頻閃儀是指控制光源發(fā)光，以特定頻率快速閃動的光學(xué)測量儀器。頻閃儀可以發(fā)出短暫又頻密的閃光，當(dāng)閃光頻率與被測物體的轉(zhuǎn)動或運動速度接近或同步時，利用眼睛的視覺暫留或視頻同步，能輕易觀測到高速運動物體的表面質(zhì)量或運行狀況。

  簡單地講，頻閃光源是指一種可以快速閃動的光源。而頻閃儀則是指可以用來產(chǎn)生這種光源的儀器，通常用來觀察快速移動或者震動物體，使高速運動物體看上去像靜止的一樣

  頻閃儀可以產(chǎn)生非常短的光脈沖，其持續(xù)時間只有1/100000秒。這些高亮度的短暫閃光把高速運動物體的圖象“靜止”在人的視網(wǎng)膜上，使人的大腦得到一個非常清晰，靜止的圖象。當(dāng)物體繼續(xù)移動時，你就可以看到一幅幅靜止的圖象。

  大多數(shù)的人都能把頻閃光源與那些用來檢測馬達(dá)運轉(zhuǎn)的光源起來。在這些應(yīng)用當(dāng)中，頻閃的頻率都比較低，人們可以很輕易地感覺到頻閃，因為每次閃動中間間隔的時間都比較長。在這些應(yīng)用當(dāng)中，頻閃光源的頻閃頻率一般都在10-30次/秒左右。所以看上去會有一種明顯抖動的感覺，這就是所謂的閃動效應(yīng)。

  當(dāng)一個物體在你面前經(jīng)過的時候，你的肉眼根本沒時間進(jìn)行聚焦。所以呈現(xiàn)在你眼前的將是一片模糊的景象，模糊的程度取決于運動物體的運動速度和運動物體距離你眼睛的距離。一個比較容易解釋的例子就是：高速運動的風(fēng)扇的葉片，在葉片轉(zhuǎn)動時，人的肉眼只能看到一片模糊，俗稱運動模糊現(xiàn)象

當(dāng)一個物體以100米/分鐘的速度運行時，人的肉眼就*無法看清運動物體了，而當(dāng)運動物體的移動速度在50-100米/分鐘時， 人的肉眼勉強可以看見運動物體，但將非常吃力。在高速運動物體面前，人眼的局限性開始暴露出來，無法對高速運動物體進(jìn)行有效的聚焦。

   人眼的視覺形成過程類似于照相機的成像過程。當(dāng)膠片上的化學(xué)物質(zhì)被暴光后，形成影象留在底片上。當(dāng)你要拍攝的物體在運動時，所拍攝的圖象是模糊的。為了使所拍攝的圖象更清晰，xx師就需要增加照相機的快門速度，更快的快門速度可以減少光線透過鏡頭作用到膠片上。快門打開的時間越短，運動物體在拍攝期間的運動位移也就越小，因而圖象越清晰。但顯而易見的是，我們無法去改變?nèi)搜鄣?ldquo;快門”，因此，我們必須找到另外一種形式的可以“增加”人眼快門的方法。頻閃光源的短暫脈沖光使運動物體在脈沖光的持續(xù)時間內(nèi)靜止下來的效果類似于照相機的快門功能。Unilux頻閃儀脈沖光源的持續(xù)時間只有10-20微妙，激發(fā)人的視網(wǎng)膜，產(chǎn)生一種運動物體靜止的效果。一個運動速度高達(dá)600米/分鐘的物體在這個瞬間也就移動了0.1毫米，這個幾乎可以忽略不記的位移在人眼看來就像靜止的一樣，模糊消失了，取而代之的是非常清晰的圖象。當(dāng)增加頻閃儀的頻閃頻率的時候，在你的眼前將形成一系列的清晰圖象。 

基本類型

工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜多樣造成了對頻閃檢測儀的不同需求，按照應(yīng)用環(huán)境和使用方式的不同，將頻閃儀分為便攜式、在線式、燈頭分離式，型和通用型等。特殊應(yīng)用的頻閃儀還有帶有靜像視頻檢查功能的靜止畫面系統(tǒng)、防爆、防水、UV等種類。

手持便攜式頻閃儀特點是便于隨身攜帶，小巧輕便，這種頻閃儀多使用大容量的鎳氫充電電池供電，這樣便于頻閃儀在生產(chǎn)線的不同位置更靈活的使用。在工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)檢過程中這種頻閃儀多被用在故障源的尋找上。

燈頭分離式頻閃儀，在使用時需要接入220V的交流電源該系列儀器都帶有單獨的電氣控制箱，燈頭體積較大，一般采用固定式安裝，其特點是：亮度高、照射面積大、燈管壽命長、可連續(xù)作業(yè)。

基本構(gòu)成

頻閃燈的工作原理是根據(jù)設(shè)定的頻率或根據(jù)外觸發(fā)頻率來控制閃光燈的閃爍頻率，作為一個完整的系統(tǒng)包括人機顯示界面、 調(diào)節(jié)和功能選擇按鍵、 閃光控制模塊、 閃光燈供電模塊和外觸發(fā)自動跟蹤模塊等。

