[發(fā)明專利]根據(jù)物體厚度對物體檢驗(yàn)和分類的自動(dòng)方法及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200680049857.6
• 申請日: 2006-12-28
• 公開（公告）號: CN101351280A
• 公開（公告）日: 2009-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安托萬·布雷尼
• 申請（專利權(quán)）人: 佩朗精品工藝股份有限公司
• 主分類號: B07C5/34
• 分類號: B07C5/34
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王新華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物體、物品、產(chǎn)品、或混合的類似物的鑒定和將其連續(xù)物 理分成多個(gè)種類，更特別地，涉及所述物體、物品和/或產(chǎn)品的通過流的 自動(dòng)實(shí)時(shí)分類的產(chǎn)品。

本發(fā)明的目標(biāo)是提供對于屬于至少兩個(gè)不同種類、尤其是具有不同厚 度的非金屬物體進(jìn)行檢驗(yàn)和分類的自動(dòng)方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

已知很多用于檢驗(yàn)和分類的自動(dòng)方法和裝置，所述自動(dòng)方法和裝置使 用不同類型的電磁輻射并分析反射的或穿過通過物體流的水平面的輻射。 法國專利No.2822235以及Pellenc?Company的專利申請No.WO02、074452披 露了這種類型的設(shè)備。

用于上述類型的自動(dòng)鑒別的已知方法和裝置不可以執(zhí)行對具有不同 結(jié)構(gòu)但是在表面上展示出相同的組成材料的物體或物品。

另外，用于施加輻射和測量的區(qū)域被組合，這引起了需要空間的問題， 因?yàn)橐韵率聦?shí)：用于施加入射輻射的裝置和用于對反射的或透射的輻射的 測量的裝置被結(jié)合在減小的體積內(nèi)。

另外，盡管這些已知的技術(shù)方案使用得相對普遍，它們需要特定類型 的輻射和專門的發(fā)射器和接收器，從而成本較高。

本發(fā)明面臨的一般問題在于提供一種可以克服上述缺點(diǎn)的技術(shù)方案。

而且，熱成像(thermography)(即使用主體輻射熱(body?radiated heat)的技術(shù))的原理以及某些應(yīng)用都是已知的。

在環(huán)境溫度的主體輻射接近10μm的波長，而這是它發(fā)熱時(shí)最大的。 在300至400℃，它發(fā)射接近5μm的波長。隨著溫度快速變化的密度被檢測， 且它被轉(zhuǎn)換成黑白圖像。由此獲得其中最亮的物體是最熱的圖像。

幾年來，熱成像技術(shù)快速發(fā)展，主要在帶寬3(7至12μm)：此時(shí)，使 用新一代的價(jià)格相對便宜的熱像儀，例如測溫類型的具有微輻射計(jì)的熱像 儀，其具有非常有利的特性：

-它們操作時(shí)不需要冷卻裝置；

-可獲得的溫度分辨率非常高，大約0.1℃，甚至0.01℃。藉此，沒 有任何系統(tǒng)是完全熱平衡的，主要對于微小的溫度波動(dòng)，在現(xiàn)場(of?a scene)的不同物體之間的對比良好；

-空間分辨率高：通常給出320×240像素；

-響應(yīng)時(shí)間與視頻流一致，或25圖像/秒。

對于放射性熱成像(active?thermography)，各種設(shè)備和應(yīng)用是已知 的，本發(fā)明使用放射性熱成像并且在放射性熱成像的框架內(nèi)溫度在待分析 產(chǎn)品受到相同的熱脈沖之后被測量。

熱成像的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用是在冶金中的焊接或粘接的質(zhì)量控制，美國專利 4996426提供了用于檢測在層狀材料主要是金屬材料內(nèi)是否存在破裂或不 好的粘接。它提出通過與聚合物海綿狀輥(polymer?foam?roller)接觸 而傳遞部分(平的)的熱像。熱探頭(hot?tip)(通過反射聚積)或冷探 頭(cold?tip)(通過透射聚積)表示出傳導(dǎo)性上的中斷以及因此在材料 中存在連續(xù)性缺陷。測量是動(dòng)態(tài)的：僅僅在熱流到達(dá)缺陷與缺陷完全被該 熱流通過之間的短的時(shí)窗內(nèi)該缺陷是可見的。一旦提供的熱量在材料中均 勻地分布開，缺陷就不再可見。該方法可以應(yīng)用于評估缺陷的深度，但是 相應(yīng)動(dòng)態(tài)取決于缺陷的形式和性質(zhì)。

為了檢測缺陷，美國專利6914678也使用了一種有掃描系統(tǒng)控制的激 光，該掃描系統(tǒng)以恒定的速度在待檢查物體的整個(gè)表面上移動(dòng)，并且在設(shè) 定時(shí)間段之后，在與受熱的區(qū)域有給定和設(shè)定距離處檢查溫度。該文獻(xiàn)認(rèn) 為需要基于材料對此時(shí)間段進(jìn)行精細(xì)調(diào)整。

這些技術(shù)也在上世紀(jì)90年代傳承，用于木材產(chǎn)品例如膠合板的質(zhì)量控 制。在此應(yīng)用中，傳遞時(shí)間相對于金屬較長，且對產(chǎn)品加熱從而產(chǎn)品升高 了大約5℃。然而，原理是相同的，并且缺陷在溫度在材料中均勻分布開 后不再可見。該方法也用于食品(具有榛子的巧克力，糖果)，用于檢測 插入到產(chǎn)品的塊內(nèi)的雜質(zhì)。

熱成像也可以用于檢測難以區(qū)分的雜質(zhì)。由此德國申請431753提出了 對土豆流中的土塊和巖塊的檢測。所反射的熱輻射的偏振基于考慮的產(chǎn)品 的密度顯示出不同，且因此它通過反射在升溫的同時(shí)被檢測。