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頻閃儀的發(fā)展背景及其用途
閱讀：1692發(fā)布時間：2020-4-23
一、發(fā)展背景
1945年，德國德雷羅（DRELLO）公司成功開發(fā)、制造出世界上*應用在紡織機上的頻閃檢測儀，從此頻閃儀被廣泛應用于各工業(yè)領(lǐng)域。頻閃儀是每隔一定時間發(fā)出一次閃光，利用人眼睛的視覺暫留，使動態(tài)的物體靜止化。
視覺是靠眼睛的晶狀體成像，頻閃儀的視覺暫留現(xiàn)象首先被中國人發(fā)現(xiàn)，走馬燈便是據(jù)歷史記載中早的視覺暫留運用。宋時已有走馬燈，當時稱"馬騎燈"。隨后法國人保羅 羅蓋在1828年發(fā)明了留影盤，它是一個被繩子在兩面穿過的圓盤。盤的一個面畫了一只鳥，另一面畫了一個空籠子。當圓盤旋轉(zhuǎn)時，鳥在籠子里出現(xiàn)了。這證明了當眼睛看到一系列圖像時，頻閃儀閃一次保留一個圖像。
20世紀60年代后，頻閃儀做為一種在線檢測工具，開始在造紙，印刷及鋼鐵行業(yè)得到迅速普及，控制市場過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷。以DRELLO為領(lǐng)導的頻閃儀已經(jīng)進入涉及二十幾個工業(yè)領(lǐng)域和行業(yè)應用，如：攝影技術(shù)、封閉空間內(nèi)動態(tài)過程的視頻分析、氣蝕實驗、霧化研究、輪胎研發(fā)、燈絲振動、水表計量、細胞觀測等。
二、中國發(fā)展
頻閃儀的應用技術(shù)于20世紀70年代在中國出現(xiàn)，受功率和精度限制，國產(chǎn)頻閃儀只應用于低端印刷企業(yè)。
進入90年代，頻閃儀在中國的發(fā)展可謂是一日千里，隨著印刷業(yè)在中國的發(fā)展，越來越多的印刷企業(yè)開始使用頻閃儀，在低端印刷企業(yè)，國產(chǎn)頻閃儀憑借價格優(yōu)勢，各種型號款式的國產(chǎn)頻閃儀開始大量生產(chǎn)。但是，國產(chǎn)頻閃儀在制作工藝，產(chǎn)品精度和強度上仍然差距巨大。產(chǎn)品功率僅僅處于幾瓦幾十瓦的制作能力，大大制約了頻閃儀國產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展壯大。德國DRELLO，在幾十年前就可以制作單燈千瓦級功率，照射強度10個焦耳，閃光頻率每秒4000閃等多種款式和用途的頻閃儀。隨著國內(nèi)經(jīng)濟規(guī)模的發(fā)展，中國企業(yè)在了解德國產(chǎn)品的實力的同時，已經(jīng)開始大批量的使用先進國家的產(chǎn)品和技術(shù)來解決生產(chǎn)和研發(fā)中的問題
三、頻閃儀基本概念
簡單地講，頻閃光源是指一種可以快速閃動的光源。而頻閃儀則是指可以用來產(chǎn)生這種光源的儀器，通常用來觀察快速移動或者震動物體，使高速運動物體看上去像靜止的一樣。
頻閃儀可以產(chǎn)生非常短的光脈沖，其持續(xù)時間只有1/100000秒。這些高亮度的短暫閃光把高速運動物體的圖象“靜止”在人的視網(wǎng)膜上，使人的大腦得到一個非常清晰，靜止的圖象。當物體繼續(xù)移動時，你就可以看到一幅幅靜止的圖象就像你在迪斯科舞廳看到的在頻閃燈下跳舞的人一樣。
大多數(shù)的人都能把頻閃光源與迪斯科或者那些用來檢測馬達運轉(zhuǎn)的光源聯(lián)系起來。在這些應用當中，頻閃的頻率都比較低，人們可以很輕易地感覺到頻閃，因為每次閃動中間間隔的時間都比較長。在這些應用當中，頻閃光源的頻閃頻率一般都在10-30次/秒左右。所以看上去會有一種明顯抖動的感覺，這就是所謂的閃動效應。
當一個物體在你面前經(jīng)過的時候，你的肉眼根本沒時間進行聚焦。所以呈現(xiàn)在你眼前的將是一片模糊的景象，模糊的程度取決于運動物體的運動速度和運動物體距離你眼睛的距離。一個比較容易解釋的例子就是：高速運動的風扇的葉片，在葉片轉(zhuǎn)動時，人的肉眼只能看到一片模糊，俗稱運動模糊現(xiàn)象。
當一個物體以100米/分鐘的速度運行時，人的肉眼就*無法看清運動物體了，而當運動物體的移動速度在50-100米/分鐘時， 人的肉眼勉強可以看見運動物體，但將非常吃力。在高速運動物體面前，人眼的局限性開始暴露出來：無法對高速運動物體進行有效的聚焦。人眼的視覺形成過程類似于照相機的成像過程。當膠片上的化學物質(zhì)被暴光后，形成影象留在底片上。當你要拍攝的物體在運動時，所拍攝的圖象是模糊的。為了使所拍攝的圖象更清晰，攝像師就需要增加照相機的快門速度，更快的快門速度可以減少光線透過鏡頭作用到膠片上?？扉T打開的時間越短，運動物體在拍攝期間的運動位移也就越小，因而圖象越清晰。但顯而易見的是，我們無法去改變?nèi)搜鄣?ldquo;快門”，因此，我們必須找到另外一種形式的可以“增加”人眼快門的方法。頻閃光源的短暫脈沖光使運動物體在脈沖光的持續(xù)時間內(nèi)靜止下來的效果類似于照相機的快門功能。Unilux頻閃儀脈沖光源的持續(xù)時間只有10-20微秒，激發(fā)人的視網(wǎng)膜，產(chǎn)生一種運動物體靜止的效果。一個運動速度高達600米/分鐘的物體在這個瞬間也就移動了0.1毫米，這個幾乎可以忽略不記的位移在人眼看來就像靜止的一樣，模糊消失了，取而代之的是非常清晰的圖象。當增加頻閃儀的頻閃頻率的時候，在你的眼前將形成一系列的清晰圖象。
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