Leckageinspektion in beengten Räumen mit Board-level Vision Kameras
Max Reijngoudt
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 Hydraulikleckage-Erkennung bildeten, die auch für Applikationen mit ähnlichen Anforderungen eingesetzt werden kann.
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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 ist die VEN-161-61U3C board-level Kamera besonders für beengte Umgebungen geeignet. Die Abmessungen der Kamera betragen 35x35x20,8mm, wodurch sie in sehr kleine Bereiche passt und somit ideal für kompakte Installationen in Hydrauliksystemen ist. Die empfohlene Version der Kamera für den Kunden war die C-mount Gehäuseoption, die eine Kombination aus einem C-mount mit einem 5mm extension ring darstellt. Die Kamera kann auch mit nur einem CS-Mount, einem M12-Mount und sogar ohne Mount für Projekte mit besonders engen Platzverhältnissen bestellt werden. Außerdem war es für den Kunden wichtig, eine Farb-Kamera zu haben, um mögliche Unregelmäßigkeiten in der Farbe des Lecks 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 ca. 1mm erkennen. Somit eignete sich diese Kamera ideal zur Erkennung kleiner hydraulischer Leckagen, die sich zu größeren Problemen entwickeln könnten.
Objektivauswahl für Sony IMX296 Sensor
Die Auswahl des passenden Objektivs ist entscheidend, um die optimale Leistung der Kamera in Bezug auf die Leckageerkennung zu erzielen. In dieser Applikation wurde das VA-LCM-5MP-04MM F2.0-018 Objektiv verwendet. Das genannte C-mount Objektiv verfügt über einen Bildkreis von 1/1.8" sowie eine Brennweite von 4 mm. Dadurch passte es optimal zur VEN-161-61U3C Kamera und erwies sich als geeignet für die Aufnahme hochpräziser Bilder.
Durch den Einsatz der ‘VEN-161-61U3C’ zusammen mit dem ‘VA-LCM-5MP-04MM-F2.0-018’ Objektiv bei einem Arbeitsabstand von etwa 245,5 mm konnte der Kunde ein tatsächliches Sichtfeld von ca. 305 x 228,7 mm erreichen. Eine solche Konfiguration stellt sicher, dass die erforderliche Flächenabdeckung mit einer feinen Detailerfassung erzielt wird und somit eine angemessene Leckageerkennung im definierten Bereich gewährleistet ist.
Software zur Leckageprüfung
Für dieses Leckdetektionssystem benötigte der Kunde ein Entwicklungskit, um Software für die Bildverarbeitung zu erstellen, mögliche Leckagen hervorzuheben und einen Alarm auszulösen. Daher wurde das Daheng Imaging Software Development Kit (SDK) empfohlen. Es wurde verwendet, um den Kunden bei der Entwicklung eines maßgeschneiderten Tools zu unterstützen, das dazu dient, Leckereignisse im Hydrauliksystem zu identifizieren. In diesem Fall wurde das Daheng Imaging SDK auf dem Windows-Betriebssystem installiert, es unterstützt jedoch auch Systeme wie Linux und Android. Darüber hinaus verfügt das SDK über ein Demoprogramm, das eine Benutzeroberfläche enthält, um Kunden eine einfache Möglichkeit zur Einstellung von Parametern wie der Belichtungszeit einer Kamera zu bieten. Bei Bedarf sind außerdem verschiedene Programmierbeispiele enthalten.
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 Objektiv“ eine gute Kombination für die präzise Leckageerkennung in beengten industriellen Umgebungen. Aufgrund ihrer kompakten Bauform, der hohen Auflösung und der Effizienz der Bildrate ist diese Kamera nicht nur für die Leckageerkennung in Hydrauliksystemen sehr zuverlässig, sondern auch für andere ähnliche Applikationen. Darüber hinaus ermöglicht die Flexibilität des Daheng SDK Entwicklern, maßgeschneiderte Software sehr einfach und schnell zu implementieren, sodass das gesamte Setup benutzerfreundlich und leicht zu integrieren ist.
Support für vision System zur Leckageprüfung
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