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PC & Industrie 5-2018

Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Bildverarbeitung

Bildverarbeitung Mögliche Gefahren rund um die elektrische Antriebstechnik von Fahrzeugen einschränken Autor: Bernd Schindel (CEO) ebs Automatisierte Thermographie und Systemtechnik GmbH www.irPOD.net irPOD IR-Wärmebildsysteme können verlässlich bei der Entwicklung und unter realen Einsatzbedingungen assistieren. Gefahrenquellen, grundsätzlich bedingt durch die Elektrifizierung, können in Mild- Hybrid, Vollhybrid, Plug-in-Hybrid, Extender Varianten und gänzlich vollelektrisch angetrieben Fahrzeugen vorkommen. Bewegungsradien von 200 km bis >600 km setzen immer extrem hohe, integrierte on-board Leistungskomponenten voraus, welche bei Abruf von energetischem Potential, extremer Wärmeentwicklung unterliegen. Diese können bei Falschauslegung oder schadhaften Bauteilen in kritische Temperaturbereiche ausufern und empfindlichen Schaden verursachen. Beispielsweise sind hierbei nicht nur Antriebsaggregate, sondern auch leitende Teile bzw. Energiespeicher wie u.a. Lithium-Ionen-Akkus betroffen. Diesen verbauten Elementen ringt der Normalbetrieb bereits eine extreme Resistenz gegen überhöhter Temperaturentwicklung ab. Diese werden jedoch im täglichen Fahrbetrieb bis in seine Grenzbereiche weiter ausgereizt. Die Anforderungen, die es zu bestehen gilt, sind Außentemperaturen unter der Null-Grad Marke und extremer Hitze. Einige der verwendeten Energiespeicher, wie bspw. ein Lithium-Ionen-Akku, lässt sich meist aus Sicherheitsgründen bei extremen Minusgraden teils gar nicht mehr aufladen, ohne dass dieser dabei beheizt wird. Bei sehr warmer Umgebung (>40 °C) beginnen die Energiespeicher extrem zu altern und erfordern zusätzliche Kühlung. Zur weiteren Beanspruchung führen Fahrzyklus und -stil, Innenraumklimatisierung, Defrosta-Funktion etc. welches die Verlustleistung, auch im Rahmen der Alterung eines Energieträgers stark beeinflussen kann. Thermodynamiker sind deshalb strikt angehalten, in Ihren Entwicklungsansätzen, alle Kühl- und Heizvorrichtungen im Fahrzeug akkurat abzustimmen und deren Einsatz intelligent zu lösen. Die richtige Planung von Einsatz zu verwendender Materialien und Konzepten zur Innenraum- und Bauteil- Isolierungen ist ebenso wichtig. Die Voraussetzung den europäischen Fahrzyklus (NEFZ) Anforderungen zu entsprechen, sollte dabei eigentlich unterstes Kriterium für kompetente Hersteller sein. Hohe Flexibilität in der Detektion von thermischen Anomalien Genau hier setzt das moderne Oberflächentemperatur-Messverfahren von ebs auf sphärischen Bauteilen an. Höchst empfindliche, thermische Vorgänge können nicht nur während der Entwicklung, zur Erreichung feststehender Parameter an Energiespeicher und Antriebsystemen begleitend, sondern auch Fahrzyklen in Echtzeit, für das Regeln physikalischer Einflüsse, online überwacht werden. Durch irPOD Wärmebildsysteme in mobiler oder stationärer Ausführung, ist man zu jeder Zeit in der Lage, schnell eine probate Beobachtungsposition einzunehmen und sofort auffällige Temperaturen zu ermitteln. Mögliche Wärmenester werden lokalisiert und etwaige Gefahrenherde erkannt. ◄ 44 PC & Industrie 5/2018

