VIK - Meet- en Regeltechniek

centra
Kim Kiekens wint
‘young researcher award’ in Japan
Groep T-onderzoekster in de prijzen op 10th International
symposium on measurement and quality control
OSAKA. Een eerste paper en meteen prijs. Het overkwam Kim Kiekens tijdens
het 10th International symposium on measurement and quality control
aan de universiteit van Osaka. Kim is verbonden aan de unit Energie -
technologie van Groep T - Leuven Engineering College. Haar onderzoeksdomein
is dimensionale meettechniek met computertomografie. Daarmee kun
je via X-stralen kijken in het inwendige van alle denkbare voorwerpen zonder
ze te moeten openen of stukmaken.
Kims onderzoek maakt deel uit van haar
doctoraal proefschrift. Daarin onderzoekt
ze methodes om de nauwkeurigheid van
machines voor dimensionaal meten in
kaart te brengen en te optimaliseren. Haar
promotoren dr. ir. Wim Dewulf (Groep T)
en prof. Jean-Pierre Kruth (K.U.Leuven)
gaven haar de raad om een paper voor het
symposium in Japan in te dienen. De
paper werd aanvaard en Kim kreeg als
enige Belgische ook de kans om een
lezing te geven op de wereldtop van meettechniek
en kwaliteitscontrole.
Kim Kiekens neemt haar
prijs in ontvangst.
Kim kreeg als enige
Belgische de kans om
een lezing te geven op de
wereldtop van meettechniek
en kwaliteitscontrole.
Kim presenteerde in Osaka een nieuw
‘kalibratie-object’: “Ik heb het speciaal
ontworpen om dimensionale metingen
met computertomografie te verbeteren.
Je moet het je voorstellen als een aluminium
blokje met een inwendige structuur
die er uitziet als een cactus. Met de CTscanner
nemen we er zwart-witbeelden
van onder verschillende hoeken van 360°.
Die beelden worden samengesteld tot een
3D-model, opgebouwd uit voxels, het 3Dequivalent
van pixels. Op dat model kunnen
dimensionale metingen plaatsvinden.”
“Het beeld van het object wordt vergroot
door het te verplaatsen. Hoe dichter bij de
X-stralenbron, hoe groter het beeld wordt.
Je kunt het vergelijken met een kaars die
een schaduw werpt op een wand. Hoe
dichter je hand bij de vlam komt, hoe groter
het schaduwbeeld wordt. Hoe meer het
object wordt vergroot, hoe beter de resolutie
van het 3D model.”
“Bij het meten rijzen
twee problemen. Om te
beginnen moet je na de
meting het object herschalen
tot zijn reële
grootte. Je moet namelijk
precies weten hoeveel
keer het vergroot
werd. Ten tweede
bestaat de rand van het
object uit een hele
reeks grijswaarden
tussen wit en zwart en moet je bepalen
welke grijswaarde de grens bepaalt tussen
het materiaal en de achtergrond
(omringende lucht). De software gaat
daar soms in de fout, waardoor een correctie
nodig is. Welnu, de methode geïllustreerd
aan de hand van dit kalibratieobject
maakt het mogelijk om zowel de herschaling
tot de juiste grootte als de correctie
van de grijswaarde uit te voeren.”
Kalibratie
“Voor de kalibratie worden enkele maten
van het object ook opgemeten met een
coördinatenmeetmachine. Die meet enkel
de uitwendige vormen op, maar is wel
nauwkeuriger, waardoor we een referentie
hebben om onze metingen met CT te vergelijken.
Op basis daarvan kunnen we de
inwendige maten corrigeren, zodat die
nauwkeuriger worden. Daar ligt precies
het verschil tussen de conventionele
meettechnieken en computertomografie.
Waar het met de eerste technieken onmogelijk
is om de inwendige structuur of een
samengesteld product in beeld te brengen
en te meten, kan dat wel met computertomografie.
Daarmee bieden ze een onmisbare
aanvulling op de conventionele technieken.
Alleen zijn die metingen minder
nauwkeurig en zijn er bijgevolg correcties
nodig.”
De methode die Kim ontwikkelde kan ook
worden toegepast op industriële werkstukken.
In het Tetra-project waarbij niet
alleen Groep T, Lessius Hogeschool en de
K.U.Leuven maar ook een aantal hightechbedrijven
betrokken waren, werd de
methode getoetst op reële cases. Als
voorbeeld noemt Kim LayerWise en
Materialise. “Zij maken objecten door een
laagsgewijze productiemethode. Met
behulp daarvan kunnen complexe werkstukken
gemaakt worden met inwendige
vormen, bijvoorbeeld interne koelkanalen.
Of die kanalen al dan niet de juiste afmetingen
hebben, kan enkel met computertomografie
worden nagegaan. De ontwikkelde
methode kan de nauwkeurigheid van
die metingen significant verbeteren.”
Volgens Kim zal de vraag naar dimensionale
meettechnieken met computertomografie
de volgende jaren sterk toenemen.
Door met het Herculesprogramma een
peperdure machine aan te kopen kunnen
ze het onderzoek voortzetten en uitbreiden.
Ook bij het Fonds voor Wetenschap -
pelijk Onderzoek en het Industrieel
Onderzoeksfonds loopt een projectaanvraag
om het onderzoek voort te zetten.
Tekst: Yves PERSOONS
Foto: GROEP T
ONDERWIJS
35 I-mag december 2010