使用Phoenix偏振相机检查碳纤维

在2018年德国斯图加特的控制展上,Fraunhofer集成电路研究所展示了安装LUCID的Phoenix偏振相机的碳纤维检测系统。

碳纤维的独特特性之一是它们反映了与光纤方向平行的一偏振光线。 这次演示使用了以索尼IMX250MZR CMOS偏振传感器为特点的5 MP PHOENIX相机。 相机实时捕捉碳纤维捆绑的方向和位置,以确定纤维的运行方式。 这是确保该部分所需稳定的唯一途径.

新的PHOENIX偏振相机用于检测干和成品碳纤维

PHOENIX极化相机

图片版权 Fraunhofer IIS

以上:来自商用环形灯光的无偏振红灯照射于表面,反射为偏振光。 相机测量取决于光纤方向的两偏振角度。

PHOENIX极化摄像头检查碳纤维

图片版权 Fraunhofer IIS

以上:同样的设置也可用于成品碳纤维强化产品。 纤维通过材料可见,对偏振光的角度进行测量.

广受欢迎的IMX250是索尼一款5百万像素的全局快门Pregius CMOS黑白传感器,其像素尺寸为3.45µm,帧速率高达24 fps,并在像素中新增了偏振片。 该传感器每四个像素上都带有四个不同的方向的偏振片(0°、90°、45°和135°)。 Phoenix相机用于记录相机传感器的原始数据。 Fraunhofer IIS Polka成像软件执行计算线性偏振程度所需的计算,这直接指示每个像素的纤维的方向。

碳纤维极化图像

图片版权 Fraunhofer IIS

Fraunhofer IIS Polka成像软件被用作测量工具。 右图显示测量的强度,左图显示虚假的颜色偏振信息,并用颜色描绘纤维测量的角度。

为了避免安全风险,高效且无误的质量保证流程对于生产碳纤维增强聚合物(CFRP)制造的部件至关重要。 由于这些组件仅在纤维的方向上表现出特别高的抗拉强度,制造商必须密切注意在生产过程中形成各种板块的方向。

碳纤维极化图像

图片版权 Fraunhofer IIS

对于光泽和弯曲的表面,可以呈现光源的反射。 该软件可以检测图像的这些区域,并指出这些区域的测量可能无效,无论是在强度图像(右)和假颜色偏振图像(左)。