System kontroli jakości wykorzystujący fale milimetrowe

System kontroli jakości wykorzystujący fale milimetrowe

Naukowcy z Fraunhofer Institute for High Frequency Physics and Radar Techniques (FHR) skonstruowali czujnik, który przy pomocy milimetrowych fal jest w stanie skontrolować pożywienie znajdujące się nawet w nieprzezroczystym opakowaniu.

Czy w czekoladzie nie znajdują się jakieś zanieczyszczenia? Czy opakowanie jest szczelne? Czy w paczce nie znajduje się nóż? Odpowiedzi może udzielić SAMMI (Stand Alone MilliMeter wave Imager) czyli nie większy od drukarki laserowej czujnik fal milimetrowych.

SAMMI z powodzeniem radzi sobie również z materiałami niemetalicznymi. „System jest w stanie wykryć drewniane drzazgi ukryte w pieluchach, korki powietrzne w plastiku, pęknięcia w marcepanowych batonach, albo ciała obce w pożywieniu. Może nawet wykryć i monitorować proces odwodnienia roślin, a także to jak duże spowodowała ona straty.” – stwierdził Helmut Essen, kierujący FHR.

Dzięki temu czujnik ten jest niezwykle uniwersalny. Nadaje się do zastosowań przemysłowych i kontroli jakości, a także analizowania materiałów w laboratoriach. Może też posłużyć do wykrywania materiałów wybuchowych.

Najistotniejszą cechą SAMMI jest zdolność do wychwytywania najmniejszych nawet różnic w materiałach, niewidzialnych nawet dla promieni rentgena. SAMMI jest, na przykład, w stanie odróżnić nadzienia w czekoladzie. Dodatkową zaletą jest to, że skaner nie wykorzystuje promieniowania jonizującego, szkodliwego dla zdrowia. A przy tym urządzenie jest niedrogie w eksploatacji i nie wymaga regularnych przeglądów jak aparatura rentgenowska.

Wewnątrz urządzenia, na każdym z dwóch przeciwstawnie obracających się talerzy znajduje się zarówno antena nadawcza jak i odbiorcza. Taśmociąg transportuje próbkę pomiędzy antenami, a te emitują fale elektromagnetyczne wysokiej częstotliwości 78 gigaherców. Różne obszary próbki absorbują sygnał w różnym stopniu, w zależności od jego składu.

„Zasadniczo, badamy skanowane obiekty pod kątem różnic.” – stwierdził Essen. Zawartość próbki wyświetla się w czasie rzeczywistym na ekranie.

Urządzenie waży niespełna dwadzieścia kilogramów i może być obsługiwane bez ryzyka narażenia zdrowia. Może być też dostrajane do innych częstotliwości. Naukowcy mają też nadzieję, że wkrótce urządzenie będzie mogło działać z częstotliwością dwóch teraherców. „Dzięki temu moglibyśmy wykrywać nie tylko różnice w strukturze, ale również określić rodzaj plastiku z jakiego jest zrobiony. Teraz nie jest to możliwe.” – stwierdził Essen.

(lk)