Тепловой дефектоскоп

 

Изобретение относится к измерительной технике и может бьггь использовано для тепловой дефектоскопии образцов. Целью изобретения является повышение достоверности дефектоскопии при заданной протяженности дефекта . Устройство содержит элементы определения температуры поверхности объекта путем сканирования нагреваемой поверхности, элементы определения протяженности дефектного участка , протяженности бездефектного участка, сравнения протяжен1)ости дефектного и бездефектного участков с заданной, злементы вьщелешш дефектных участков, протяженность: которых больше заданной, и бездефектных участков, протяженность которых меньше заданной. Цель изобретения достигается за счет исключения регистрации дефектов, протяженность которых меньше допустимой. 1 ил. (

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 С 01 N 25/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изоБРетениям и ОТНРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4144407/24-25 (22) 10.11.86 (46) 30.03,89. Бюл. У 12 (72) Е.А.Пахомов, О.Н.Будадин, Д. .Рапопорт и, И.П.Димитриенко (53) 536.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 1038857, кл. G 01 N 25/72, 1983.

Рапопорт Д.А., Щитков В.С. и др.

Тепловизионная система для неразру- . шающего контроля качества изделий.

Дефектоскопия, 1978, Р 2, с. 67-71. (54) ТЕПЛОВОЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для тепловой дефектоскопии образцов. Целью изобретения является

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к тепловой дефектоскопии, и может быть использовано для нераэрушающего контроля изделий.

Целью изобретения является повышение достоверности дефектоскопии при заданной протяженности дефекта за счет исключения ложных срабатываний и пропуска дефектов.

На чертеже представлена структурная схема теплового дефектоскопа..

Тепловой дефектоскоп содержит сканирующий блок 1, оптический блок.

2, фотоприемник 3, модулятор 4 инфракрасного излучения, усилитель 5, детектор 6, первое пороговое устройÄÄSUÄÄ 1469418 А1 повышение достоверности дефектоскопии при заданной протяженности дефекта. Устройство содержит элементы определения температуры поверхности объекта путем сканирования нагреваемой поверхности, элементы определения протяженности дефектного участка, протяженности бездефектного участка, сравнения протяженности дефектного и бездефектного участков с заданной, элементы выделения де-, фектных участков, протяженность:которых больше заданной, и беэдефект- ных участков-, протяженность которых меньше заданной. Цель изобретения достигается за счет исключения регистрации дефектов, протяженность которых меньше допустимой. 1 ил.

2 ство 7, первый инвертор 8, первую и вторую схемы И 9 и 10, генератор 11 тактовых импульсов, первый и второй формирователи 12 и 13 импульсов, пер. вый и второй счетчики 14 и 15, первый и второй цифроаналоговые преобразователи. 16 и 17, второе и третье пороговые устройства 18 и 19, задатчик 20 длительности качественного участка, задатчик 21 длительности дефекта, третий и четвертый формирователи 22 и 23 импульсов, третью и четвертую схемы И 24 и 25, схему ИЛИ

26, первый триггер 27, второй инвертор 28, пятую и шестую. схемы И 29 и

30, второй и третий триггеры 31 и 32, пятый и шестой формирователи 33 и 34

1469418 импульсов, регистратор 35 и блок 36 перемещения.

Тепловой дефектоскоп работает следующим образом.

Перед началом дефектоскопии устройство приводится в исходное состояние, при котором сигналы на выходах счетчиков 14 и 15 равны нулю, на выходе триггера 27 — "О.", на выходах триггеров 31 и 32 — "1". Блок 36 перемещения осуществляет перемещение контролируемого изделия 37 относительно сканирующего блока 1. Последний обеспечивает построчное сканирование поверхности контролируемого изделия 37. При этом поток инфракрасного излучения различной интенсивности, несущий информацию о контролируе-: мом изделии 37, с выхода сканирующего блока 1 поступает на вход оптического блока 2. Оптический блок 2 состо- ит из входного объектива с плоским наклоненным на угол 45 к оптической оси зеркалом, сферических зеркал, фокусирующих излучение в точку модуляции, и выходного двухзеркального сФерического объектива, обеспечивающего попадание инфракрасного иэлуче ния на вход фотоприемника 3. Модуляция инфракрасного излучения осуществляется механическим модулятором 4, подключенным к второму входу оптического блока 2. Промодулированный поток инфракрасного излучения с выхода оптического блока 2 поступает на вход фотоприемника 3, где преобразуется в электрический сигнал соответствующей величины. Этот сигнал усиливается усилителем 5, детектируется детектором 6 и поступает на вход порогового устройства 7. В последнем осуществляется сравнение сигнала U,(t), поступающего на его вход, с пороговым U При выполнении условия

