Startseite > Smarter World > Bildverarbeitungssysteme inspizieren Solarenergie-Komponenten

Für jede Anwendung das passende System

Bildverarbeitungssysteme inspizieren Solarenergie-Komponenten

1. Dezember 2010, 11:13 Uhr | Andreas Knoll

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 4

System zur Inspektion von Solarparabolspiegeln

Um eine relativ komplexe Anwendung, für die sich anwendungsspezifische IBV-Systeme anbieten, handelt es sich auch bei der Inspektion von Solarparabolspiegeln. Vor allem in sonnenintensiven Gegenden sind Solarparabolspiegel als Mittel zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom weit verbreitet. Die Spiegel fokussieren das direkte Sonnenlicht auf flüssigkeitsgefüllte Receiverpipes. Über klassische Turbinentechnik wird die so gewonnene thermische Energie in elektrischen Strom umgewandelt.

Die Fertigung der Solarparabolspiegel muss ständig überprüft werden, wobei es darum geht, die Fertigungstoleranzen zu ermitteln. Um die Wirtschaftlichkeit der Fertigung sicherzustellen, sind die Taktzeiten möglichst kurz zu halten, was eine automatische 3D-Inline-Inspektion der Spiegel erfordert. »Bisher taten bei der Inspektion der Spiegel oft Lasersysteme ihren Dienst«, erläutert Walter Meyer, Marketing Manager von Isra Vision. »Sie sind jedoch für eine automatische 3D-Inline-Messung – in der laufenden Produktion, direkt in der Anlage integriert – zu langsam. Eine Alternative sind Methoden auf Kamerabasis: Sie bieten Vorteile gegenüber der Lasermesstechnik in punkto Schnelligkeit, Einfachheit und Genauigkeit.«

Meyers Unternehmen hat vor kurzem das System »3D Solscan« auf den Markt gebracht, das dem Marketing-Mann zufolge die Anforderungen der Produktion von Solarparabolspiegeln erfüllt. Das System besteht aus Standard-Komponenten, die eine flexible Anpassung an die jeweiligen Produktionsgegebenheiten er möglichen. Gemessen wird die Abweichung des Spiegelwinkels vom Sollwert (Fokusabweichung). Dies ist der Abstand, mit dem ein parallel einfallender Sonnenstrahl am Fokuspunkt vorbeigeht.

Typischerweise wird der Spiegel vermessen, bevor die Spiegelschicht aufgebracht wird, d.h. als Glasscheibe. Es ist jedoch auch möglich, verspiegelte Scheiben zu messen. Normalerweise wird »3D Solscan« als Inline-System in der Spiegelproduktion eingesetzt, wobei die Zykluszeit für einen kompletten Spiegel nur etwa 20 s beträgt. »Das kameragestützte Inspektionssystem ist damit wesentlich schneller als die Lasertechnik, die bei geringerer Geschwindigkeit typischerweise nur ein Inspektionsraster von 50 mm ermöglicht«, verdeutlicht Meyer.

Bei der Messmethode handelt es sich um ein deflektometrisches Verfahren, das sich besonders für Winkelmessungen eignet. Das sich spiegelnde Bild eines Referenzmusters wird mit Kameras betrachtet. Aus der Verzerrung des Musters werden die Messgrößen bestimmt. Typischerweise umfasst das System vier Kameras und zwei Beleuchtungseinheiten. Die Scheiben werden nicht in Einbaulage, sondern in Produktionslage gemessen. Sie befinden sich also mit der offenen Seite nach oben, sozusagen in der »Schüssellage«. Außer einer Beleuchtung für das Referenzmuster benötigt das System keine weiteren Beleuchtungseinrichtungen.

Das System ist leicht aufzubauen und ermöglicht eine genaue Vermessung der Scheibe im Produktionstakt. Am Messsystem selbst befinden sich keine bewegten Teile. Integrierte Software-Algorithmen sorgen für genaue Ergebnisse. »Die Inline-Inspektion von Solarparabolspiegeln auf Kamerabasis ist einfacher, schneller und genauer als vergleichbare Laser-Messverfahren«, führt Meyer aus. »Die aus der Prüfung gewonnenen Daten lassen sich auch zur Produktionsoptimierung nutzen.«