Устройство для обнаружения дефектов поверхности движущегося гибкого материала


 


Владельцы патента RU 2417366:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" (RU)

Использование: для обнаружения дефектов поверхности движущегося гибкого материала. Сущность: заключается в том, что устройство для обнаружения дефектов поверхности движущегося гибкого материала содержит узел излучения, соосно расположенные узел сканирования в виде отклоняющего и направляющего конусов с отражающими поверхностями, узел формирования материала в виде дуги и фотоприемный блок, при этом узел излучения выполнен в виде соосного общей оси устройства направляющего конуса с отражающей поверхностью с углом наклона образующей в 45° и расположенных на одной оси, которая проходит под углом 90° к общей оси устройства, собирающей линзы с фокусом, лежащим на общей оси устройства, рядом расположенного формирователя луча с узкой прямоугольной щелью, второй собирающей линзы и точечного источника излучения, расположенного в фокусе второй собирающей линзы. Технический результат: повышение качества и точности распознавания дефектов. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в текстильной, бумажной, химической, металлообрабатывающей промышленностях для проверки качества движущихся ленточных гибких материалов.

Известно фотоэлектрическое устройство для обнаружения дефектов поверхности движущегося гибкого материала (N842513, опубл. 30.06.1981 г., бюл. N24), содержащее узел излучения, узел сканирования, выполненный в виде вращающегося зеркала, фотоприемный блок и узел формирования материала в виде дуги с полой емкостью, подключенной к вакуумному посту.

Однако наличие холостого хода у сканирующего устройства снижает скорость сканирования, а вращающееся зеркало снижает надежность.

Известно устройство для обнаружения дефектов поверхности движущегося гибкого материала (N1796058, опубл. 15.02.1993 г., бюл. N6), включающее узел излучения в виде дуговой полосы, два конуса с отражающими боковыми поверхностями, узел формирования материала в виде дуги с полой емкостью, подключенной к вакуумному посту, и фотоприемный блок в виде дуговой фотоприемной линейки.

Дуговая форма фотоприемной линейки влечет за собой конструктивную сложность и дороговизну устройства из-за специфичности технологии ее изготовления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для обнаружения дефектов поверхности движущегося гибкого материала (N2142126, опубл. 27.11.1999 г., бюл. N33), состоящее из узла излучения, узла сканирования, включающего отклоняющий и направляющий конусы с отражающей поверхностью, фотоприемного блока, содержащего дополнительный конус с отражающей поверхностью, фотоприемник, собирающую линзу, расположенную рядом с дополнительным конусом, и следующую за ней прямолинейную фотоприемную линейку, узла формирования материала в виде дуги с полой емкостью, подключенной к вакуумному посту.

Используемый узел излучения не обеспечивает равномерного распределения яркости, что снижает качество и точность распознавания дефектов.

Технический результат изобретения: повышение качества и точности распознавания дефектов.

Поставленная задача решается тем, что устройство для обнаружения дефектов поверхности движущегося гибкого материала содержит соосно расположенные узел сканирования в виде отклоняющего и направляющего конусов с отражающими поверхностями, узел формирования материала в виде дуги, фотоприемный блок и узел излучения, выполненный в виде соосного общей оси устройства направляющего конуса с отражающей поверхностью с углом наклона образующей в 45° и расположенных на одной оси, которая проходит под углом 90° к общей оси устройства, собирающей линзы с фокусом, лежащим на общей оси устройства, рядом расположенного формирователя луча с узкой прямоугольной щелью, второй собирающей линзы и точечного источника излучения, расположенного в фокусе второй собирающей линзы.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства для обнаружения дефектов поверхности движущегося гибкого материала.

Устройство содержит узел излучения, состоящий из расположенных на одной оси, которая проходит под углом 90° к общей оси устройства, точечного источника излучения 1, расположенного в фокусе собирающей линзы 2, формирователя луча 3 с узкой прямоугольной щелью, собирающей линзы 4 и направляющего конуса 5, закрепленного на общей оси устройства. Узел сканирования включает отклоняющий конус 6 и направляющий конус 7, а также дополнительный конус 8 фотоприемного блока, все три конуса закреплены на общей оси устройства. Кроме этого, фотоприемный блок содержит расположенную рядом с дополнительным конусом 8 собирающую линзу 9 и расположенную за ней прямолинейную фотоприемную линейку 10. Все конусы имеют отражающую поверхность. Узел формирования материала в виде дуги 11 имеет полую емкость 12 с отверстиями в дуговой ее части, подключенную к вакуумному посту 13.

