MaxEye.C缺陷檢測系統(tǒng)在聚丙烯“魚眼”測試中的應(yīng)用

石海龍 ， 姚慶寶 ， 何保宣

(中國石化 洛陽分公司 質(zhì)檢中心 ， 河南 洛陽　471012)

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MaxEye.C缺陷檢測系統(tǒng)在聚丙烯“魚眼”測試中的應(yīng)用

石海龍 ， 姚慶寶 ， 何保宣

(中國石化 洛陽分公司 質(zhì)檢中心 ， 河南 洛陽471012)

針對MaxEye.C缺陷檢測系統(tǒng)的特點(diǎn)并結(jié)合聚丙烯樹脂“魚眼”分析標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6595-86的要求，通過對分析條件的不斷摸索、優(yōu)化，使MaxEye.C缺陷檢測系統(tǒng)在聚丙烯“魚眼”測試中得以成功應(yīng)用。其結(jié)果準(zhǔn)確性、精密性均令人滿意，完全能夠滿足正常分析所需。

“魚眼” ； MaxEye.C缺陷檢測系統(tǒng) ； 靈敏度 ； 精密度

“魚眼”是聚丙烯產(chǎn)品的一項(xiàng)重要指標(biāo)。通常采用GB 6595-86標(biāo)準(zhǔn)[1]進(jìn)行分析，分析時(shí)需手工裁取樣品，易對樣品造成污染，同時(shí)分析過程較繁瑣。MaxEye.C缺陷檢測系統(tǒng)是FUTEC公司生產(chǎn)，采用高速線掃描CCD攝像機(jī)連續(xù)拍攝，對被檢查物的表面進(jìn)行缺陷檢查。該系統(tǒng)檢測時(shí)不需要接觸樣品，參數(shù)設(shè)定好后即可對樣品進(jìn)行自動(dòng)分析檢測，同時(shí)具有對檢測到的“魚眼”進(jìn)行位置定位、大小分類、照片回放、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能。使分析效率有了質(zhì)的提升，同時(shí)可對同一批次、不同批次的樣品進(jìn)行比對分析，便于質(zhì)量管理，促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提升。

1　試驗(yàn)部分

1.1主要原料

PPH-Y35：纖維料，溶體流動(dòng)速率210 g/min，中國石化洛陽分公司；PPH-F03G：薄膜料，熔體流動(dòng)速率18.6 g/min，中國石化洛陽分公司。

1.2主要儀器設(shè)備

流延膜機(jī)： E-40型，日本MODERN MACHINERY公司，膜唇寬度300 mm；缺陷檢測系統(tǒng)：MaxEye.C型，日本FUTEC；膠片投影儀： 2770型，美國3M公司，帶0.2、0.4、0.8 mm 標(biāo)準(zhǔn)孔板；測厚儀：F1101/30型， 德國BLET公司；霧度/透光率：4725型，德國BYK公司。

1.3試驗(yàn)方法

分別在260 ℃和240 ℃條件下對PPH-F03G和PPH-Y35的料制成0.030 mm±0.005 mm厚的

膜，以10 m/min的速度通過攝像機(jī)對薄膜進(jìn)行檢測，檢測長度為25 m。再取同一段膜用GB 6595-86標(biāo)準(zhǔn)方法對“魚眼” 進(jìn)行對比檢測。MaxEye.C檢測系統(tǒng)檢測流程見圖1。

圖1　“魚眼”檢測系統(tǒng)流程圖

1.4試驗(yàn)步驟

①打開流延膜機(jī)和MaxEye.C缺陷檢測系統(tǒng)。②制出0.030 mm±0.005 mm厚的膜，檢測時(shí)薄膜表面要保持平整。③待薄膜運(yùn)行30 m后再開始檢測，按檢測開關(guān)開始檢測，待薄膜運(yùn)行夠25 m時(shí)，按停止鍵停止檢測。同時(shí)用記號筆在起始位置做記號。④分別記錄Φ≥0.4 mm、Φ≥0.8 mm “魚眼”的個(gè)數(shù)。⑤重復(fù)測試3次。⑥用GB 6595-86標(biāo)準(zhǔn)方法對同一段膜進(jìn)行“魚眼”對比檢測。

2　結(jié)果與討論

2.1檢測長度、寬度選擇

GB 6595-86標(biāo)準(zhǔn)要求樣品長度最少17 m，為提高檢測的代表性選取25 m檢測長度。由于流延膜機(jī)膜唇寬度300 mm，邊緣部分沒有代表性，兩邊各去掉50 mm，選擇寬度200 mm膜面檢測。

2.2“魚眼”大小判定方式選擇

將L、M型“魚眼”設(shè)定為面積范圍判定，將L1、M1型“魚眼”設(shè)定為長×寬判定，見表1。

表1　“魚眼”判定方式選擇

將L面積設(shè)定為0.50 mm2，L1長寬均設(shè)定為0.8 mm。M面積設(shè)定為0.125 6 mm2，M1長寬均設(shè)定為0.4 mm，靈敏度均為62，見表2。

表2　“魚眼” 檢測參數(shù)設(shè)定表

根據(jù)上述參數(shù)對PPH-Y35產(chǎn)品用該系統(tǒng)進(jìn)行3次測試，再按GB 6595-86標(biāo)準(zhǔn)用膠片投影儀對比檢測，結(jié)果見表3。

