اجزای تولید دستگاه بازرسی اشعه ایکس

اشعه X توسط یک تیوب اشعه ایکس تولید می‌شود. یک ژنراتور با ولتاژ بالا انرژی لازم را به تیوب می‌دهد. در برخی سیستم‌ها، تیوب و ژنراتور در یک محفظه کنار یکدیگر قرار داده می‌شوند که به مخزن اشعه ایکس معروف است. در باقی سیستم‌های اشعه ایکس که ژنراتور و تیوب جداگانه دارند این مزیت وجود دارد که در صورت خرابی احتمالی یکی از قطعات، آن قطعه به راحتی قابل تعویض است.

سیستم انتقال محصول

سیستم‌های بازرسی اشعه ایکس معمولا بهمراه نوار نقاله‌ های تسمه‌ا ی یا زنجیری بازدهی مناسبی دارند. عملکرد صحیح نوار نقاله در کنار سیستم بازرسی اشعه ایکس، نه تنها به تشخیص صحیح‌تر ناخالصی‌ها کمک می‌کند بلکه در خارج کردن محصولات معیوب نیز بسیار مؤثر است. نوار نقاله در چنین سیستم‌هایی نقش اساسی در تعیین سرعت خط بازی می‌کند. در سیستم‌های بازرسی پیشرفته معمولاً از بیش از یک تسمه نقاله استفاده می‌شود. این طراحی انعطاف‌پذیر، سیستم را قادر می‌سازد تا به طور خودکار بین محصولات تحت بازرسی فاصله بیاندازد و بدین ترتیب از بروز خطا در ریجکت کردن محصولات معیوب جلوگیری می‌شود.

آشکارساز اشعه ایکس

بازرسی محصول با استفاده از فناوری اشعه ایکس نیاز به یک جزء دیگر دارد که وظیفه آن ثبت تصویر اشعه ایکس تک رنگ است، این بخش از سیستم به عنوان آشکارساز اشعه ایکس شناخته می‌شود. هرچه محصول، بسته بندی‌ها و اجسام خارجی احتمالی، چگالی و ضخامت بیشتری داشته باشند، بیشتر اشعه ایکس را جذب می کنند و پرتوی کمتری به آشکارساز می‌رسد، بدین ترتیب این نقاط در تصویر خروجی روشن‌تر دیده می‌شوند. آشکارسازهای اشعه ایکس معمولاً به عنوان آشکارسازهای دیود یا سیستم دوربین TDI طراحی می شوند. در بخش بعدی جزئیات و تفاوت های بین این دو فناوری توضیح داده شده و اطلاعات بیشتری در مورد پارامترهای کلی آشکارسازها ارائه می‌شود.

پردازشگر تصویر ایکس

تصویر تک رنگ تولید شده توسط دتکتور با استفاده از الگوریتم‌های پردازش تصویر بسیار پیشرفته بر روی یک کامپیوتر پردازش تصویر تجزیه و تحلیل می‌شود. در تصویر پردازش شده شکل 1  وجود پنج جسم خارجی قابل مشاهده است و هر رنگ یک الگوریتم متفاوت را نشان می‌دهد. هر پیکسل بسته به میزان اشعه X جذب شده، طیفی خاص از رنگ خاکستری دارد. تصویر پردازش شده شکل 2 میزان پررنگی طیف خاکستری تصویر اشعه ایکس را نشان می‌دهد. اندازه و روشنی این نقاط ناهمگون، منجر به تصمیم سیستم جهت حفظ یا حذف محصول معیوب از خط تولید خواهد شد. پس از شناسایی جسم خارجی، این نرم افزار به صورت گرافیکی این ناخالصی را علامت‌گذاری می‌کند و دستوری را به سیستم کنترل دستگاه می‌فرستد. در بسیاری از موارد، معمولاً از الگوریتم‌های پیچیده‌تری نسبت به آنچه در شکل 1 دیده می‌شود جهت شناسایی اجسام خارجی استفاده می‌شود.

