Leckageinspektion in beengten Räumen mit Board-level Vision Kameras
Die Erkennung von Hydraulikleckagen ist entscheidend, um die Leistung zu maximieren, Ausfallzeiten zu minimieren und potenziell kostspielige Reparaturen zu vermeiden. Durch die Entwicklung eines hydraulischen Leckage-Erkennungssystems mit Machine Vision Kameras können Ingenieure die Zeit minimieren, die benötigt wird, um Fehler an einer Maschine zu erkennen, und erhalten zusätzliche Sicherheit hinsichtlich der Zuverlässigkeit des Systems. Eine kürzlich umgesetzte Applikation erforderte ein kompaktes Machine Vision Setup, das zur Überprüfung eines Hydrauliksystems auf Leckagen in einem äußerst engen Raum eingesetzt werden konnte. Für typische Applikationen mit begrenztem Platz empfehlen wir den Einsatz einer board-level camera (VA Imaging’s VEN cameras series) in Kombination mit applikationsspezifisch ausgewählten Objektiven. Im folgenden Artikel erläutern wir, wie diese beiden Komponenten zusammen mit dem Daheng Imaging SDK eine effektive Lösung für ein Projekt zur Erkennung von Hydraulikleckagen bildeten, die auch für Applikationen mit ähnlichen Anforderungen eingesetzt werden kann.
Machine Vision Kameraauswahl
Für eine effektive Leckageerkennung wird eine Industrie-Kamera benötigt, die kompakte Abmessungen und eine schnelle Bildrate bietet. Basierend auf den Anforderungen des Forschers empfahlen wir die ‘VEN-161-61U3C’, eine 1,61-Megapixel global Shutter Kamera, die den Sony IMX296 Sensor verwendet. Der Sensor ermöglicht es der Kamera, eine Auflösung von 1440x1080 Pixeln mit einer Bildrate von 61 FPS zu erreichen, was eine schnelle Bilderfassung zur Lecküberwachung in Echtzeit erlaubt.
Darüber hinaus eignet sich die VEN-161-61U3C Board-Level-Kamera besonders für beengte Umgebungen. Die Abmessungen der Kamera betragen 35x35x20.8mm, sodass sie in sehr kleine Bereiche passt und daher ideal für kompakte Installationen in Hydrauliksystemen ist. Die dem Kunden empfohlene Version der Kamera war die C-mount-Gehäuseoption, eine Kombination aus einem C-mount mit einem 5mm-Verlängerungsring. Die Kamera kann auch nur mit einem CS-mount, einem M12-Mount und sogar ohne Mount für Projekte mit besonders engen Platzbeschränkungen bestellt werden. Zudem war es für den Kunden wichtig, eine Farbkamera zu haben, um mögliche Unregelmäßigkeiten in der Farbe der Leckage zu erkennen und zu identifizieren.
Darüber hinaus konnte der Kunde mit der VEN-161-61U3C Kamera innerhalb eines Sichtfelds (FOV) von etwa 300x200mm das kleinste Detail von rund 1mm erkennen. Somit eignete sich diese Kamera zur Erkennung kleiner hydraulischer Leckagen, die zu größeren Problemen werden könnten.
Objektivauswahl für Sony IMX296 Sensor
Die Auswahl des geeigneten Objektivs ist entscheidend, um die optimale Leistung der Kamera hinsichtlich der Leckerkennung zu erzielen. In dieser Anwendung wurde das VA-LCM-5MP-04MM F2.0-018 Objektiv verwendet. Das erwähnte C-Mount-Objektiv verfügt über einen Bildkreis von 1/1.8" sowie eine Brennweite von 4mm. Daher passte es gut zur Kamera VEN-161-61U3C und erwies sich als geeignet für die Aufnahme hochpräziser Bilder.
Durch die Verwendung der ‘VEN-161-61U3C’ zusammen mit dem Objektiv ‘VA-LCM-5MP-04MM-F2.0-018’ konnte der Kunde bei einem Arbeitsabstand von etwa 245.5mm ein tatsächliches FOV von etwa 305x228.7mm erreichen. Eine solche Konfiguration stellt sicher, dass die erforderliche Flächenabdeckung mit einer detaillierteren Erfassung erreicht wird und somit eine angemessene Leckerkennung im angegebenen Bereich gewährleistet ist.
Software zur Leckageprüfung
Für dieses Leckerkennungssystem benötigte der Kunde ein Software Development Kit zur Erstellung von Software für die Bildverarbeitung, zur Hervorhebung möglicher Lecks und zur Ausgabe einer Warnung. Daher wurde das Daheng Bildgebung Software Development Kit (SDK) vorgeschlagen. Es wurde eingesetzt, um den Kunden bei der Entwicklung eines maßgeschneiderten Tools zu unterstützen, das zur Identifizierung von Leckageereignissen innerhalb des Hydrauliksystems dient. In dieser Situation wurde das Daheng Bildgebung SDK auf dem Betriebssystem Windows installiert, unterstützt jedoch auch Systeme wie Linux und Android. Darüber hinaus verfügt das SDK über ein Demoprogramm, das eine Benutzeroberfläche umfasst, um Kunden eine einfache Möglichkeit zur Einstellung von Parametern wie der Belichtungszeit einer Kamera zu bieten. Bei Bedarf enthält es auch verschiedene Programmierbeispiele.
Applikationen zur Leckageprüfung
Die Board-Level-Kamera „VEN-161-61U3C“ bildet zusammen mit dem 04mm-C-Mount-Objektiv „VA-LCM-5MP-04MM-F2.0 018 lens“ eine gute Kombination für die präzise Leckerkennung unter beengten industriellen Bedingungen. Aufgrund ihrer kompakten Bauform, hohen Auflösung und effizienten Bildrate ist diese Kamera nicht nur für die Leckerkennung in Hydrauliksystemen, sondern auch für andere ähnliche Anwendungen äußerst zuverlässig. Darüber hinaus ermöglicht die Flexibilität des Daheng SDK Entwicklern, kundenspezifische Software sehr einfach und schnell zu implementieren, sodass das gesamte Setup benutzerfreundlich und leicht zu implementieren ist.
Support für vision System zur Leckageprüfung
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