Snelle beeldvorming

Hogesnelheidsbeeldvorming biedt een unieke combinatie van hoge temporele resolutie en hoge pixelresolutie voor visuele sproei-evaluatie. Voorbeelden van projecten bij Spraying Systems Co. waarbij hogesnelheidsbeelden werden gebruikt, zijn onder andere evaluatie van de ontwikkeling van de voorbijgaande spuitnevel met het PulsaJet® spuitdopje, en evaluatie van de overspray voor oppervlaktecoating.

• PulsaJet® spuittransiënten
  PulsaJet spuitdoppen manipuleren het totale spuitdebiet door de elektrisch gestuurde spuitdop snel pulserend aan en uit te zetten met een voorgeschreven duty-cycle. Bij het spuiten van een zeer viskeus materiaal voor een klant verslechterden echter de spuitkarakteristieken. Spraying Systems Co. gebruikte de hogesnelheidscamera om de nevel gedurende vele cycli op te nemen. Tijdens de weergave met lage snelheid werden aan het begin van elke spuitbeurt duidelijk extra grote druppels waargenomen. Dit probleem werd opgelost met een kleine wijziging in het ontwerp van de spuitdop, wat resulteerde in een goed geatomiseerde nevel gedurende de hele cyclus van de spuitpulsen.

• Evaluatie van overspray
  Een klant had last van overmatig overspray bij een coatingtoepassing. Het was niet duidelijk waar de overspray vandaan kwam, omdat de spuithoek van het mondstuk geschikt was voor de breedte van het doel. Er werden hogesnelheidsvideo's gemaakt in de buurt van de rand van het doel, en men zag dat het spuitmateriaal zich slechts gedeeltelijk aan het doeloppervlak hechtte en dat de rest van het doel spoot. Door de sproeihoek van de spuitdoppen te verkleinen en twee naast elkaar geplaatste spuitdoppen te gebruiken, werd het wegspatten bijna geëlimineerd, waardoor de materiaalkosten en de opruimtijd verminderd werden.

Beeldvorming met hoge snelheid geeft een uniek beeld van de ogenblikkelijke verdeling, concentratie, vorm en baan van de nevel, en maakt het ook mogelijk de zeer snelle ontwikkeling van de nevel te beoordelen. Door de meting op basis van beelden zijn de resultaten meestal kwalitatief van aard, maar de beelden zijn gemakkelijk te evalueren en bieden een eenvoudige manier om de nevel te visualiseren. Het gezichtsveld van het beeld is echter beperkt, en omdat er voldoende achtergrondlicht nodig is, werkt dit instrument het best met sprays met een lichte druppeltjesdichtheid.

Het hogesnelheidsbeeldvormingssysteem gebruikt een zeer gevoelige, aangepaste CMOS-sensor met een hoge sluitertijd om meer dan 600.000 beeldframes per seconde te maken. Beelden kunnen worden verkregen met een maximale pixelresolutie van 1280 x 800 (1 MP) tot 22.000 beelden per seconde. Lampen met hoge intensiteit worden gebruikt om de nevelpluim en de druppels te verlichten met behulp van front- of tegenlicht.