MaxEye.C缺陷检测系统在聚丙烯“鱼眼”测试中的应用
2016-09-14石海龙姚庆宝何保宣
石海龙 , 姚庆宝 , 何保宣
(中国石化 洛阳分公司 质检中心 , 河南 洛阳 471012)
MaxEye.C缺陷检测系统在聚丙烯“鱼眼”测试中的应用
石海龙 , 姚庆宝 , 何保宣
(中国石化 洛阳分公司 质检中心 , 河南 洛阳471012)
针对MaxEye.C缺陷检测系统的特点并结合聚丙烯树脂“鱼眼”分析标准GB/T 6595-86的要求,通过对分析条件的不断摸索、优化,使MaxEye.C缺陷检测系统在聚丙烯“鱼眼”测试中得以成功应用。其结果准确性、精密性均令人满意,完全能够满足正常分析所需。
“鱼眼” ; MaxEye.C缺陷检测系统 ; 灵敏度 ; 精密度
“鱼眼”是聚丙烯产品的一项重要指标。通常采用GB 6595-86标准[1]进行分析,分析时需手工裁取样品,易对样品造成污染,同时分析过程较繁琐。MaxEye.C缺陷检测系统是FUTEC公司生产,采用高速线扫描CCD摄像机连续拍摄,对被检查物的表面进行缺陷检查。该系统检测时不需要接触样品,参数设定好后即可对样品进行自动分析检测,同时具有对检测到的“鱼眼”进行位置定位、大小分类、照片回放、数据存储等功能。使分析效率有了质的提升,同时可对同一批次、不同批次的样品进行比对分析,便于质量管理,促进产品质量提升。
1 试验部分
1.1主要原料
PPH-Y35:纤维料,溶体流动速率210 g/min,中国石化洛阳分公司;PPH-F03G:薄膜料,熔体流动速率18.6 g/min,中国石化洛阳分公司。
1.2主要仪器设备
流延膜机: E-40型,日本MODERN MACHINERY公司,膜唇宽度300 mm;缺陷检测系统:MaxEye.C型,日本FUTEC;胶片投影仪: 2770型,美国3M公司,带0.2、0.4、0.8 mm 标准孔板;测厚仪:F1101/30型, 德国BLET公司;雾度/透光率:4725型,德国BYK公司。
1.3试验方法
分别在260 ℃和240 ℃条件下对PPH-F03G和PPH-Y35的料制成0.030 mm±0.005 mm厚的
膜,以10 m/min的速度通过摄像机对薄膜进行检测,检测长度为25 m。再取同一段膜用GB 6595-86标准方法对“鱼眼” 进行对比检测。MaxEye.C检测系统检测流程见图1。
图1 “鱼眼”检测系统流程图
1.4试验步骤
①打开流延膜机和MaxEye.C缺陷检测系统。②制出0.030 mm±0.005 mm厚的膜,检测时薄膜表面要保持平整。③待薄膜运行30 m后再开始检测,按检测开关开始检测,待薄膜运行够25 m时,按停止键停止检测。同时用记号笔在起始位置做记号。④分别记录Φ≥0.4 mm、Φ≥0.8 mm “鱼眼”的个数。⑤重复测试3次。⑥用GB 6595-86标准方法对同一段膜进行“鱼眼”对比检测。
2 结果与讨论
2.1检测长度、宽度选择
GB 6595-86标准要求样品长度最少17 m,为提高检测的代表性选取25 m检测长度。由于流延膜机膜唇宽度300 mm,边缘部分没有代表性,两边各去掉50 mm,选择宽度200 mm膜面检测。
2.2“鱼眼”大小判定方式选择
将L、M型“鱼眼”设定为面积范围判定,将L1、M1型“鱼眼”设定为长×宽判定,见表1。
表1 “鱼眼”判定方式选择
将L面积设定为0.50 mm2,L1长宽均设定为0.8 mm。M面积设定为0.125 6 mm2,M1长宽均设定为0.4 mm,灵敏度均为62,见表2。
表2 “鱼眼” 检测参数设定表
根据上述参数对PPH-Y35产品用该系统进行3次测试,再按GB 6595-86标准用胶片投影仪对比检测,结果见表3。
表3 “鱼眼” 面积和长×宽判定方式测试结果对比
从表3可得出面积范围判定更接近GB 6595-86测试结果,但整体偏小,因灵敏度未设置造成。从表4得出面积范围判定更准确。