سیستم جداسازی محصولات معیوب

محصولات معیوب با کمک یک یا چند سیستم جداساز از مسیر سایر محصولات جدا می‌شوند. معمولاً برای جداسازی محصولات سنگین از بازوی پنوماتیک  و برای خارج کردن محصولات سبک‌تر از سیستم‌های دمنده استفاده می‌شود. در بسیاری موارد، سنسورهای مختلفی در این مرحله برای اطمینان از یک فرآیند بدون خطا استفاده می‌شوند. به عنوان مثال ، بررسی‌ دوباره برخی محصولات برای اطمینان از اینکه آیا محصولی که به عنوان معیوب مشخص شده است به درستی خارج شده است یا خیر. از دیگر ویژگی‌های دستگاه اشعه ایکس می‌توان به سنسورهای تشخیص سطح پر شدن محصول درون ظرف آن و نیز اطمینان از بسته بودن درب محصولات اشاره کرد. بسیاری از تولیدکنندگان مواد غذایی چنین ویژگی‌هایی را از سیستم بازرسی محصولات انتظار دارند.

تفاوت‌ها در عکسبرداری دستگاه بازرسی اشعه ایکس با فناوری جدید

حتی کوچکترین ناخالصی‌های درون مواد غذایی منجر به وارد آمدن آسیب بسیار بزرگی به نام تجاری (برند) شرکت می‌شود. تکنولوژی آشکارسازهای با سایز پیکسل کوچکتر معمولاً منجر به شناسایی اجسام خارجی کوچکتر درون محصول می‌شوند. آشکارسازهای دیود بطور معمول رزولوشنی برابر با 0.4 میلیمتر دارند. این در حالی است که با استفاده از دتکتورهایVioX TDI camera  ساخت شرکت WIPOTEC-OCS، دستیابی به رزولوشن 0.1 میلیمتر امکان‌پذیر است. به عنوان یک قاعده کلی، اندازه پیکسل باید مطابق کاربرد مورد نظر انتخاب شود. مثلاً درصورتی که سرعت کانوایر بالا باشد تشخیص ذرات کوچک برای دتکتور دشوار می‌شود. چراکه آشکارساز فرصت کافی برای دریافت تمام پرتوهای عبور داده شده از نمونه را ندارد. بدین ترتیب کیفیت تصویر ایکس و همچنین قدرت دستگاه جهت شناسایی اجسام خارجی ریز کمتر می‌شود.

رزولوشن تصویر

در عین حال در تکنولوژی جدید دوربین‌های VioX TDI، قابلیت جدیدی بوجود آمده است. بدین ترتیب حتی در سرعت خط بالا، آشکارساز می‌تواند چندین پیکسل را توسط نرم‌افزار با یکدیگر ترکیب کرده و نتیجه قابل قبولی ارائه نماید. این قابلیت برای کاربران به معنای انعطاف‌پذیری کار بیشتر است که بدون نیاز به تغییر سرعت خط می‌توان وضوح بالایی از دستگاه انتظار داشت. در این موارد ، وضوح تصویر صرفاً پارامتری است که از طریق صفحه لمسی توسط خود کاربر قابل تغییر است. همچنین امکان استفاده از الگوریتم‌های چند رزولوشن را فراهم می‌کند. که در آن الگوریتم‌های پردازش تصویر به صورت همزمان تصویر را در سطوح مختلف با وضوح مختلف بررسی می کنند.

طول عمر و هزینه نگهداری

بخش‌های حساس الکترونیکی دتکتورهای دیود مستقیماً در مسیر پرتو اشعه ایکس قرار دارند. این امر در طول زمان منجر به ضعیف شدن این اجزا می‌شود. در مقابل، دوربین‌های WIPOTEC-OCS TDI هیچ جزء الکترونیکی ندارند که در معرض اشعه X یا تابش پراکنده قرار گیرند. در نتیجه، این دوربین‌ها به شکل قابل توجهی از عمر طولانی‌تری برخوردار هستند. استفاده از این نوع دتکتور به کاهش خسارات تولید کمک شایانی می‌کند. در صورت خراب شدن یکی از اجزای دتکتور دیود و نیاز به تعویض آن، در صورتی که جایگزینی در لحظه موجود نباشد تمام خط تولید متوقف می‌شود. چرا که تولید به دلیل نبود کنترلی روی کیفیت مواد غذایی نمی‌تواند ادامه یابد.

