WCA September 2015

图 6 是电荷耦合器件( CCD )矩阵在电线上捕捉到的画面，展现 了垂直于电线中心轴上的(白色)光线的尺寸。光线中能量密 度的高斯线型表明最有效的宽度为 20 微米。 这样电线中心轴上的光点尺寸(线型分辨率： LR )几乎是恒定 的，但是圆周上的光点尺寸(圆周分辨率： CR )则会根据电线 直径( r* α )而呈现波动。电线的线型分辨率则仅由光源系统决 定，而非传感器。 为了能在此进程中获得成功，一个关键性的因素在于光源。 光源必须小而快，但是可以产生具备统一特性的同质光束。 适用于这项项目的特制光源已被成功地开发出来。另一个关 键因素是传感器技术。在最小的感应范围内，必须采用兼具 高速和高敏感度两项特点的传感器。 图像计算 传感器必须根据用户的要求对缺陷的尺寸和形状进行描述。 表面质量测定系统( SQM )可对缺陷周长( P )和缺陷表面( S )进 行实时计算。 比率为 R=k*S/P 2 ，可提供缺陷的形状数据。 k=4π 。在这个范 例中，环状缺陷发生时， R=1 。当缺陷延长时，该数值将趋向 于 0 。 则 R 和 S 是两项关键性的检测参数。为了能获得同质分辨率， 表面质量测定系统( SQM )需测定线型速度(脉冲计数)，同时 直径为用户参数。由此扫描频率可自动进行调节。 测试结果 在撰写本文时，笔者刚刚开展本项目并开始进行行业测试。 在实验室环境下，一根直径为 0.38 毫米( 15 密耳)的不锈钢电 线在运动过程中产生了擦痕或被标上了记号。 在电线运动的同时旋转光源可对其表面进行椭圆扫描，并在 传感器上持续生成图像。

❍ 图 8 : 第二个范例，表面的刮痕。于调频 140 千赫兹收听

在两个范例中，蓝线都指明了缺陷的外围。不幸的是，显示 在电线顶端，即记号所在处中断了。

尽管如此，试验还是证明了计算分析可覆盖整个电线。电线 的表面质量也清晰可见。图像校准必须在平滑的电线表面上 进行操作。

这也是一个寻求参考电线的过程。

对于不同的电线，系统测量的敏感度较低。尽管如此，还需 优化电线位置的独立性能。

❍ 图 7 : 第一个范例，一个较大的墨水标记。于调频 25 千赫兹收听

结论 这个独一无二的设备正在其最新的优化阶段。所有的技术问 题都获得了有效解决。本年度( 2015 年)计划在测试完成之后 投入市场。

第 63 届国际电线电缆研讨会问候函 2014 年 11 月 10 日至 12 日于 美国罗德岛州普罗维登斯

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Wire & Cable ASIA – September/October 2015