Устройство для обнаружения дефектов в прозрачных изделиях

 

Изобретение относится к оптической дефектоскопии и предназначено для неразрушающего контроля дефектов в материалах, прозрачных в оптическом диапазоне длин волн. Цель изобретения - повьшение точности контроля и уменьшение габаритов. Устройство отличается наличием двух систем оптических волокон, одни концы которых расположены -по окружностям против друг друга по обе стороны контролируемой среды, и синхронным сканированием других концов волокон, собранных в жгуты, торцы которых представляют концентрические спирали, что избавляет от мешающего фактора засветки от рассеянного излучения. Тем самым повышается точность определения границ дефектов, уменьшаются габариты сканирующего механизма, увеличивается синхронность сканирования. Устройство позволяет проводить контроль без вращения трубы, что упрощает конструкцию и снижает металлоемкость устройства. 1 ил. (g (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (ю 4 0 01 N 21/89

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИОАНИЕ 8306PETEHI4fllU д

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ ЦИ ; r»:-;, >CF r r(о (21) 4094383/40-251 4096176/40-25 (22) 14.07.86 (46) 23.03.88. Бюл. В 11 (72) В.И.Танчев и С.Г.Кенеман (53) 535.?4 (088.8) (56) Потапов А.И. Контроль качества и прогнозирования надежности конструкций из композиционных материалов., Л.: Машиностроение, 1980, с. 200-210.

Заявка Японии У 60-24425, кл. С 01 N 21/90, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В ПРОЗРАЧНЫХ ИЗДЕЛИЯХ (57) Изобретение относится к оптической дефектоскопии и предназначено для неразрушающего контроля дефектов в материалах, прозрачных в оптическом диапазоне длин волн. Цель изобретения — повышение точности контроля и

„„SU„„1383170 А1 уменьшение габаритов. Устройство отличается наличием двух систем оптических волокон, одни концы которых расположены: по окружностям против друг друга по обе стороны контролируемой среды, и синхронным сканированием других концов волокон, собранных в жгуты, торцы которых представляют концентрические спирали, что избавляет от мешающего фактора засветки от рассеянного излучения. Тем самым повышается точность определения границ дефектов, уменьшаются габариты сканирующего механизма, увеличивается синхронность сканирования. Устройство позволяет проводить контроль без вращения трубы, что упрощает конструкцию и снижает металлоемкость устройства. 1 ил.

1383170

Изобретение относится к оптической дефектоскопии и мажет быть использовано во многих отраслях народного хозяйства при контроле качества прозрачных материалов.

Цель изобретения — повышение точности контроля и уменьшение габаритов сканирующего механизма.

На чертеже изображено устройство 10 для обнаружения дефектов в прозрачных иэделиях, общий вид.

Устройство состоит из основания

1, на котором закреплены электродвигатель 2 с передачей 3, передающей 15 вращение на устройство 4 сканирования, и передачей 5, передающей вращение на узел 6 подачи контролируемо" го изделия 7. Узел 6 подачи включает в себя приемный барабан, трос, два 20 ролика и механизм захвата контролируемого изделия 7. Кроме того, на основании 1 расположена стойка 8 с закрепленными на ней направляющими 9, на которых находятся ролики 10 ° На направляющих 9 расположены внутренний держатель 11 второй системы 12 оптических волокон, передающих излучение от излучателя 13 через световад 14 механизма сканирования на кон- 30 тролируемое изделие 7, и внешний держатель 15 первой системы 16 оптических волокон, передающий излучение, прошедшее через контролируемое изделие 7, на световод 17 механизма сканирования и далее на фотоприемник

18. На основании 1 закреплена также с воэможностью перемещения стойка 19 узла 6 подачи контролируемого изделия

В состав устройства входит. блок абра-40 ботки и регистрации сигнала, который включает в себя фотоприемник 18, усилитель 20, видеомагнитофон 21, формирователь 22 строчных импульсов, формирователь 23 кадровых импульсов, 45 синхронизатор 24 и фотопркемник 25.

Фотоприемник 18, принимающий излучение со световода 17, соединен с входом усилителя 20, первый выход которого соединен с первым входом видео- 50 магнитофона 21, а второй — с входом формирователя 22 строк, выход которого соединен с вторым входом видеомагнитофона 21 и с одним входом формирователя 23 кадров, второй вход ко-55 торого соединен с фотоприемником 25 датчика скорости подачи контролируемого изделия 7. Первый выход формирсуателя 23 кадров соединен с третьим входом видеомагнитофона 21, а второй выход формирователя 23 кадров соединен с входом синхронизатора 24, выход которого соединен с электродвигателем 2.

Устройство для обнаружения дефектов в прозрачных изделиях работает следующим образом.