Устройство работает следующим образом. Исследуемый материал протягивают по дуговой части полой емкости 12 узла формирования материала в виде дуги. При включенном вакуумном посте 13 под материалом, за счет отверстий в полой емкости 12, возникает разрежение, и атмосферное давление прижимает его к дуговой части полой емкости 12, формируя тем самым в виде дуги окружности с центром, лежащим на общей оси устройства. Точечный источник излучения 1 создает конусообразный луч, который попадает сначала на собирающую линзу 2, затем на формирователь луча 3 с узкой прямоугольной щелью и преобразуется в плоский параллельный луч, затем следует на собирающую линзу 4, которая рассеивает его по поверхности направляющего конуса 5, закрепленного на общей оси устройства. Направляющий конус 5 за счет угла наклона его образующей в 45° трансформирует расходящийся луч в параллельный и посылает его вдоль общей оси устройства на поверхность отклоняющего конуса 6 узла сканирования, а от него на сформированный в виде дуги движущийся гибкий материал. От последнего луч следует на направляющий конус 7 узла сканирования, который направляет его на дополнительный конус 8 фотоприемного блока. Необходимый угол падения узел сканирования обеспечивает за счет изменения угла наклона образующей отклоняющего конуса 6, а необходимый угол отражения - за счет изменения расстояния между отклоняющим конусом 6 и направляющим конусом 7, а также за счет изменения угла наклона образующей направляющего конуса 7 в зависимости от свойств движущегося гибкого материала. Дополнительный конус 8, за счет угла наклона его образующей в 45°, превращает дуговой луч в расходящийся от общей оси устройства плоский луч и направляет его на собирающую линзу 9. Последняя за счет совпадения ее фокуса с центром расхождения луча делает его параллельным и направляет на прямолинейную фотоприемную линейку 10, сигнал с которой, содержащий информацию о дефектах поверхности материала, снимается электронными методами.

Таким образом, за счет введения точечного источника излучения 1, системы из собирающей линзы 2, формирователя луча 3 с узкой прямоугольной щелью, собирающей линзы 4 и направляющего конуса 5 обеспечивается равномерное распределение яркости по всей поверхности движущегося гибкого материала, что позволяет более точно и качественно распознать даже мелкий дефект.

Устройство для обнаружения дефектов поверхности движущегося гибкого материала, содержащее узел излучения, соосно расположенные узел сканирования в виде отклоняющего и направляющего конусов с отражающими поверхностями, узел формирования материала в виде дуги и фотоприемный блок, отличающееся тем, что узел излучения выполнен в виде соосного общей оси устройства направляющего конуса с отражающей поверхностью с углом наклона образующей в 45° и расположенных на одной оси, которая проходит под углом 90° к общей оси устройства, собирающей линзы с фокусом, лежащим на общей оси устройства, рядом расположенного формирователя луча с узкой прямоугольной щелью, второй собирающей линзы и точечного источника излучения, расположенного в фокусе второй собирающей линзы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области получения изображений. .

Изобретение относится к области контроля для проверки и обнаружения печати флуоресцирующими или фосфоресцирующими красками на листах, подаваемых в печатную машину для печати ценных бумаг.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажному производству и может быть использовано для настройки и диагностики технического состояния бумагоделательных машин. .

Изобретение относится к области контроля поверхностей с использованием множества съемочных камер с линейным сенсором путем комбинирования данных изображения от множества съемочных камер.

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности. .

Изобретение относится к оптическим дифракционным методам неразрушающего контроля структурных геометрических периодических параметров тканных или трикотажных полотен любой природы и может найти применение при контроле любых не пропускающих свет плоских материалов, имеющих на поверхности оптический периодический рельеф, которые недоступны для непосредственного дифракционного анализа, но доступны для ксерокопирования.

Изобретение относится к приборостроению

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к прокатному производству, и может быть использовано в системах диагностирования состояния поверхности металлопроката

Изобретение относится к устройству и способу для вращения стеклянных сосудов и им подобных изделий с целью их проверки. Техническим результатом изобретения является снижение времени проверки стеклянного сосуда и снижение времени между ремонтами. Устройство для вращения стеклянных сосудов, которые последовательно пошагово вводятся в проверочную станцию, удерживающую подлежащий проверке стеклянный сосуд на поверхности в вертикальном положении, и выводятся из нее, причем проверочная станция имеет ролики для удержания стеклянного сосуда в этой проверочной станции для его вращения со стороны, противоположной той стороне стеклянного сосуда, которая должна взаимодействовать с упомянутым устройством для вращения стеклянных сосудов, при этом упомянутое устройство для вращения стеклянных сосудов содержит: элемент основания; элемент каретки, установленный на упомянутом элементе основания с возможностью прямолинейного перемещения в направлении стеклянного сосуда; колесо вращения изделий, которое установлено с возможностью вращения на упомянутом элементе каретки; электродвигатель, имеющий шкив привода ремня; ремень вращения изделий, установленный на упомянутый шкив привода ремня и на упомянутое колесо вращения изделий. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение может быть использовано для измерения основных технологических структурных параметров, связанных с периодичностью структуры текстильных материалов, при текущем автоматическом контроле. Способ заключается в том, что по компьютерному оптическому изображению поверхности исследуемого материала с помощью известной программы двумерного Фурье-преобразования рассчитывают дифракционную картину Фраунгофера от этого изображения. С помощью той же программы двумерного Фурье-преобразования производят второе преобразование дифракционной картины, полученной после первого преобразования. О значениях периодов повторения в геометрической структуре исследуемого материала Тх и Ту судят по измеренным величинам минимальных расстояний между соседними рядами основных максимумов во второй рассчитанной таким образом дифракционной картине Δх2 и Δу2 и коэффициенту увеличения компьютерного изображения исследуемой поверхности K1 и рассчитывают по формулам: Тх=Δх2/К1, Ту=Δу2/К1. Технический результат - упрощение и сокращение времени измерения за счет того, что не требуется проведения контрольных измерений на изображении периодической структуры с известными геометрическими параметрами. 6 ил.