Bildverarbeitung Neue Thermo- und Hyperspektral-Analyse Die EyeVision Software bietet jetzt mit dem Release 3.7 neue Thermografie befehle. Diese ermöglichen das Durchführen aktiver als auch passiver Thermografie. Die Software ist dabei selbsterklärend und intuitiv bedienbar geblieben. Die Programmierung der Software erfolgt, wie gewohnt, per Drag-and-Drop. Die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung ermöglicht beispielsweise das Auffinden von Fremdstoffen in Kunststoffen oder das Erfassen von Hohlräumen in Schaumstoffen, ohne dabei das Werkstück zu beschädigen. Selbst Oberflächenformen transparenter Materialien können sicher geprüft werden, wie z. B. durchsichtige Klebeaufträge, Kleberaupen, usw..Unvollständige Klebeaufträge werden sicher erkannt. Bei aktiven Thermo graphie-Messungen muss das zu untersuchende Material erwärmt werden. Von einer passiven Messung spricht man, wenn für die Erkennung von Fehlern im Material die Produktionswärme genutzt werden kann. Anwendungsgebiete für Thermografie in der Bildverarbeitung sind speziell zerstörungsfreie Prüfungen in der Automobilindustrie oder auch bei der Flugzeugherstellung. EVT Eye Vision Technology www.evt-web.com Anwendungsbeispiele Ein Anwendungsbeispiel für die EyeVision Software in der aktiven Thermografie ist die Prüfung von Gasturbinenschaufeln. Gasturbinen sind enormen Temperaturen und Fliehkräften ausgesetzt. Daher sind die Qualitätsanforderungen an die Komponenten entsprechend hoch. Die Prüfaufgaben umfassen die komplette Fertigungskette vom Guss der Schaufeln über die Nachbearbeitung bis zum Aufbringen der Wärme dämmschicht. Die neuen Thermo-Befehle der EyeVision Software unterstützen auch die Prüfung des passiven und aktiven Zustands von Baugruppen und Bauelementen. Sie vereinfachen auch die zerstörungsfreie Wärmefluss-Prüfung zur fertigungsintegrierten Qualitätssicherung in der Auto mobilindustrie. Aber dies ist noch nicht alles: auch die Hyperspektralanalyse ist nun mit EyeVision möglich. Unterschiedliche Wellenlängen Die neuen EyeVision Tools können zur selektiven Auswertung unterschiedlicher Wellenlängen verwendet werden. Sie unterstützen diverse IR-Kameras, beispielsweise von Optris und Flir. Darüber hinaus können mit EyeVision Kameras diverser Plattformen eingesetzt werden: GigE, USB 2.0, USB 3.0, RS232, Camera Link, usw. Zusätzlich läuft EyeVision auf diversen embedded Boards wie Raspberry Pi, Odroid, Pine, sowie dem eigenen SPS-IO-Module und IoCap (Capture-and-IO-Board). ◄ Extrem kompakte Mikro-Objektive bieten konfigurierbare Vergrößerung Edmund Optics (EO) stellt die Techspec extrem kompakten Mikro-Objektive vor. Diese Objektive sind die kleinsten Objektive von EO und nahezu die kürzesten und kompaktesten in ihrer Arbeitsabstands-, Vergrößerungsund Auflösungsklasse. Die Vergrößerung der Objektive lässt sich durch verschiedene Verlängerungszylinder unkompliziert nach Kundenwunsch verändern. Auch die numerische Apertur sowie der Arbeitsabstand lassen sich durch einen Wechsel der Basisoptik im Objektiv anpassen. Techspecs extrem kompakte Mikro-Objektive bieten eine beugungsbegrenzte Auflösung in einem kompakten, leichten Gehäuse für höchste Präzision in den unterschiedlichsten Anwendungen. Obwohl diese Objektive endlich korrigiert sind, erreichen sie ähnliche Eigenschaften bei der Bildverarbeitung wie unendlich korrigierte Objektive. Sie erfordern keine Tubuslinse, um ein Bild auf dem Sensor zu erzeugen. Techspecs Mikro-Objektive bieten eine 2X Vergrößerung, lassen sich jedoch problemlos mit Verlängerungszylindern für Vergrößerungen von 4X, 5X, 10X, 15X und 20X konfigurieren. Die kürzeste Objektivlänge mit einer Vergrößerung von 2X beträgt 10,8 mm und die größte Objektivlänge mit einer Vergrößerung von 20X liegt bei etwa 180 mm. Erhältlich mit zwei verschiedenen Brennweiten und Arbeitsabständen Vier Versionen Die RoHS konformen Objektive sind in 4 Versionen erhältlich mit einer Vergrößerung von 2X und einer Brennweite von 8 mm oder 10 mm. Die Optiken haben zwei unterschiedliche numerische Aperturen mit Arbeitsabständen von 11,4 mm und 9,9 mm. Angeboten werden fünf verschiendene C-Mount Verlängerungszylinder für die 8 mm und 10 mm Objektive und somit insgesamt 10 Modelle, mit Vergrößerungen von 2X, 4X, 5X, 10X, 15X und 20X. Die Techspec Mikro-Objektive sind ab Lager verfügbar und sofort lieferbar. • Edmund Optics GmbH www.edmundoptics.de PC & Industrie 5/2018 45