Markus Vogelbacher

Image-Based Characterization of Alternative Fuel Combustion With Multifuel Burners

Many industrial high-temperature processes such as cement production employ multifuel burners in order to achieve the required energy input with low-cost alternative fuel. So far, a constant operation of multifuel burners with high fractions of alternative fuel (>70%) is not possible due to inherent fluctuating fuel properties. Energy input and product quality are directly affected by varying points of combustion time, different scattering of fuel, and insertion of unburned fuel or chemical substances into the product. We propose an image-processing system based on infrared images that detects the alternative fuel streakline and derives parameters for the characterization of the flight and burning behavior. Using these parameters, an adjustment of the burner settings depending on the fluctuating fuel properties can be carried out. This automatic monitoring and control of the combustion process allows an increased use of alternative fuels in constant operation. Experimental data from a rotary kiln for cement clinker production are used to validate the image-processing system.

Obtaining 2D Surface Characteristics from Specular Surfaces

Today’s surface appearance measures often ignore the inherent two-dimensionality. This paper proposes a method to acquire and assess the appearance of larger specular surfaces in 2D. First, we describe a deflectometric setup to obtain a gradient field of the surface microstructure. Hence, we propose an areal measure based on the angular power spectrum, as defined in ISO 25178, to characterize the waviness of coated surfaces in relevant scales. To verify the validity of this measure, we compare it with an 1D industry standard appearance measurement system (wave-scan). While our method shows the same characteristics when mapped to the wave-scan values, we observed differences between both systems. These are mainly caused by the different measurement principles and the resulting information of the surface.

Segmentierung unterschiedlich stark ausgeprägter Welligkeiten auf lackierten Oberflächen

Zusammenfassung Die Wahrnehmung lackierter Oberflächen wird sehr stark durch deren Oberflächenrauheiten und -welligkeiten beeinflusst. Betrachtet man die Welligkeiten, dann ist für den visuellen Eindruck nicht nur deren Ausprägung, sondern auch der Verlauf entscheidend. Lokale Änderungen im Verlauf können dazu führen, dass solche Oberflächen als „unschön“ wahrgenommen werden. Die Einschätzung der Welligkeit wird heute in der Industrie mit Hilfe verschiedener Messinstrumente durchgeführt. Diese ignorieren dabei meist den zweidimensionalen Charakter dieses Oberflächeneffektes und nehmen das optische Profil der Oberfläche nur linienhaft auf. Änderungen in der Ausprägung werden nicht berücksichtigt, da sie entweder herausgemittelt werden oder zu einer Fehlmessung führen. In diesem Beitrag werden Methoden vorgestellt, die zum einen die zweidimensionale Aufnahme und Auswertung von Oberflächenwelligkeiten ermöglichen und zum anderen Änderungen im Verlauf detektieren. Dazu wird ein deflektometrisches Messsystem verwendet, um das Gradientenfeld der Oberfläche zu erhalten. Durch Auswertung in bestimmten Wellenlängenbereichen wird eine Vergleichbarkeit zu Standardkenngrößen aus der Industrie gewährleistet.