表3　“魚眼” 面積和長×寬判定方式測試結(jié)果對比

從表3可得出面積范圍判定更接近GB 6595-86測試結(jié)果，但整體偏小，因靈敏度未設(shè)置造成。從表4得出面積范圍判定更準(zhǔn)確。

表4　任意兩個(gè)“魚眼” 顯示詳細(xì)信息對比

從表4可知，WL(長×寬)判定方式下判定的面積更大，符合要求的“魚眼”少，結(jié)果偏低，且因“魚眼”形狀不同，兩種判定方法的差值也不同，兩個(gè)“魚眼”大小明顯不同。

一般情況下，圓形“魚眼”占80%以上，且GB 6595-86標(biāo)準(zhǔn)孔板是圓的，因此，采用面積范圍L=0.500 0 mm2，M=0.125 6 mm2定義為0.8、0.4 mm直徑 “魚眼”較為合理。

2.3靈敏度設(shè)置

靈敏度就是不同直徑 “魚眼” 的檢出限，其設(shè)置原理見圖2，設(shè)置時(shí)用記號筆和標(biāo)準(zhǔn)孔板分別在膜面上標(biāo)出0.8、0.4、0.2 mm 直徑 “魚眼” 的記號，當(dāng)相機(jī)掃描到時(shí)，調(diào)整不同直徑“魚眼”靈敏度值，確保該直徑“魚眼”在對應(yīng)的位置剛好被顯示出來[3]。

圖2　 “魚眼”靈敏度設(shè)置原理

通過對PPH-F03G薄膜料和PPH-Y35纖維料3次試驗(yàn)得出不同直徑“魚眼”靈敏度見表5。

表5　纖維料和薄膜料靈敏度值

從表5可以看出纖維料和薄膜料相同直徑的靈敏度值是不同的。通過對比纖維料和薄膜料兩種產(chǎn)品在相同(WL=0.32 mm×0.50 mm)時(shí)“魚眼” 的波形圖可以看出基線位置不同。

基線不同說明信號本底值不同，即膜的本身透光率不同[4]。通過對兩種膜透光率測試可以得到驗(yàn)證，PPH-F03G透光率為92.5%，PPH-Y35透光率93.6%。由于膜本身透光率不同會(huì)造成CCD相機(jī)捕捉到畫面的明暗程度不同，相對應(yīng)的信號值不同，靈敏度也就不同，因此，應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)品進(jìn)行靈敏度試驗(yàn)設(shè)置。

2.4準(zhǔn)確度

用GB 6595-86方法測試結(jié)果作為標(biāo)準(zhǔn)值，分別取纖維料PPH-Y35、PPH-Y22和薄膜料PPH-F03G用MaxEye.C檢測系統(tǒng)進(jìn)行3次試驗(yàn)，其均值與GB 6595-86進(jìn)行比對，測試結(jié)果見表6。

通過表6可以看出，Φ0.8 mm“魚眼”三種產(chǎn)品兩種方法測試結(jié)果均一致，Φ0.4 mm“魚眼”三種產(chǎn)品兩種方法測試結(jié)果的相對誤差分別為0、8.3%、 6.2%。由于GB 6595-86沒有對準(zhǔn)確度進(jìn)行規(guī)定，但由于兩種分析方法取樣不可能完全一致，10%的相對誤差是完全可以接受的。

表6　兩種方法對比試驗(yàn)結(jié)果

2.5精密度

取PPH-F03G薄膜料、PPH-Y22、PPH-Y35纖維料3種牌號的樣品，分別進(jìn)行5 次制膜“魚眼”測定，以檢驗(yàn)該方法的精密度。測試結(jié)果見表7。由于GB/T 12670-2008[2]對0.2 mm“魚眼”不再作為控制指標(biāo)，所以不再檢測。

表7　0.8、0.4 mm直徑“魚眼”5次均值結(jié)果(個(gè)/1 520 cm2)

從表7可以看出，PPH-F03G、PPH-Y35、 PPH-Y22這3種牌號測試結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于GB 6595-86規(guī)定的0.4。

3　結(jié)論

通過對“魚眼”判定方式、測試靈敏度等關(guān)鍵參數(shù)正確選擇后，試驗(yàn)數(shù)據(jù)完全能夠滿足GB 6595-86要求，用MaxEye.C檢測系統(tǒng)對聚丙烯樹脂的 “魚眼”分析檢測是可行的。且該系統(tǒng)檢測時(shí)不需要接觸樣品，避免了人為造成的結(jié)果偏差。測試時(shí)間由原來的145 min，縮短為30 min。測試前要根據(jù)不同產(chǎn)品進(jìn)行靈敏度設(shè)定，以確保測試準(zhǔn)確。如有條件測試透光率，可以根據(jù)相同透光率的產(chǎn)品進(jìn)行參數(shù)復(fù)制，這樣更簡便。

[1]GB/T 6595-86,聚丙烯樹脂魚眼測試方法[S].

[2]GB_T 12670-2008,聚丙烯PP樹脂[S].

[3]許恒迎.基于CCD技術(shù)的塑料薄膜缺陷檢測系統(tǒng)[J]. 絕緣材料,2008,41(3):60-62,65.

[4]鐘球盛,李靜蓉,胡廣華.用于光學(xué)薄膜缺陷檢測的快速圖像分割算法[J].機(jī)電工程,2011,28(10):1170-1175.

2016-05-30

石海龍(1973-)，男，助理工程師，從事聚丙烯分析及新產(chǎn)品開發(fā)工作，電話：0379-66992837。

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1003-3467(2016)08-0054-03