U<,()с Пр на выходе порогового устройства 7 формируется сигнал "0", а при выполнении условия U (t)» U> сигнал "1". Сигнал с выхода порогового устройства 7 поступает одновременно на вход формирователя 12 импульсов, вход инвертора 8 и первый вход схемы И 10. Формирователь 12 импульсов по положительному перепай и ду сигнала на его входе из 0 в

"1" формирует на своем выходе корот кий импульс, который поступает на второй вход счетчика 14 и приводит его в исходное состояние, при котором на выходе счетчика 14 сигнал равен нулю. Сигнал с выхода инвертора

8 одновременно поступает на вход формирователя 13 импульсов и первый вход схемы И 9. Формирователь 13 импульсов при изменении сигнала на его выходе из "0" в "1" формирует на своем

10 выходе короткий импульс, который поступает на второй вход счетчика 15 и: приводит его в исходное состояние, при котором сигнал на выходе счетчика 15 равен нулю. Если зона контроля приходится на качественный участок иэделия, то на выходе порогового устройства 7 — сигнал "0" и с выхода .инвертора 8 сигнал "1" поступает на первый вход схемы И 9. При этом схе 0 ма И 9 пропускает на свой выход и импульсы, поступающие на ее второй вход с генератора 11 тактовых импульсов. Эти импульсы с выхода схемы

И 9 поступают на первый вход счетчи25 ка 14. Сигнал с вйхода счетчика 14 в виде двоичного кода, несущего информацию о количестве подсчитанных счетчиком 14 импульсов, поступает на вход цифро-аналогового преобразо

30 вателя 16. Цифровоаналоговый преоб-* раэователь 16 формирует на своем вы-. ходе сигнал U<(t), амплитуда которого йропорциональна количеству импульсов генератора 11. тактовых импульсов, подсчитанных счетчиком 14. Этот сиг,нал поступает .а первый вход порогового устройства 18, на второй вход которого поступает пороговый сигнал

U „„ с выхода эадатчика 20 длительности качественного участка. При выполнении условия U (t) Ц„,, на выходе порогового устройства 18 формируется сигнал "0", при выполнении условия

Ц () =- U - сигнал 1 ° CHFHBJI c выхода порогового устройства 18 поступает на вход формирователя 22 импульсов. Последний при изменении г сигнала на его входе из "0" в "1" формирует на своем выходе короткий импульс положительной полярности, который одновременно поступает на первые входы схем И 24 и 29. На второй вход схемы И 29 поступает сигнал

"1" с выхода триггера 31. Импульсный сигнал с выхода формирователя .

22 импульсов пропускается схемой

И 29 на вход триггера 31 ° Последний переключается и на его выходе устанавливается сигнал "0", который, 18 б

«0«в «1" формирует на своем выходе короткий импульс положительной полярности, которьй одновременно поступает на первые входы схем И 25 и

30. На второй вход схемы И 30 поступает сигнал «1« с выхода триггера

32. Импульсный сигнал с выхода формирователя 23 импульсов пропускается схемой И 30 на вход триггера 32.