خرابی‌های طولانی به طور خودکار هزینه‌ها را افزایش می‌دهند که دلیل آن عمدتاً به کاهش تولید باز می‌گردد. استفاده از دوربین های بادوام WIPOTEC-OCS TDI خطر خرابی را کاهش می‌دهد و در نتیجه بهره‌وری کل خط تولید را افزایش می‌دهد. علاوه بر افزایش بهره‌وری تولید، بدلیل نیاز کمتر به تعمیر یا تعویض قطعات، هزینه کمتری نیز برای تعمیرات و تعویض قطعات صرف می‌شود. دوربین های TDI از WIPOTEC-OCS علیرغم قیمت بالاتر، در طولانی مدت یک عنصر با ارزش و با صرفه در سیستم بازرسی مواد غذایی محسوب می‌شوند.

ارزش افزوده دستگاه

ممکن است که مصرف‌کننده قصد فروش سیستم بازرسی اشعه ایکس در بازار ماشین آلات کارکرده را داشته باشد. در این صورت، به احتمال زیاد دستگاه ایکس با تکنولوژی دوربین TDI، با قیمت بالاتری نسبت به خرید اولیه به فروش خواهد رفت. این موضوع یکی از نکاتی است که قیمت خرید این دستگاه را توجیه‌پذیر می‌سازد. در کنار این موضوع، استفاده از آشکارسازهای با کیفیت بالا می تواند هزینه کل را کاهش دهد، زیرا باعث کاهش چشمگیر تعداد محصولات خارج شده نادرست می‌شود. چرا که این محصولات قابل فروش هستند. علاوه بر این، توصیه می‌شود کل زمان برنامه‌ریزی شده سیستم بازرسی اشعه ایکس را در نظر بگیرید. به عنوان مثال سیستم های بازرسی اشعه ایکس از WIPOTEC-OCS برای 10 سال و بیشتر استفاده می شود.

سایر هزینه‌ها

همچنین هزینه های تعمیرات ، تهیه قطعات یدکی و هرگونه نیاز به انبار آنها را از بین می برد. پس از محاسبه کل هزینه مالکیت ، باید به حفظ ارزش کارخانه نیز توجه کرد. دوربین های TDI از WIPOTEC-OCS در طولانی مدت یک عنصر با ارزش در سیستم بازرسی اشعه ایکس باقی مانده است. در صورت قصد فروش دستگاه کارکرده، به احتمال زیاد با فروش فن آوری دوربین با دوام، قیمت فروش مجدد بالاتر خواهد بود. این باید در محاسبه هزینه مقایسه قبل از به دست آوردن سیستم بازرسی اشعه ایکس در نظر گرفته شود. درنهایت، با استفاده از دتکتورهای با کیفیت بالا می توان هزینه کل کارخانه را کاهش داد. زیرا باعث کاهش چشمگیر تعداد محصولات خارج شده به صورت نادرست می شود. این محصولات قابل فروش هستند.

نرخ ریجکت کاذب نه تنها به ضرر و زیان محصولات خوب منجر می شود بلکه منجر به هزینه های اضافی برای دفع زباله و افزایش هزینه های پرسنل می شود. علاوه بر این ، توصیه می شود کل زمان برنامه ریزی شده سیستم بازرسی اشعه ایکس را در نظر بگیرید. به عنوان مثال، عمر مفید دستگاه‌های ایکس رایج (با احتساب طول عمر اجزای مختلف مانند دتکتور حدوداً 5 سال است، این در حالی است که این عدد برای دستگاه ایکس Wipotec OCS بالاتر از 10 سال خواهد بود.  

نتیجه گیری نهایی درباره دستگاه بازرسی اشعه ایکس

به طور خلاصه، دستگاههای بازرسی اشعه ایکس تنها وسیله‌ای هستند که امکان تشخیص اجسام خارجی بسیار کوچک را درون محصول دارند و می توان اطمینان حاصل کرد که هر محصول غذایی بعد از عبور از این دستگاه عاری از هر ذره‌ی نامطلوب سفت است.

 دوربین های TDI ساخت شرکت WIPOTEC-OCS آلمان از یک فناوری بازرسی بسیار پیشرفته استفاده می‌کنند که می‌تواند ریزترین اجسام خارجی (0.16mm) را تشخیص دهد و با گارانتی 7ساله، کیفیت و دوام این دوربین تضمین توسط شرکت سازنده تضمین شده است.