Höghastighetsfilmning

För att avbilda svetsområdet har projektet investerat i ett system för höghastighetsfilmning.

I och med att svetsningen i sig skapar ett intensivt ljus har vi placerat ett filter framför kameraobjektivet som
filtrerar bort allt ljus förutom våglängden 810nm, Vid denna specifika våglängd har vi också en laser som belyser svetsområdet.
Denna lösning gör att det enda som kameran "ser" är det som blir belyst av denna laser, allt annat ljus blir filtrerat och stör
således inte kameran.
 

 Bilden visar svetshuvudet till vänster i bild, belysningslasern i mitten och till höger kameran.

 Uppställningen på bilden är en stickande svetsning "bead on plate" i 8mm rostfritt stål.
 hastigheten varieras mellan 0.9 till 7 m/min.

De fyra bilderna under visar en filmsekvens utan yttre belysning och problemet med det starka processljuset syns här,
Metallångan från nyckelhålet gör att kamerans sensor bottnar och man ser endast området bakom svetsen. Bildfrekvensen är 8000/sekund

På följande fyra bilder ser man tydligt nyckelhålet och området bakom, detta är möjligt genom belysningen med laserljus och den filtrering som görs. Bilderna är tagna
under 2 tusendelar av en sekund, alltså 2000 bilder per sekund

Filmen öppnas om du klickar på bilden, den visar hur nyckelhålet bildas, bildfrekvensen är 8000/sekund och hela förloppet är 14 hundradelar av en sekund kort

Ljuset från processen emitteras i ett brett spektrum. Genom att sätta ett optiskt bandpassfilter (den röda linjen i figuren visar vad som filtret släpper igenom) framför kameran kommer brusnivån att minska relativt belysningslasern.

Genom att synka kort slutartid på kameran med kraftiga korta laserpulser som belysning kommer brusnivån att minska ytterligare.
De problem som finns här är att synkronisera ljuset från belysningen med slutartiden hos kameran. Kamerans slutare är öppen i 1mikrosekund eller kortare mellan 1000-25000ggr per sekund.

Det finns även en möjlighet att göra en dubbel exponering i kameran. Då tas först en bild med belysning och kort exponering,  sedan tas en till bild utan belysning och med lång exponering. Detta gör att man får både en belyst och en obelyst film av svetsningen. Film

För att få högre bildhastighet har även denna Photron SA1 kamera används.

Dels för att observera ångmolnet och dels för att filma nyckelhålet vid svetsning i riktigt hög hastighet. Här i 180000fps

Frågor skickas till: Ingemar   20091008