工作原理

在系統(tǒng)設(shè)計中 ,采用 LED數(shù)碼管作為人機顯示界面。LED顯示具有高亮、長壽命、 控制方便等特點 ,只要保證驅(qū)動電路的可靠性 ,就可以保證人機界面的長期工作的穩(wěn)定性。參數(shù)設(shè)定或功能選擇方面采用高可靠性的歐姆龍輕觸按鍵和具有快速調(diào)節(jié)功能的旋轉(zhuǎn)編碼器作為數(shù)據(jù)輸入元件 ,配以合理的軟件來提高參數(shù)設(shè)定的速度和方便性。作為一個使用比較方便的產(chǎn)品 ,必須具有參數(shù)保存的功能 ,在這里采用了非易失性存儲器 ,存放頻率、 工作模式等參數(shù)。

為了達(dá)到使用方便、 性能穩(wěn)定、 控制等效果 ,整個軟件系統(tǒng)的設(shè)計就顯得很重要。另外 ,在頻閃燈控制系統(tǒng)中還存在一個核心和難點的技術(shù) ,就是要保證閃光燈的供電電壓穩(wěn)定。只有保證電壓的穩(wěn)定性才能保證燈管閃爍的亮度一致 ,才能使閃光燈在高頻的情況下不會出現(xiàn)漏閃現(xiàn)象。因為燈管在不同頻段閃爍的時候消耗的功率是不定的 ,所以難以控制。當(dāng)頻閃燈作為光源用于印刷質(zhì)量檢驗時 ,對頻閃燈的性能又提出了一個更高的要求。頻閃燈在收到觸發(fā)信號后至燈管閃爍的時間必須一致 ,所以程序控制和電路設(shè)計就顯得更為重要。

具體操作步驟

1) 先估測圖案的運動頻率。頻閃儀在測量直線工作的物體，如印刷機及檢品機等的操作上，并非是用來測量“印刷滾筒或馬達(dá)”的轉(zhuǎn)速，而是希望獲得同步靜止畫面，以監(jiān)控其印刷品質(zhì).換言之,欲調(diào)整頻閃儀閃光速率時,應(yīng)依據(jù)“每分鐘拉出多少張畫面”的頻率來調(diào)整,而非依據(jù)“每分鐘拉出多少米”調(diào)整。在實務(wù)上我們以印刷機為例：

假設(shè)印刷機每分鐘印出 100Meters,且印出之圖面長度為10cm,則該等機械每分鐘應(yīng)是印出1000張圖面.其計算方法如下:

1 米 ÷ 10cm = 10 張……………表示每米包括 10 張圖面。

10 張 × 100 米(每分鐘)=1000 張……表示每分鐘印出 1000 張圖面。

此時,如將頻閃儀的閃光速率調(diào)整到 1000FPM 后,即可輕易獲得清晰之同步靜止畫面。因此,如果尋找直線運送中圖面的同步靜止畫面,應(yīng)預(yù)先以上列的計算法,算出每分鐘印出多少張圖面后,再來調(diào)整頻閃儀的閃光速率,將可較輕易獲得其同步靜止畫面。同理,也可輕易地?fù)Q算出該設(shè)備的產(chǎn)量。

2) 將頻閃儀的閃光源照射向被測物體。

3) 由高頻往低頻方向調(diào)整到估算頻率,再微調(diào)直到被測物體顯現(xiàn)出*個清晰的同步靜止畫面為止。在確認(rèn)靜止畫面時可借由該被測物體的外、輪廓、標(biāo)記等等,來確認(rèn)是否與停止不動時的畫面*相同,也可以調(diào)整其兩倍的頻率，來確認(rèn)是否存在兩個重疊影像,從而確定其一倍頻率時的影像,是真實同步靜止畫面,也是其真實的 RPM或 FPM。

4) 讀出數(shù)字幕上所顯示的數(shù)值,即是該被測物體之每分鐘的工作次數(shù)(或稱RPM;或稱 FPM)。

以上步驟適合于機器速度比較穩(wěn)定的場合，因為此時被觀測對象也是以一個穩(wěn)定的頻率出現(xiàn)，從而可以實現(xiàn)比較好的觀測效果。此外，當(dāng)機器速度不斷變化時，被觀測對象的頻率也不斷變化，此時以固定頻率閃光的內(nèi)部控制模式不能適應(yīng)，此時應(yīng)當(dāng)采用外部控制模式。通過自動同步頻閃儀外接傳感器獲取外部圖像的信號，來一個圖案，頻閃儀就閃光一次，從而實現(xiàn)圖案的自動同步跟蹤。

技術(shù)指標(biāo)

經(jīng)過特別設(shè)計 ,系列化的頻閃儀外觀如下圖所示 ,主要技術(shù)指標(biāo)如下:

(1)電 源:交流 220 ± 10%V, 2A, 50Hz。

(2)功 率:zui大功率低于 200W。

(3)內(nèi)觸發(fā)頻率范圍: 1～500Hz。

(4)外觸發(fā)頻率范圍: 1～500Hz。

(5)單次工作時間:由功能鍵任意設(shè)定 (單位:30 s)。

(6)環(huán)境光照度:低于 10 000 lx。

(7)外部觸發(fā)信號范圍: 5～12V脈沖信號。

(8)照射zui大寬度:視頻閃儀長度而定。

(9)尺寸 (長 × 寬 × 高 ) :800mm × 115mm × 180mm (三聯(lián) ) ,1250mm × 115mm × 180mm (四聯(lián))。

頻閃儀

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