Základní popis

Systém pro měření barev ColorCONTROL řady ACS7000 společnosti Micro-Epsilon nejen, že rozpozná referenční barvy při srovnání, ale také zřetelně identifikuje jednotlivé barvy od svých souřadnic v barevném prostoru.

Díky své velmi vysoké rychlosti měření je colorCONTROL ACS7000 vhodný pro aplikace, kde mají být barvy a odstíny zkoumány během procesu až do velmi vysoké přesnosti, například pro inline kontrolu kvality barev karoserií vozidel, barev částí interiéru, forenzní vědu, fólií, částí nábytku, dýh, textilu. Používá se také v tiskařském průmyslu a medicínské technice.

Příklady použití snímacího systému barev Micro-Epsilon ColorCONTROL řady ACS7000.

Princip měření

Princip funkce snímačů ColorCONTROL řady ACS7000 je založen na měření úrovně intenzity odraženéno světla barvy spektra na různých vlnových délkách. Kontinuální barevné spektrum měřeného objektu se vytvoří kombinací naměřených hodnot. Významná výhoda tohoto principu je fakt, že je pokrytý kompletní barevný prostor a tak je možné dosáhnout výrazně přesnějšího měření v porovnání s třírozsahovým měřením. Z tohoto důvodu lze spolehlivě změřit a rozeznat i dvě téměř identické barvy.

Nejdříve je měřený vzorek nasvícen homogenním bílým světlem z LED diody. Rozptýlené odražené světlo v daném rozsahu úhlů se prostřednictvím soustavy čoček a optického vlákna přenáší do spektrometru a analyzováno. Spekrální odrazivost měřeného vzorku je určen ze spektra vzorku a spektra bílého referenčního vzorku. Souřadnice normalizovaného barevného prostoru podle CIE-XYZ jsou určeny pro všechny vlnové délky viditelného světla (v rozsahu

390 až 780 nm) a výstup v požadované barvě. Vyhodnocovací jednotka bere v potaz různé pozorovací podmínky, jakými například jsou barevný prostor, typ světla a pozorovací úhel dle metody specifikované normou DIN 5033.

Struktura systému

Měřící systém colorCONTROL ACS7000 je modulární koncepce složené z řídící/vyhodnocovací jednotky a různých snímacích senzorů (hlavic) připojené k jednotce prostřednictvím optických vláken. Řídící / vyhodnocovací jednotka v jednom pouzdře v sobě integruje jak světelný vysílač, tak i spektrometr. Snímací senzorová hlavice jak tak po elektronické stránce čistě pasivní.

Snímací systém se skládá ze měřící / vyhodnocovací jednotky obsahující zdroj světla i vyhodnocovací spektrometr, na kterou jsou napojeny snímací hlavice (senzory).

Standardní senzor ACS1

Standardní senzor ACS1 se používá pro běžné měřící úkoly. Tento starší typ senzoru s osvětlením z jednoho směru má vysílač a přijímač uvnitř snímače jsou k sobě uspořádány pod úhlem 30°/0° a v pracovní vzdálenosti 50 mm a je vhodný pro měření barev podle DIN 5033. K dispozici je volitelně adaptér, který umožňuje použití snímače i při dotykovém měření.

Základní parametry:

• Měřicí vzdálenost: 50 mm
• Měřicí úhel vysílač/přijímač: 30° / 0°
• Měřicí bod: ø 9 mm

Kruhový senzor ACS2

Kruhový senzor ACS2 osvětluje měřený povrch z 360 ° pod úhlem 45 °, a proto jsou naměřené hodnoty nezávislé na směru osvětlení. Tato geometrie měření dovoluje přesně změřit barvy strukturovaných a vysoce reflexních povrchů, jako metalické nástřiky, textilie a plasty. Samotný snímač je umístěn ve středu kruhu a na měřený bod směřuje přímo. V senzoru je 24 osvětlovacích Led diod, které jsou kruhově uspořádány kolem přijímací optiky a poskytují konstantní osvětlení. Toto osvětlení umožňuje provádět měření nezávisle na úhlové poloze měřeného objektu. Rozlišení snímače je ΔE <0.08 a snímací frekvence je do 2000 Hz. Proto je systém ACS7000 s AC2 vhodný pro detekci barev při rychlých výrobních procesech. Velikost měřeného bodu je 5 mm, resp. 9 mm. Jmenovitá měřicí vzdálenost je 28 mm.

• Měřicí vzdálenost: 28 mm / 27,5 mm
• Měřicí úhel vysílač/přijímač: 45° kruhová / 0 °
• Měřicí bod: ø5 mm / 3x2 mm

Senzor pro transparentní materiály ACS3

Senzor pro transparentní materiály ACS3 se používá pro měření světlo vyzařujících a průhledných objektů. Měření barvy světlo vyzařujících objektů vyžaduje pouze přijímací jednotku, zatímco při detekci průhledných objektů je k přijímací jednotce nezbytný také vysílač. Vysílací a přijímací jednotka může být snadno upevněna pomocí montážní sady.

• Měřicí vzdálenost: max. 300 mm
• Měřicí konfigurace vysílač/přijímač: přechod světla přes materiál
• Měřicí bod: ø 5 / ø 9 mm (při měření vzdálenosti do 200 mm

Parametry měřící jednotky

• Měření bez dotyku vzorku (tj. bezkontaktní).
• Přesnost měření ΔE ≤ 0,08.
• Online měření barev: 25Hz - 2000Hz.
• Barevný prostor: XYZ; L*a*b*; L*u*v*; RGB; nastavitelný.
• Světelný zdroj: Nastavitelný “standard illuminant” a “standard observers”.
• Rozpoznávání barev z naučeného referenčního seznamu.
• Referenční srovnání bílá/černá (pomocí prohlížeče a tlačítek na přístroji).
• Vestavěný webový prohlížeč.
• Komunikační rozhraní: Ethernet / EtherCAT, RS 422, digitální I/O.

Měřící / vyhodnocovací jednotka snímacího systému Micro-Epsilon ColorCONTROL řady ACS7000 a její ovládací vestavěná webové stránky jednotky.

Odkazy:

• Webová stránka výrobce MicroEpsilon o snímačích ColorCONTROL řady ACS7000: http://www.micro-epsilon.cz/color/colorCONTROL_ACS/index.html
• Další zajímavé články, testy a novinky z oblastí senzoriky najdete na webu: http://automatizace.hw.cz/mereni-a-regulace