Optical Method for Quality Control of Transparent Fabrics

Abstract

Проблематика. Основним елементом оптичних систем обробки інформації є когерентний оптичний спектроаналізатор (КОС). У текстильній промисловості при виготовленні й використанні тонких прозорих тканин (марлі, бинтів тощо) виникає проблема контролю форми і геометричних розмірів прозорих комірок. Для цього застосовують мікроскопи, за допомогою яких вимірюються геометричні параметри багатьох прозорих комірок. Такий процес є трудомістким, потребує значних затрат часу на вимірювання. Використання КОС дає змогу безпосередньо вимірювати середні значення розмірів комірок. Мета дослідження. Розробка оптичної моделі прозорої тканини, на основі якої запропоновано лазерний метод та експериментальний стенд для вимірювання середніх геометричних розмірів прозорих комірок тканини. Методика реалізації. Запропонований метод контролю якості прозорих тканин ґрунтується на використанні КОС. Якщо в передній фокальній площині Фур'є-об'єктива розмістити прозору тканину, то в задній фокальній площині формуються дифракційні максимуми, положення яких залежить від розмірів прозорих комірок тканини. Результати дослідження. Запропоновано геометричну модель структури прозорої тканини, яка описує амплітудний коефіцієнт пропускання тканини залежно від періоду і розмірів прозорих комірок тканини. Отримано аналітичну формулу для розрахунку просторового спектра коефіцієнта пропускання такої моделі. Розроблено лабораторний стенд КОС, який дає можливість вимірювати геометричні розміри прозорих комірок тканини. Висновки. Дослідження моделі пропускання прозорої тканини показали, що структуру тканини можна розглядати як двовимірну дифракційну ґратку, період якої визначається товщиною нитки та прозорою частиною комірки тканини. Для вимірювання середніх розмірів комірок прозорої тканини запропоновано використовувати КОС, який дає можливість безпосередньо вимірювати просторові частоти дифракційних максимумів і розраховувати середні значення розмірів комірок тканини. Для підтвердження достовірності запропонованого методу розроблено експериментальний стенд цифрового КОС. Ключові слова: модель пропускання прозорої тканини; когерентний оптичний спектроаналізатор; просторовий спектр.