salvate:

 



Valori culoare-luciu salvate:



 

În modul de selecție BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE): Valoare culoare-luciu 5
În modul de selecție MINIMAL-DISTANCE (DISTANȚĂ MINIMĂ): Valoare culoare-luciu 5
În modul de selecție FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE): Valoare culoare-luciu 1
 
REPREZENTARE GRAFICĂ în MODUL DE EVALUARE x, y, INT GN și s, i, M GN:
În aceste două moduri, valoarea x, y, INT, GN și s, i, M, GN sunt indicate în 6 imagini:
 

Valori culoare-luciu salvate:





Valori culoare-luciu salvate:









 

În modul de selecție BEST HIT (CEA MAI BUNĂ POTRIVIRE): Valoare culoare-luciu 3
În modul de selecție MINIMAL DISTANCE (DISTANȚA MINIMĂ): Valoare culoare-luciu 3
În modul de selecție FIRST HIT (PRIMA POTRIVIRE): Valoare culoare-luciu Ø
 
SI-COLO-GD-SCOPE cu interfața utilizatorului Windows®:






Verificarea culorii-luciului cu SPECTRO-3-50-FCL-30°/30°

TTipul de senzor de culoare-luciu SPECTRO-3-50-FCL-30°/30° vine cu două surse de lumină care se vor folosi alternativ, în funcție de nivelul semnalului IN0. Senzorul se utilizează pentru obiecte cu diferențe foarte mici de culoare și luciu, de exemplu imitații din piele, componente din piele și plastic pentru interioare de automobile, și pentru diferențierea peliculelor de plastic și a elementelor laminate cu plastic pentru industria mobilei.

 

 
SPECTRO-3-SCOPE cu interfață de utilizator Windows ®:



NOTIZIE

Fiere: 

Empack Utrecht 2020
15, 16 e 17 settembre 2020
Jaarbeurs Utrecht

all about automation 2021
9 e 10 marzo 2021
Messe Friedrichshafen
 
più...



Nuove applicazioni:

Differenziazione cromatica di componenti in plastica nera e marrone per interni
(N°696)
Misurazione della distanza su vetri laterali in plexiglas
(N°697)
Misurazione della distanza da pannelli isolanti
(N°698)

più...



Nuovi comunicati stampa:

Il coraggio di lasciare spazi vuoti!
Serie RED

più...



Nuovi video:

 
 
 


 Conteggio di coperchi in plastica trasparente con SPECTRO-1-CONLAS e A-LAS-N-F16-...
 Autenticazione del prodotto con LUMI-STAR-MOBILE-BL/OR-POL-IOS 
 Marcatura della pelle con LUMI-INLINE-SL-IR/IR 

più...



Note importanti sugli aggiornamenti del software

più...




FIND US ON ....

Facebook Youtube in Instagram Twitter

TOP