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汽车组件热压在线红外热像仪监测系统

2019/10/16 13:49:47

一、系统概述

    在当今的汽车零部件制造行业,高强度钢以其具有的高减重潜力、高碰撞吸收能、高疲劳强度、高成型性及低平面各向异性等优势,已经成为汽车工业轻量化的主要材料。

    21世纪的汽车行业以降低燃料消耗、减少CO2和废气排放成为社会的主要需求,为适应这种发展趋势,钢铁业已开发出许多种类的高强度钢板来帮助减轻汽车重量,同时提高汽车的安全性。

    与此同时,针对高强度钢冷成型中的裂纹和形状冻结性不良等问题的检测方法就显得格外重要,热成型工艺的特点是在板料上存在一个不断变化的温度场,而在众多检测温度分布情况的设备中,红外热像仪无非是优质的一种检测设备。

    天津快乐十分在线红外热像仪监测系统能准确反映整个温度场的温度分布情况,并且可以直观地成像显示。在线红外热像仪,更能实时自动监测温度的分布情况,并且反映到系统上,在汽车热成型零件的检测领域发挥了重要作用。


二、系统需求分析
    1  系统设置里,预先设置好不同型号的冲压件所在热图谱中的对应的测温区域。
    2  系统利用安装在固定支架上的在线红外热像,在冲压成型机开启前,对某种型号的冲压件原料拍摄一张红外热图像,并采集对应测温区域的温度值,判断是否报警。冲压成型机压制后,对成品拍摄一张红外热图像,并采集对应测温区域的温度值,判断是否报警。关于拍摄时机的问题,需采集冲压成型机开闭的信号,接入到系统后,由系统自动控制。
    3  由于每次冲压件的样式不同,所对应的测温区域也不同,需根据冲压件的型号来动态调用对应的测温区域,所以需动态识别自动化控制系统中的冲压件型号数据。
    4  具备现场报警和短信报警功能。在对红外图像进行抓拍并进行区域温度分析时,如发现异常,在监控室给出语音报警,并发送短信息到相关人员手机上。


三、系统组成

    1 系统由安装在冲压现场的带防护外壳的在线红外热像仪、电源及传输控制箱、工业以太网交换机、监控室的工控机等组成。系统结构图如下图:

                       图1

  2 在线红外热像仪

  系统采用技术水平在红外行业优质的红外热像仪制造商FLIR公司生产的A系列红外热像仪。该设备外观如图2:

              

                         图2

主要技术规格如下:

项目

内容

技术指标

结构

红外镜头、探测器、控制器一体化设计;红外图像/数码CCD图像输出

图像性能

红外图像

红外视场角/最小焦距

25°×18.8°/ 0.3m(可根据用户要求订制)

空间分辨率

1.36mrad

温度分辨率

小于0。05℃在30℃时

数码变焦

探测器类型

非制冷焦平面

分辨率

320×240

图像刷新频率

30Hz

焦距调节方式

自动/电动/遥控(软件实现远程控制)

视频记录

有,软件实现(红外热图)

照片记录

有,软件实现(红外热图)

图像存储

文件格式-红外图

jpg格式,带14bit温度数据,可根据需求转换其它格式

环境参数

工作环境温度

-20~+50

储存环境温度

-40~+70

湿度

≤95%

接口

100M RJ-45以太网接口(一线通)

包含全部温度数据的红外视频图像实时下载,对远端机器进行操作控制

视频输出

模拟:PAL/NTSC(制式需预设,RCA/BNC接口)

数字:网络(RJ45)

监控主机

监控主机采用一台或多台工控机。最低配置如下:

Window XP或Win7(32位) 版本操作系统,2GHz 以上双核 CPU, 2G 以上内存,2T以上硬盘。

2 系统软件

系统软件分为红外应用软件、数据库软件、短信发送软件模块等三大部分。红外应用软件采用Visual Studio 2008工具开发,数据库系统采用SQL Server,整套软件即可以部署在一台物理工控机上,也可以采用C/S模式分布部署在不同的物理机上。


系统功能
1.系统设置功能
1).冲压件型号等的设置
系统在运行前,会进行一些初始参数的设置。最重要的就是各种冲压件的名称、应用品牌、型号、报警阀值等等。
2).测温区域的设置
针对不同的冲压件,我们关心的温度场不一样,因此测温区域也不同。必须为每一型号的冲压件进行测温区域的设置,如下图:

3).报警短信设置
在系统中,我们可以设置报警短信所需的相关内容,如员工的工号,姓名,手机号,部门等等。例如,下图是在变电站红外应用系统中的短信平台的设置。

2。拍摄红外图谱
当系统和原有的冲压机自动控制系统中的开闭信号对接后,在冲压机启停时,系统会自动抓拍两个时刻的红外热图,同时调用设置的测温区域,显示实时温度。如下图:

左边的热图是冲压前抓拍的红外热图,右边的热图是冲压后抓拍的红外热图。两者可以进行比对,抓拍后热图会存储到系统的后台数据库。
3。动态识别冲压件类型功能
系统会根据冲压件型号的不同,在数据库中查找与之匹配的设置好的冲压件类型,并根据该类型调用预置好的测温区域,分析不同器件的实时温度并给出是否报警,并命名相应的红外热图。方便后期的统计查询等。
4.报警功能
当测温区域中的实时温度和预设的报警温度不一致时,系统在监控室给出现场语音报警,并发送短消息到相关人员的手机上。实现冲压生产过程的高度自动化。
5.查询功能
系统能根据冲压的时间、器件的名称、器件的型号、器件应用到的品牌等众多查询条件,查找出对应的器件冲压前后红外图谱,为后续的产品质量检测分析提供有力的依据。


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