Изобретение относится к контролю поверхности стального листа, покрытого смолой. Способ контроля заключается в освещении стального листа плоским световым пучком, линейно поляризованным с заданным углом поляризации, под углом падения, который отличается от угла Брюстера для покрытия на заданный угол или более, и формировании изображения линейно поляризованного светового пучка с углом поляризации 0 градусов под углом приема, который отличается от угла зеркального отражения падающего светового пучка на заданный угол. Соответственно, отсутствует необходимость изменения угла падения и угла приема в зависимости от компонентов смолы и можно контролировать стальную поверхность основания стального листа с высокой точностью без визуализации дефектов в самом покрытии. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к неразрушающим способам измерения угла, крутки нити. В способе производят анализ угловой диаграммы распределения светового потока в дифракционной картине, наблюдаемой от исследуемого материала при освещении поверхности нити параллельным пучком монохроматического когерентного света с круговым сечением, причем о величине искомого угла крутки судят по углу, измеренному между направлением на максимум в угловой диаграмме светового потока в дифракционной картине, и перпендикуляром к нити, проведенном в плоскости картины из ее центра. Причем исследуют компьютерное микроизображение исследуемой нити, дифракционную картину от которого для такого освещения рассчитывают с помощью быстрого двумерного Фурье-преобразования, а об угловой диаграмме распределения светового потока в дифракционной картине судят по диаграмме углового распределения средней суммарной интенсивности засветки пикселей которую рассчитывают в кольце, задаваемом радиусами R1 и R2 относительно центра дифракционной картины в полярной системе координат для каждого значения угла φ в диапазоне значений 0-2π; по формуле где ΔS - площадь сектора кольца, ограниченного углом Δφ; в числителе стоит сумма интенсивностей пикселей изображения ip, попавших в выделенный сектор ΔS; N - число пикселей в ΔS. Технический результат - повышение точности измерения за счет уменьшения погрешности измерения, при одновременном упрощении процесса измерения. 4 ил.

Изобретение относится к способу контроля состояния подповерхностной структуры оптически неоднородных объектов и может быть использовано при анализе вариаций плотности полупрозрачных твердых тел, жидкости и газов. Согласно способу целостность внутренней структуры полупрозрачных объектов определяют за счет измерения характеристик результирующего распределения интенсивности отраженного лазерного излучения в виде спекл-изображения. Для этого определяют разности между интенсивностями спекл-изображений, полученных при предыдущем и последующих этапах зондировании при условии, что мощность последующих зондирований соответствует условию Pn>Pn-1. Технический результат - повышение точности определения параметров подповерхностной структуры оптически полупрозрачных объектов и глубины залегания внутреннего дефекта контролируемого объекта. 2 ил.

Изобретение относится к области ламинирования упаковочных многослойных материалов и касается способа контроля качества нанесения адгезивного материала. Способ включает перемещение первого полотна из пленки или фольги в продольном направлении, нанесение адгезивного материала по всей поверхности или в форме узора на движущееся первое полотно из пленки или фольги, нанесение второго полотна из пленки или фольги на покрытое адгезивным материалом первое полотно из пленки или фольги и перемещение первого и второго полотна из пленки или фольги, содержащего промежуточный нанесенный слой адгезивного материала, в продольном направлении к прессовальной установке для изготовления многослойного материала. Флуоресцентное вещество добавляют и перемешивают с адгезивным материалом и получают адгезивный материал, включающий равномерно распределенное флуоресцентное вещество перед нанесением адгезивного материала на первое полотно из пленки или фольги. В качестве флуоресцентного вещества выбирают вещества, которые поглощают ультрафиолетовое излучение и излучают свет в видимом спектре. Изобретение обеспечивает контроль качества и однородность слоя адгезивного материала в процессе ламинирования. 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к способам обнаружения дефектов и трещин на поверхности металлического оборудования и трубопроводов. На поверхность контролируемого объекта последовательно наносят в направлении от большего к меньшему диаметру суспензию наночастиц металла, обладающих свойством фотолюминесценции, имеющих сферическую форму и разный условный диаметр. После каждого нанесения производят сушку поверхности с последующим удалением с нее избыточных наночастиц. Затем осуществляют построчное сканирование поверхности объекта лучом фемтосекундного лазера и одновременно регистрируют интенсивность сигнала двухфотонной люминесценции в каждой исследуемой области с фиксированием местоположения указанной области и получением карты распределения интенсивностей свечения наночастиц, возбуждаемых лазерным излучением. На полученных картах выделяют области с максимальным значением интенсивности свечения и по координате и форме зафиксированной области свечения судят о координате и форме обнаруженного дефекта, а его поперечный размер принимают равным условному диаметру нанесенных наночастиц на данном этапе нанесения. Технический результат - повышение надежности и достоверности исследования. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх