Устройство для дефектоскопии поверхности

 

Всесс>,„,-„ая

Ъь, Ъ . Нс — тe,„,.„

E а .-. к $ pf те, Союз Советскмк

Соцмалмстмческмк

Республик и и м-вИЗОБРЕТЕНИЯ

<„>787954

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 120877 (21) 2516837/28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)M. Кл.

Г 01 N 11/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано ) 5.1 2Я р, Бюллетень № 4 6

Дата опубликования описания 151?ВО (53) УДК 620.17<.14 (088. 8) (72) Авторы изобретения

H. Ф. Никитенко, Н. H. Кукса, В. А. Бабкин, А. Г. Гуйван, Т. А. Сычева, В. С. Лактионов, Ю. А. Колесников и,О. И. Кабанов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПИИ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к области нера зрушающего контроля и может быть использовано для дефектоскопии поверхности лент из различных материалов .

Известно устройство для дефектоскопии поверхности, содержащее механическое устройство развертки, состоящее из лазера и сканирующего зеркала, синхрогенератор, фотоприемник, полосовой фильтр, пороговое устройство, видеосепаратор, блок памяти, дешифратор и исполнительный орган (1).

Недостаток известного устройства — в недостаточной надежности конт- 15 роля, что связано с ограниченной скоростью механических колебаний сканирующего зеркала, низкой разрешакщей способностью, зависимостью результатов контроля от интенсивности освещения 20 объекта контроля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для дефектоскопии поверхности, содержащее синхрогенератор, блок пре- 2з образования отражающих свойств поверх ности в электрический сигнал, соединенный с синхрогенератором, блок формирования статистического эквивалента эталонов, бЛок сравнения, соединенный 30 с блоком формирования статистического эквивалента эталонов, и исполнительный. орган, соединенный с выходом блока сравнения (2) .

Однако и это устройство не обеспеч ив ает необходимой надежности к он троля, что связано с его низкой чувствительностью и разрешающей способностью, Цель изобретения — повышение надежности контроля.

Поставленная цель дос т ига етс я тем, что устройство снабжено блоком стабили зации амплитуды в идеос иг налов, состоящим из соединенных между собой фотоэлемента и полосового усилителя с переменным коэффициентом усиления, и блоком формирования признака разбраковки, входы которого связаны с выхоцами синхрогенератора и блока стабилизации амплитуды видеосигнала, а выход соединен со входами блока формирования статистического эквивалента эталонов и блока сравнения.

Дополнительно надежность контроля повышается тем, что блок формирования признака разбраковки содержит кадровый делитель и строчный распределитель, квадратор с в выходами и ю подключен- ных к выходам квадратора и строчного распределителя интегрирующих блоков, 787954

60 входы строчного распределителя и кадрового делителя предназначены для соединения с выходами синхрогенератора, вход квадратора — с выходом блока стабилизации амплитуды видеосигнала, а выходы интегрирующих блоков соединены между собой и являются выходом блока формирования признака разбраконки.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма работы блока формирования признака разбраковки.

Устройство для дефектоскопии поверхности 1 объекта контроля состоит из блока 2 преобразования отражающих свойств поверхности в электрический

cèríàë, соединенного с блоком 3 стаби- 1$ лизации амплитуды видеосигнала, блока

4 формирования признака разбраконки, связанного с синхрогенератором 5, блока 6 сравнения, соединенного своими входами с блоком 4 формирования признака разбраконки и блоком 7 формирования статистического эквивалента эталонов, а своим выходом 8 с исполнительным органом 9, и преобразователя 10 перемещения объекта контроля.

Б;ок 4 формирования признака разбраковки состоит из строчного распределителя 11, кадрового делителя 12 и квадратора 13, соединенных. со входами интегрирующих блоков 14, 15 и 16, выходы которых соединены между собой и являются выходом блока 4 формирования признака разбраковки. Интегрирующие блоки состоят из последовательно соединенных первого ключа 17, интегратора 18 и второго ключа 19. Первые кл счи интегрирующих блоков 14-16 соедиHpHH с выходом квадратора 13 и соответствующими выходами строчного распределителя 11, соединенными также со вторыми ключами интегрирующих блоков, являющихся их выходами.