Последний . переключается и на его выходе устанавливается сигнал «О", которьй поступая на второй вход схемы И 30, закрывает ее на время дальнейшего контроля изделия на выходе схемы И 30 устанавливается сигнал

"0«. Формирователь 34 импульсов при изменении сигнала ка его входе из

"1".в «О" формирует ка своем выходе короткий импульс, поступающий на третий вход (вход установки па выходе триггера «i ) триггера 27. По приходу этого импульса на выходе триггера 27 устанавливается с.ткал

С выхода триггера 27 сигнал поступает ка вход регистратора 35, обеспечивающего регистрацию дефектных участков контролируемого изделия. При этом сигнал «О« на выходе триггера

27 соответствует качественному участку контролируемого изделия 37, сигнал "1 — дефектному участку контролируемого изделия 37, При последующих перемещениях,зоны контроля с дефектного участка контс ролируемого изделия 37 на качественный, в случае если протяженность качественного участка превышает пороговую протяженность качественного участка, задаваемую с помощью задатчика 20 длительности качества, формирователь 22 импульсов формирует на своем выходе короткий импульс положительной полярности, поступающий на первый вход схемы И 24 ° При этом на второй вход схемы И 24 поступает сигнал «1« с выхода триггера 27. Импульсный сигнал, поступающий на первый вход схемы И 24, пропускается на ее выход и через схему ИЛИ 26 поступает на первьй вход триггера 27. IIa приходу этого сигнала триггер 2? переключается и на его выходе формируется сигнал «О«.

При последующих перемещениях зоны контроля качественного участка контролируемого изделия 37 на дефектньй,, в случае если протяженность дефектного участка превышает пороговую

5 14694 поступая на второй вход схемы И 29, закрывает ее и на время дальнейшего .

I контроля иэделия на выходе схемы .И 29 устанавливается сигнал «0«. Формирователь 33 импульсов по отрица-;. тельному перепаду напряжения ка его входе из, «1« в «О« формирует на своем выходе короткий импульс, поступающий на второй вход (вход установ- 10 ки в нулевое состояние) триггера 27.

По приходу этого импульса на выходе триггера 27 устанавливается сигнал

«О«

При перемещении зоны контроля на 15 дефектный участок контролируемого изделия 37 на выходе порогового уст«Ф1 ройства 7 формируется сигнал 1 который поступает на первьй вход схемы И 10. При этом схем|а И 10 на- 20 чинает пропускать на свой выход импульсы, поступающие на ее второй вход с генератора 11 тактовых импульсов.

Одновременно с выхода инвертора 8 сигнал «О« поступает на первый вход схемы И 9, которая закрывается и не пропускает на свой выход импульсы, поступающие на ее второй вход с генератора 11 тактовых импульсов. При этом по сигналу с выхода формирова-, теля 12 импульсов счетчик 14 приводится в исходное состояние, при котором сигкал íà его выходе равен нулю.

С выхода схемы И 10 импульсы генератора 11 тактовых импульсов поступают 35 ка первый вход счетчика 15, который подсчитывает их количество. Сигнал с выхода счетчика 15 в виде двоичного кода, несущего информацию о количестве подсчитанных счетчиком 15 импуль- 40 сов, поступает на вход цифроаналогового преобразователя 17. Последний формирует на своем выходе сигнал

u,(t), амплитуда которого пропорциональна количеству импульсов генера- 45 тора 11 тактовых импульсов, подсчитанных счетчиком 15. Этот сигнал поступает на первый вход порогового устройства 19 на второй вход которого поступает пороговый сигнал U„g с 50 выхода задатчика 21 длительности дефекта. При выполнении условия V>,() (U„ на выходе порогового устройства .

19 формируется сигнал "0", при выполНении условия V>(t) = U„q — сигнал

«1«. Сигнал с выхода порогового устройства 19 поступает на вход формирователя 23 импульсов. Последний при изменении сигнала на его входе из

1469418 протяженность дефекта, задаваемую с помощью задатчика 21 длительности дефекта, формирователь 23 импульсов формирует на своем выходе короткий импульс положительной полярности, поступающий на первый вход схемы

И 25. При этом на второй вход схемы И 25 с выхода инвертора 28, вход которого подключен к выходу триггера 10 27, поступает сигнал "1". Импульсный сигнал, поступающий на первый вход схемы И 25, пропускается на ее выход и через схему ИЛИ 26 поступает на первый вход триггера 27. По при- 15 ходу этого сигнала триггер 27 переключается и на его выходе формируется сигнал "1".

