Прибор для автоматического выявления дефектов на движущейся поверхности

 

384003

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союа Соевтскик

Социалистические

Реооублик

Зависимое от авт. свидетельства № 188685

Заявлено 29.Ч1.1971 (№ 1676642/25-28) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 23.V.1973. Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания ЗОХП1.1973, !. Кл. G Olb 11/30

G 01b 7/34

Комитет 00 делен изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 531.717.11(088.8) Авторы изобретения

А. В. Башарии, В. А. Солнцев, А. С. Потемкин, В. А. Богородский и Е. E. Смирнова

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) Заявитель

ПРИБОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫЯВЛЕНИЯ

ДЕФЕКТОВ НА ДВИЖУЩЕЙСЯ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к бесконтактному контролю поверхности изделий и может быть использовано для контроля шероховатости и других параметров структуры поверхности, информацию о которых содержит поток отраженного света.

По основному авт. св. № 188685 известен прибор для автоматичсекого выявления дефектов на движущейся поверхности.

Прибор содержит два фотоэлектронных канала со световодами для регистрации баланса потоков света, отраженного от контролируемых поверхностей.

Цель изобретения — повышение точности контроля. Для этого прибор снабжен светофильтром переменной плотности, установленным перед одним из световодов.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема коммутатора каналов, обтюраторы и ячейки сравнения.

Световой поток источника 1 света разделяется на два расположенных соосно канала — измерительный и опорный. В измерительном канале через фокусируюшую линзу 2 и диафрагму 8 параллельный пучок света нормально падает на контролируемую поверхность 4. На пути этого пучка света расположен обтюратор 5, приводимый во вращение электродвигателем б. Отраженный от контролируемой поверхности 4 свет падает Hà шлн2 фованный, имеющий форму шарового слоя торец светопровода 7 и по светопроводу направляется к фотоприемнику 8.

В опорном канале световой поток источника

1 через фок сирующую линзу 9, нерсмс цающиеся светофильтры переменной плотности 10 и 11 и волокна светопровода 12 попадает на тот же фотоприемник 8. На пути этого пучка света расположен обтюратор 5, приводимый во вращение электродвигателем б.

Для равномерного распределения световых потоков измерительного и опорного каналов по активной плошади фотоприемника 8 светопроводы 7 и 12 обьединяются в один пучок, в котором волокна светопроводов равномерно перемешаны.

Обтюраторы 5 служат для разделения во времени работы обоих каналов н для исключения влияния посгороннего света.

20 Обтюраторы укреплены на одной осн с коммутатором каналов 13 н приводятся во вращение электродвигателем б с постоян ной скоростью. Вырезы на обтюраторах сдвинуты относительно друг друга на 180, благодаря

25 чему на фотопрнемник 8 по измерительному и опорному каналам поступают поочередно световые импульсы, сдвинутые на 180 друг относительно друга. Эти световые импульсы фотоприемников 8 преобразуются в электриЗо ческие и усиливаются усилителем 14, после

384003

50 чего поступают на коммутатор каналов 13.

Коммутатор состоит из одного общего (центрального) неразрезного контактного кольца (5 и двух контактных полуколец 16 и 17, жестко скрепленных с общим валом двигателя 6. С помощью неподвижных щеток 18 коммутатор соединяется с усилителем 14 и ячейкой 19 сравнения, состоящим из двух одинаковых резисторов 20 и 21.

Полукольца 16 и 17 и вырезы обтюраторов расположены таким образом, что при открытом опорном световом канале усиленный электрический импульс этого канала поступает на один из резисторов (например резистор

20) ячейки сравнения, а при открытом измерительном световом канале соответствующий импульс поступает на другой резистор (например резистор 21). Падения напряжении н а резисторах 20 и 21 направлены навстречу друг другу и их суммарная величина измеряется магнитоэлектрическим вольтметром 22, имеющим нуль в середине шкалы. При равенстве падений напряжения на резисторах 20 и

21, а, следовательно, при равенстве импульсов напряжения, снимаемых с усилителя 14, результирующее напряжение, измеряемое вольтметром 22, будет равно нулю.

В этой системе в значительной степени cHIHжается влияние изменений параметров источника света, фотоприемника 8, усилителя 14 и колебаний напряжения источника 23 питания, так как эти изменения в одинаковой степени отражаются на величине импульсов измерительного и эталон ного кандалов. Равномерное распределение выходных концов волокон светопроводов 7 и 12 в их общем торце перед фотоприемником 8 также уменьшает вредное влияние неравномерной чувствительности активной области фотоприемника (например, неравномерность чувствительности катода фотоумн ожителя) .

Светофильтр переменной плотности 10 служит для регулирования начального значения светового потока в опорном канале (светопровод 12) и для ведения поправок при контроле степени шероховатости поверхности металлов различных марок. С этой целью светофильтр 10 выполнен перемещающимся перпендикулярно оптической оси системы и относительню неподвижной шкалы поправок.

Светофильтр переменной плотности 11 яв5

4 ляется рабочим и служит для регулирования светового потока опорного канала (в светопроводе 12) до величины светового потока в рабочем канале (в светопроводе 7) в процессе измерения. Для этого он также выполнен перемещающимся перпендикулярно оптической оси системы и относительно н еподвижной рабочей шкалы. Перемещение светофильтров 10 и 11 может быть любым, как ручн ым, так и автоматическим.

Измерение степени шероховатости поверх ности производится следующим образом.

Контролируемая поверхность 4 устанавливается под приемным концом устройства так, как это показано на фиг. 1. Вводится поправка на марку металла контролируемой поверхности путем смещения светофильтра 10 до соответствующей отметки шкалы. Затем перемещением рабочего светофильтра 11 добиваются компенсации схемы, т. е. положения, при котором опорный и измерительный световые потоки становятся равными. При этом одинаковыми становятся импульсы напряжения, поступающие на вход устройства сравнения, и стрелка вольтметра 22 устанавливается в нулевом положение. По положению светофильтра 11 относительно шкалы определяется величина шероховатости контролируемой поверхности.

Таким образом, предлагаемый прибор позволяет последовательно получить световые импульсы в опорном и измерительном каналах, сдвинутые во времени на половину периода, преобразовать эти световые импульсы в электрические однополярные импульсы, усилить и разделить эти импульсы на последовательность электрических импульсов, синхронных с соответствующими световыми импульсами измерительного и опорного каналов, алгебраически суммировать их и довести их разность до нуля, перемещением светофильтра 11, после чего произвести отсчет результатов измерения по шкале.

Предмет изобретения

Прибор для автоматического выявления дефектов на движущейся поверхности по авт. св. N 188685, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, он снабжен светофильтром переменной плотности, установленным перед одним из световодов.

384003

yhigg f

Составитель А. Духанин

Техред Л. Грачева

Редактор Н. Воликова

Корректор О. Усова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2649/11 Изд. № 1557 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4)5