表4 任意两个“鱼眼” 显示详细信息对比
从表4可知,WL(长×宽)判定方式下判定的面积更大,符合要求的“鱼眼”少,结果偏低,且因“鱼眼”形状不同,两种判定方法的差值也不同,两个“鱼眼”大小明显不同。
一般情况下,圆形“鱼眼”占80%以上,且GB 6595-86标准孔板是圆的,因此,采用面积范围L=0.500 0 mm2,M=0.125 6 mm2定义为0.8、0.4 mm直径 “鱼眼”较为合理。
2.3灵敏度设置
灵敏度就是不同直径 “鱼眼” 的检出限,其设置原理见图2,设置时用记号笔和标准孔板分别在膜面上标出0.8、0.4、0.2 mm 直径 “鱼眼” 的记号,当相机扫描到时,调整不同直径“鱼眼”灵敏度值,确保该直径“鱼眼”在对应的位置刚好被显示出来[3]。
图2 “鱼眼”灵敏度设置原理
通过对PPH-F03G薄膜料和PPH-Y35纤维料3次试验得出不同直径“鱼眼”灵敏度见表5。
表5 纤维料和薄膜料灵敏度值
从表5可以看出纤维料和薄膜料相同直径的灵敏度值是不同的。通过对比纤维料和薄膜料两种产品在相同(WL=0.32 mm×0.50 mm)时“鱼眼” 的波形图可以看出基线位置不同。
基线不同说明信号本底值不同,即膜的本身透光率不同[4]。通过对两种膜透光率测试可以得到验证,PPH-F03G透光率为92.5%,PPH-Y35透光率93.6%。由于膜本身透光率不同会造成CCD相机捕捉到画面的明暗程度不同,相对应的信号值不同,灵敏度也就不同,因此,应根据不同产品进行灵敏度试验设置。
2.4准确度
用GB 6595-86方法测试结果作为标准值,分别取纤维料PPH-Y35、PPH-Y22和薄膜料PPH-F03G用MaxEye.C检测系统进行3次试验,其均值与GB 6595-86进行比对,测试结果见表6。
通过表6可以看出,Φ0.8 mm“鱼眼”三种产品两种方法测试结果均一致,Φ0.4 mm“鱼眼”三种产品两种方法测试结果的相对误差分别为0、8.3%、 6.2%。由于GB 6595-86没有对准确度进行规定,但由于两种分析方法取样不可能完全一致,10%的相对误差是完全可以接受的。
表6 两种方法对比试验结果
2.5精密度
取PPH-F03G薄膜料、PPH-Y22、PPH-Y35纤维料3种牌号的样品,分别进行5 次制膜“鱼眼”测定,以检验该方法的精密度。测试结果见表7。由于GB/T 12670-2008[2]对0.2 mm“鱼眼”不再作为控制指标,所以不再检测。
表7 0.8、0.4 mm直径“鱼眼”5次均值结果(个/1 520 cm2)
从表7可以看出,PPH-F03G、PPH-Y35、 PPH-Y22这3种牌号测试结果的相对标准偏差均小于GB 6595-86规定的0.4。
3 结论
通过对“鱼眼”判定方式、测试灵敏度等关键参数正确选择后,试验数据完全能够满足GB 6595-86要求,用MaxEye.C检测系统对聚丙烯树脂的 “鱼眼”分析检测是可行的。且该系统检测时不需要接触样品,避免了人为造成的结果偏差。测试时间由原来的145 min,缩短为30 min。测试前要根据不同产品进行灵敏度设定,以确保测试准确。如有条件测试透光率,可以根据相同透光率的产品进行参数复制,这样更简便。
[1]GB/T 6595-86,聚丙烯树脂鱼眼测试方法[S].
[2]GB_T 12670-2008,聚丙烯PP树脂[S].
[3]许恒迎.基于CCD技术的塑料薄膜缺陷检测系统[J]. 绝缘材料,2008,41(3):60-62,65.
[4]钟球盛,李静蓉,胡广华.用于光学薄膜缺陷检测的快速图像分割算法[J].机电工程,2011,28(10):1170-1175.
2016-05-30
石海龙(1973-),男,助理工程师,从事聚丙烯分析及新产品开发工作,电话:0379-66992837。
TQ325.1+4
B
1003-3467(2016)08-0054-03