При перемещениях зоны контроля с дефектного участка контролируемого 20 изделия 37 на качественный, в случае

4 если протяженность качественного участка меньше пороговой, задаваемой .задатчиком 20 длительности качества, сигнал на выходе порогового устройст- 25 ва 18 не изменяется и переключения триггера 27 не происходит.При последующем перемещении эоны контроля на дефектный участок, превышающий по длительности пороговый дефект, им- 30 пульсный сигнал с выхода формирователя 23 импульсов не пропускается схемой И 25 через схему ИЛИ 26 на вход триггера 27, так как на второй вход схемы И 25 с выхода инвертора 28 пос- 3 тупает сигнал "0" и переключения триггера 27 не,происходит.

При перемещениях зоны контроля с качественного участка контролируемого иэделия 37 на деФектный, в случае 40 если протяженность дефекта меньше пороговой,, задаваемой задатчиком

21 длительности дефекта, сигнал на выходе порогового устройства 19 не изменяется и переключения триггера не происходит. При последующем перемещении зоны контроля на качественный участок, превышающий по длительности пороговый, импульсный сигнал с выхода формирователя 22 импульсов не пропускается схемой И 24 через схему

ИЛИ 26 на вход триггера -27, так как на второй вход схемы И 24 с выхода триггера 27 поступает сигнал "0" и переключения триггера 27 не,проис- ходит.

Изобретение повышает достоверность дефектоскопии при заданной протяженности, дефекта.

Формула из обретения

Тепловой дефектоскоп, содержащий сканирующий блок, оптический блок, усилитель, фотоприемник, детектор, пороговое устройство, блок перемещения, модулятор инфракрасного излуче ния, регистратор, причем сканирующий блок, оптический блок, фотоприемник, усилитель, детектор и пороговое устройство соединены последовательно, модулятор инфракрасного излучения соединен с оптическим блоком, блок перемещения кинематически связан при исследованиях с контролируемым изделием, отличающийся тем„ что, с целью повышения достоверности дефектоскопин при заданной протяженности дефекта эа счет исключения ложных срабатываний и пропуска дефектов, он дополнительно содержит два инвертора . и три триггера, шесть формирователей импульсов, шесть схем

И, схему ИЛИ, генератор тактовых импульсов, два счетчика, два цифровоаналоговых преобразователя, два пороговых устройства, .задатчики дли- х тельности качественного участка и дефекта, причем выход первого порогового устройства соединен через первый формирователь и последовательно соединенные первый инвертор и первую схему И с входами первого счетчика, а через вторую схему И и последовательно соединенные первый ин- . вертор и второй формирователь — с входами второго счетчика, генератор тактовых импульсов соединен через первую схему И с первым, а через

I вторую схему И вЂ” с вторым счетчиками, выход первого счетчика через последовательно соединенные первый цифроаналоговый перобразователь, второе пороговое устройство, третий формирователь, третью схему И, схеи му ИЛИ соединен с первым входом первого триггера выход второго счетчи1 ка через последовательно соединенные второй цифроаналоговый с; преобразователь, третье пороговое устройство, четвертый формирователь, четвертую схему И соединен с входом схемы ИЛИ, эадатчик длительности качественного участка соединен с входом второго порогового устройства, а эадатчик длительности дефекта — с входом третьего порогового устройства, выход третьего формирователя через после1469418

Составитель В,Немцов

Техред М. Ходанич

Редактор А.Лежнина

Корректор И.Муска

Заказ 1353/50 Тираж 788 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 довательно соединенные пятую схему

И, второй триггер и пятый формирова» тель соединен с вторым входом первого триггера, выход второго триггера соединен с вторым входом пятой схемы И, выход четвертого формирователя через шестую схему И, третий триггер и шестой формирователь соединен с третьим входом триггера, выход третьего триггера соединен с вторым входом шестой схемы И, выход

5 первого триггера — с вторым входом третьей схемы И, через второй инвертор — с вторым входом четвертом

Ю схемы И и регистратором.