Extrusion Russian Edition 1-2020

57 ЭКСТРУЗИЯ ПЛЕНКИ ЭКСТРУЗИЯ 1/2020 позиции j длину цифровой полосы с бесконечно малой шириной можно рассчитать следующим образом: L j = ∑ √(x i – x i-1 ) 2 +(z i – z i-1 ) 2 n i =1 (уравнение 2). После расчета длины цифровой по- лосы с равными интервалами можно составить профиль длины для анали- зируемого образца пленки. Сравнение способов измерения Чтобы оценить пригодность раз- работанного оптического способа измерения плоскостности, образцы пленки измерялись на разработанном испытательном стенде, после чего про- изводился анализ результатов. Поми- мо анализа плоскостности на основе топографии пленки дополнительно использовалось традиционное изме- рение продольных полос для оценки плоскостности. Чтобы сделать изме- рения более воспроизводимыми и точ- ными, данная методика была дополне- на методом анализа с использованием камеры. Конструкция измерительной системы для измерения продольных полос схематически представлена на рис. 7. Процесс измерения состоит из подготовки и фиксации образца, распознавания кромок реза отдель- ных полос и расчета профиля длины с помощью цифровой обработки изо- бражения. После подготовки полосы фиксировались на мерной доске с одной стороны с помощью зажима. Возможная волнистость устранялась с помощью мягкой кисти. На другой стороне цифровой камерой делались снимки кромок реза полосы. В кадре находится калибровочный образец, который позволяет определить пози- цию кромки реза в мировой системе координат в метрических единицах (рис. 7, справа). Для данного измере- ния используется телецентрический объектив. Он позволяет свести до минимума перспективное искажение изображения и достичь высокой чет- кости изображения. Высокий контраст между черной пленкой и белымфоном дает возможность с высокой точностью рассчитать контур полосы с помощью алгоритмов распознавания кромок. Таким образом, цифровая обработка изображения является перспективным способом автоматизированного, бы- строго и воспроизводимого определе- ния плоскостности образцов пленки. На рис. 8 показано сравнение тра- диционного способа измерения про- дольной полосы с использованием камеры (с шириной полосы 10 мм) и разработанным оптическим способом измерения, при котором на образце пленки генерируются цифровые по- лосы с интервалом 10 мм. Высокое качественное совпадение между дву- мя кривыми показывает, что разность длин в пленочной ленте может быть рассчитана с использованием опти- ческого распознавания топографии пленки с точностью, сравнимой с тра- диционным измерением продольных полос. Таким образом, разработанный способ измерения представляет собой быструю и автоматизированную аль- тернативу используемому на практике методу измерения продольных полос, который проводится вручную и отни- мают много времени. Перспективные исследования Описанные выше разработки велись в рамках научно-исследовательского проекта IGF 19776N Объединения по исследованию переработки пластмасс, который осуществлялся приподдержке AiF в рамках программыпо стимулиро- ваниюпромышленных исследований и разработок (IGF)Федерального мини- стерства экономикииэнергетикиГерма- ниина основаниипостановлениябунде- стага.Врезультатебылсозданииспытан Направление сканирования Направление производства пленки (мм) Поперечное направление (мм) Направление сканирования Профиль высоты вдоль направления сканирования при ширине полосы Y=50 мм Позиция по оси X (мм) Высота (мм) Рисунок 6. Выделение цифровых полос для измерения продольных полос на основании данных трехмерных измерений Рисунок 5. Спектрозональное изображение трехмерной реконструкции образца пленки (однослойная пленка, ПЭНП, толщина 100 мкм) на основании измерения по методу лазерной триангуляции