eben den herkömmlichen Methoden der Magnetfeldmessung existieren noch weitere physikalische Effekte, welche dafür geeignet sind, jedoch selten für eine Magnetfeldmessung instrumentalisiert werden. Einer davon ist der Faraday-Effekt.
Nach einer kurzen Beschreibung des Faraday-Effektes wird eine Polyethylenfolie mit einer partiellen magnetischen Farbbeschichtung beschrieben, welche für Qualitätsaussagen während dem Produktionsbetrieb vermessen werden soll.
Diese Beschichtung ist mit einem periodischen Muster versehen und weist teilweise auch Mikrostrukturen im Submillimeterbereich auf, welche mit dem Messgerät bei einer Produktionsgeschwindigkeit von 3 m/s lateral aufgelöst werden soll.
Es wird gezeigt, dass diese Auflösung mit einem vorgestellten Zeilensensor, welcher eine Pixelfläche von 63.5 µm x 63.5 µm aufweist, sowohl in Zeilenrichtung, als auch in Laufrichtung der Polyethylenfolie, mit einer 1:1 Abbildungsoptik, erreicht wird.
Nach einer 8-Bit Digitalisierung mit einer Zeilenabtastrate von 63.378 kHz, mit 64 Pixel pro Zeile, der Messdaten werden sie in einem 32 kB FIFO-Speicher zwischengespeichert, wo sie von einem Raspberry Pi ausgelesen werden.
Der Raspberry Pi streamt die Messdaten, nach einer minimalen Signalverarbeitung auf eine externe Festplatte, wo sie dann für Offlineanalysen bereitstehen.
Für den Beweis der Funktionstüchtigkeit wurde probeweise eine Magnetfeldmessung einer beschichteten Polyethylenfolie in der Produktion durchgeführt und es wird auf die Ergebnisse kurz eingegangen.
Dabei wird gezeigt, dass die Mikrostrukturen von dem Messgerät auch in voller Bandgeschwindigkeit aufgelöst werden und auf Basis dieser Werte eine qualitative Aussage über die Beschichtung getroffen werden kann und somit auch empirische Daten für eine Signalverarbeitungsentwicklung liefern kann.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englische Kurzfassung:
In addition to the conventional methods of magnetic field measurement, there are other physical effects which allow to spatially resolved image a magnetic field, which are rarely instrumentalized for measurement purpose. One of them is the Faraday effect.
After a brief description of the Faraday effect, a polyethylene foil with a partial magnetic colour coating is described, which has to be measured for quality statements during production.
This coating is provided with a periodic pattern and partially also has microstructures in the sub millimetre range, which has to be resolved laterally with the measuring instrument at a production speed of 3 m/s.
It is shown with a presented line sensor, which has a pixel area of 63.5 µm x 63.5 µm, that this resolution, in the row direction and in the direction of the polyethylene foil, with a 1:1 imaging optics, is achieved.
After digitizing at a 63.378 kHz line scan rate, with 64 pixels per line, the measurement data are cached in a 32 kB FIFO memory where they are read from a Raspberry Pi.
The Raspberry Pi streams the measurement data, after minimal signal processing, to an external hard drive, where it is then available for offline analysis.
For the proof of functionality, a magnetic field measurement of a coated polyethylene foil in the production was carried out on a trial basis and the results are briefly discussed.
It is shown that the microstructures can also be resolved by the measuring instrument at full line speed and based on these values, a qualitative statement about the coating can be made and therefore also provides empirical data for a signal processing development.
Forschungs-