Входы строчного распределителя 11 и кадрового делителя 12 соединены с соответствующими выходами синхрогенератора 5, состоящего иэ задающего генератора 20 и последовательно с ним соединенных делителей 21 и 22, кадро," вый делитель 12 соединен с задающим генератором 20 через делитель 21, а строчный распределитель 11 — непосредственно. Вход кнадратора 13 соединен с блоком 3 стабилизации амплитуды видеосигнала, состоящим из последовательно соединенных фотоэлемента

23 и полосового усилителя 24 с регулируемым коэффициентом усиления, и соединенных с соответствующими выходами блока 2 преобразования отражающих свойств поверхности в электрический сигнал, ссстоящего в сною очередь из объектива 25, светоделительной пластины 26, сканирующего фотоэлект ронного преобразователя.(диссектора) 27, соединенного с выходами блока 28 развертки этого же блока 2 и входом полосового усилителя 24, а входы блока 28 развертки через делители 21 и 22 соединены с задающим генератором.

Блок 7 формирования статистического эквивалента эталонов рекомендуется выполнять в виде соединенных последовательно между собой пикового детектора 29, ключа 30, интегратора 31, резистинного делителя 32, индикатора

33 нуля и источника 34 регулируемого напряжения. Выход индикатора 33 нуля, является выходом блока 7 формирования статистического эквивалента эталонов, а вход этого бгока состоит из формирователей 35 импульса спроса и формироватепей 36 импульса сброса, соединенных своими выходами соответст венно с ключом 30 и пиковым детектором 29, второй нход которого совместно с входом интегратора 31 соединен с кнопкой 37 сброса.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливается режим формирования статистического эквивалента эталонон, для чего используется образец с допустимыми дефектами. Выбранный образец вводят в поле зрения диссектора 27 и с помощью кнопки 37 устанавливают исходное состояние устройства, после чего образец с эталонной понерхностью 1 перемещается. Изображение контролируемой поверхности строится с помощью объектива 25.

Часть светового потока отделяется светоделительной пластиной 26 и попадает на фотоэлемент 23. Задающий гене ратор 20 генерирует импульсы с частотой, поступающие на вход строчного распределителя 11 и делителя 21, который делит частоту f н N раз. С выхода делителя 21 импульсы с частотой (И„ поступают н блок 28 развертки и на вход делителя 22, который понижает частоту импульсон до частоты кадров . Под действием токов строчной и кадровой разнерток, формируемых блоком 28, диссектор 27 разлагает спроектированное изображение на заданное число строк .

Входное напряжение диссектора 27 поступает на сигнальный вход полосового усилителя 24, коэффициент усиления которого обратно пропорционаленснетоному потоку, падающему на фотоэлемент 23. Благодаря этому, величина сигнала на выходе усилителя 24 не зависит от интенсивности освещения поверхности 1. С выхода усилителя 24 напряжение поступает на квадратор 13, а затем с помощью интегрирукщих блоков 14-16 вычисляется величина

Q= / Ö0× )Ät. от различных участков поверхностей, площадью S . Разделение контролируемой поверхности на участки осуществляется с помощью строчного распределителя 11 и кадрового делителя 12. На каждом из и выходов строчного распределителя 11 последовательно

78 7954

Формула изобретения формируются импульсы длительностью т р — где ) р — длительность р и прямого хода строчной развертки диссектора. Для случая и «- 3 сигналы с трех выходов строчного распределителя 11 поступают на три интегрируюе1их блока 14-16. Кадровый делитель 12 делит высоту кадра AH (фиг. 2) на три равные части AL LC, С„Н, содержащие п строк. В начале кадра на каждой (+

+ 1)-й строке на выходе кадрового делителя 12 формируется импульс сброса (+ 1)-е строки по кадру (на фиг. 2 обозначены 1, г,, 1 ) . После сброса всех интеграторов 18 строкой ь в момент начала развертки (L + 1)-й 5 строки, на первом выходе строчного распределителя 11 формируется импульс длительностью AB (эпюра 1, ключи 17 и

19 открываются, на вход интегратора

18 поступает видеоимпульс (эпюра е), 2О а на выходе ключа 19 появляется напряР жение D= — 11 (181, Где t> =AB (эпюро ра и) . По окончании интервала АВ ключи 17 и 19 блока 14 закрываются. В д течение интервала BF открыты ключи только второго блока 15 интегрирования; а на интервале FO — только третьего блока 16 интегрирования (эпюра ж) .