Контролируемое изделие 7 (например, труба из стеклопластика) заводится по роликам 10 между внутренним

11 и наружным 15 держателями. Стойка

19 ставится в положение, исключающее провисание троса узла 6 подачи. При включении устройства происходит синхронное сканирование торцов жгутов оптических систем 12 и 16 волокон по соответствующим спиралям световодами

14 и 17 и подача контролируемого изделия 7 относительно держателей 11 и 15. При этом световой поток от излучателя 13 поступает на осевой торец световода 14 и выходит из его сканирующего торца, освещая поочередно по спирали торец системы 12 оптических волокон, вторые концы которых распределены равномерно по внутреннему держателю 11. Таким образом, излучение направляется поочередно по точкам линии окружности на внутреннюю поверхность контролируемого изделия

7. Пройдя через стенку контролируемого изделия 7, излучение попадает на соответствующие торцы волокон, закрепленные в наружном держателе 15 оптической системы волокон 16, вторые концы которых уложены по спирали концентрично первой. Затем излучение попадает на сканирующий торец светавода 17, перемещающийся по спирали синхронно со световодом 14, и выходит иэ его осевого торца, попадая на фотоприемник 18. Сигнал с фотоприемника поступает на вход усилителя 20, с выхода которого поступает на видеомагнитофон 21. С второго выхода усилителя сигнал поступает на формирователь 22 строчных импульсов, где формируются прямоугольные импульсы, под-. считывается в соответствии с количеством волокон в держателях 11 и 15 и формируется строчный импульс развертки, который поступает на вход строчной синхронизации видеомагнитофона 21 и на формирователь 23 кадров, на второй вход которого поступает сигнал с фотоприемника 25 датчика скорости подачи контролируемого из1383170 делия. Формирователь 23 кадров сравнивает количество строк в кадре с размером кадра и вырабатывает кадровый импульс для записи на видеомагнитофон 21.

Кроме того, с второго выхода формирователя 23 кадров сигнал поступает на синхронизатор 24, который управляет скоростью вращения двигателя 2, а следовательно, и скоростью подачи контролируемого изделия. Таким образом, на видеомагнитофон 21 записывается информация о пропускании контролируемым изделием 7 прямого светового15 потока, развернутого в строку по окружности контролируемого изделия и с выбранным количеством строк в кадре.

Эту запись затем просматривают на видеоконтрольном устройстве и судят о дефектности среды.

Предлагаемое устройство позволяет исключить влияние засветки от рассеянного излучения, получить наименьшее пятно рассеяния, дает возможность контроля труб большого диаметра, что, в свою очередь, позволяет упростить конструкцию, снизить металлоемкость устройства, снизить размеры сканирующего механизма, увеличить точность синхронизации сканирования, повысить контрастность, а следовательно, точность определения границ дефектов при высокой производительности контроля.

Влияние рассеянного излучения оце35 нивается отношением импульсов с фотоприемника при двустороннем и одностороннем сканировании одного образца труб из стеклопластика с эалоmeHHbm дефектом (paccsroeHHe c pac- 40 крытием 0,1 мм). При этом отношение амплитуд импульсов равняется 0,7, а контрастность границ дефекта на видеоконтрольном устройстве увеличивается на 2 градации. Укладка одних концов волокон в держателях упрощает конструкцию устройства, так как позволяет проводить контроль крупногабаритных труб с покадровой записью.

Сканирование торцов по спирали позволяет уменьшить размеры сканирующего механизма. Например, при контроле трубы диаметром 0,6 м и сканировании торца жгута по окружности диаметр этой окружности необходимо брать

0,6 м, а при сканировании торца жгута по спирали с межвитковым шагом 1 мм и количеством витков равным 3, длина окружности цилиндра диаметром 0,6 м укладывается в спираль с наибольшим диаметром около 0,2 м.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для обнаружения дефектов в прозрачных изделиях, содержащее излучатель, оптически связанный через контролируемое прозрачное изделие и последовательно расположенные по ходу излучения первую систему оптических волокон, выходные торцы которых собраны в первый жгут, и первый световод механизма сканирования с фотоприемником, соединенным с блоком обработки и регистрации сигнала, а также узел перемещения изделия, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и уменьшения габаритов механизма сканирования, оно дополнительно содержит вторую систему оптических волокон, входные торцы которых собраны во второй жгут, а выходные торцы расположены на внутреннем держателе, имеющем форму кольца,. коаксиального контролируемому иэделию, или отрезка прямой, параллельной образующей контролируемого изделия, при этом входные торцы оптических волокон первой системы расположены на Внешнем держателе, имеющем форму, аналогичную форме внутреннего держателя, внешний и внутренний держатели установлены неподвижно в одной плоскости, перпендикулярной боковой поверхности контролируемого иэделия, и с зазором относительно нее, оптические волокна на торцах первого и . второго жгутов образуют концентрические спирали с одинаковым шагом, лел жащие в одной плоскости и имеющие по следовательность расположения волокон, совпадающую с последовательностью расположения волокон на внешнем и внутреннем держателях соответственно, причем каждый выходной торец второй системы оптических волокон .оптически связан с соответствующим входным торцом первой системы оптических волокон через контролируемое прозрачное изделие, образуя дискретный канал оптической связи кроСт

Э ме того, механизм сканирования выполнен в виде устройства сканирования по спирали и дополнительно содержит второй световод, установленный между излучателем и торцом второго жгута второй системы оптических волокон, причем шаг спирали устройства схани18

Составитель.В.Калечиц

Техред А.Кравчук Корректор М.Демчик

Редактор А.Ворович

Заказ 1286/38 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13831 рования равен шагу спиралей волокон в торцах жгутов, устройство сканирования по спирали выполнено с возможностью установки сканирующих концов первого и второго световодов у торцов соответствующих пар волокон, образующих дискретный канал оцтической свя70 6 зи, при этом узел перемещения изделия дополнительно содержит датчик скорости перемещения, соединенный с блоком обработки и регистрации сигнала, а блок обработки и регистрации сигнала соединен с механизмом сканирования.