При развертке следующих строк процесс

1повторяется. В результате на выходе блока 4 формирования признака разбраковки появляется напряжение т;

"„=- — v — J v (ñ) g,, 10 где 1=1, 2, 3; Т =АВ; Т =ВГ; Т =ГО.

Напряжения D„,11., та. (эпюры л, м, н) последовательно во времени поступают на вход пикового детектора 29 и 4О вход блока б сравнения.

Пиковый детектор 29 запоминает максимальную величину напряжения D c>

В момент прохождения участка объекта контроля преобразователь 10 перемещения формирует импульс, поступающий на формирователи 35 и 36. формирова- тель 35 генерирует импульс стабильной длительности с1, открывающий ключ 30, и подает на вход интегратора 31 импульс с амплитудой)0 с, . Интегратор 50

31 запоминает вольтсекундную плошадь этого импульса. Формирователь 36 задерживает входной импульс на величину с и формирует на выходе импульс сброса, сбрасывающий в нуль пиковый детектор 29. 3а время контроля ленты р„интегратором накапливается напряжениеЦ,Ч гр „, где ч — коэффициент пропорциойальности, K — число участков. Полученное напряжение поступает на резистивный делитель 32, делящий напряжение 13„ на k .

Вычисленная величина пропорциональна математическому ожиданию,M (3)п, „) и является статистическим эквивален-1 65 том эталонов. регулируя вели ину опорного напряжения Мой источника 34 опорного напря кения по индикатору нуля устанавливают нуль. Выходное напряжение источника 34 поступает на опорный вход блока 6 сравнения. С помощью внешнего прибора определяется закон распределения Э на эталоне, и на

dna x

его основе по вычисленной величине И (?) С Д устанавливается опорный уроЬень блока 6 сравнения.

После определения величины опорного напряжения компаратора Одй=М(?), „), в поле зрения диссектора 27 подается материал, на поверхности которого необходимо обнаружить с заданной вероятностью дефекты, превосходящие эталэнные. При этом, на выходе блока 4 формирования признака раэбраковl<и последовательно во времени появляются напряжения

1 И 2- ) С11 вырабо8 танные интегрирующими блоками 14-16 по описанному алгоритму. Эти напряжения сравниваются на блоке сравнения 6 с Uo>, и в случае, если D> 1on компаратор срабатывает, и исполнительный орган 8 фик=ирует брак контролируемой поверхности.

1. Устройство для дефектоскопии поверхности, содержащее синхрогенератор, блок преоб раз овани я о.-ражаюших свойств поверхности в электрический сигнал, соединенный с с инхроген ератором блок формирования статистического эквивалента эталонов, блок сравнения, соединенный с блоком формирования статистического эквивалента эталонов, и исполнительный орган, соединенный с выходом блока сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с форелью повышения надежности контроля, оно сйабжено блоком стабилизации амплитуды видеосигналов, состоящим из соединенных между собой фотоэлемента и полосового усилителя с переменным коэффициентом усиления, и блоком формирования признака разбраковки, входы которого связаны с выходами синхрогенератора и блока табилизации амплитуды видеосигйала, а выход соединен со входами блока формирования статистического эквивалента эталонов и блока сравнения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч ающ е е с я тем, что, блок формирования признака разбраковки содержит кадровый делитель и строчный распределитель, квадратор с у1 выходами и 11 подключенных к выходам квадратора и строчного распределителя интегрирукиаих блоков, входы строчного распределителя и кадрового делителя предназначены для соединения с выхо787954 дами синхрогенератора, вход квадратора — с выходом блока стабилизации амплитуды видеосигнала, а выходы интегрирующих блоков соединены между собой и являются выходом блока формирования признака разбраковки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СЫА к 3774162, кл. G 01 N 11/08, 1973.

2. Заявка ОРГ Р 2426866, кл. G 01 N 11/08, 1976 (прототип), 7&7954

Редактор К.Волощук

Заказ 8340/49

И а

2 д е

У

Составитедь Л.Юрченко

Техред Т.Наточка Корректор B.Синицкая

Тирам 1 01 9 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4