Фотоэлектрический дефектоскоп

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение разрешающей способности за счет увеличения чувствительности. Установлением времени дифференцирования блока 11 в пределах одной трети от времени нарастания фронта сигнала от дефекта обеспечивается возможность различать сигналы от фона, фона и малого дефекта и большого дефекта без присутствия фона. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) ((() (я)5 G 01 В 21/30

ГОСУДАРСТВЕОНЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4421171/24-28 (22) 01,.04.88 (46) 23 .08.90. Бюл. М 31 (71) Научно-производственное объединение

"Союзцветметавтоматика" (72) Г.Ç.Шифрин и И.А.Швыркова (53) 531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 307068, кл. G 01 N21/88,,1971. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Целью изобретения является повышение разрешающей способности за счет увеличения чувствительности. Установлением времени дифференцирования блока 11 в пределах одной трети от времени нарастания фронта сигнала от дефекта обеспечивается возможность различать сигналы от фона, фона и малого дефекта и большого дефекта без присутствия фона. 2 ил.

1587340

20 от оптического фона

3.5

Изобретение относится к контрольноизмерительной. технике и может быть использовано в устройствах контроля . качества поверхности.

Цель изобретения — повышение разрешающей способности за счет увеличения чувствительности.

На фиг, 1 приведена блок-схема фотоэлектрического дефектоскопа; на фиг,2- диаграммы изменения сигнала при контроле крупных и мелких дефектов, а также оптического фона, Дефектоскоп содержит источник 1 света, направляющий световой поток на контролируемую поверхность 2, проекционное устройство 3 и оптически связанные с ним оптико-механическое развертывающее уст-!. ройство 4 и фотоэлектрический преобразователь 5, колебательный контур 6 ( автогенератора 7, буферный каскад 8, индикаторное устройство, выполненное в виде соединенных последовательно частотного детектора 9, усилителя 10 низкой частоты, регулируемого блока 11 дифференцирования, усилителя 12, амплитудного дискриминатора 13 и формирователя 14 импульса, и исполнительное устройство 15.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Узкая полоска света, излучаемая источником 1 света, отразившись от контролируемой поверхности 2, попадает в проекционное устройство 3, которое проецирует изобоажение контролируемого участка поверхности 2 на плоскость оптикомеханического развертывающего устройства 4. Фотоэлектрический преобразователь

5, представляющий собой светочувствительныйй р-и переход (фотодиод), ескость которого изменяется под воздействием отраженного от поверхности 2 света, включен в колебательный контур б электронного автогенератора 7. Для повышения помехоустойчивости световой поток в дефектоскопе управляет не амплитудой электрического сигнала, а его частотой. Сигнал автогенератора 7, управляемый световым потоком, через буферный каскад 8 подается на частотный детектор 9, преобразующий частотно-модулированный сигнал состояния поверхности 2 в колебания низкой частоты.

Последние усиливаются усилителем 10 низ. кой частоты и поступают в блок 11 диф.ференцирования, в котором имеется возможность регулирования постоянной времени дифференцирования в широких пределах. На выходе блока 11 выделяются импульсы одной положительной полярности.

Для определения необходимого времени дифференцирования следует обратиться в рассмотрению фиг,2. Приемная площадь фотоэлектрического преобразователя 5 (фотодиода) и площадь дефекта поверхности 2, проецируемого оптико-механическим развертывающим устройством 4 на этот фотодиод, конечны, а световое отражение от дефектной площадки всегда меньше, чем от соответствующей по площади бездефектной поверхности, т.е, оптического фона, При наличии крупных дефектов на поверхности 2 контроля, когда приемная площадь фотодиода 5 и площадь проекции дефекта на фотодиод соизмеримы (фиг.2a), интегральное значение света, попадающего на фотодиод 5, при сканировании дефектного участка значительно меньше, чем при контроле бездефектного участка, равного по площади дефекту, а фронт измерения сигнала от дефекта значительно круче, чем

В данном случае при любом значении постоянной времени дифференцирования в блоке 11 импульс от дефекта на выходе блока 11 по амплитуде всегда больше, чем импульс от оптического фона.

При наличии мелких дефектов, когда площадь проекции дефекта на фотодиод 5 может оказаться несоизмеримо малой по сравнению с приемной площадью фотодиода 5, интегральное значение света, попадающего на фотодиод, может оказаться выше (поглощающая способность меньше), чем при контроле бездефектных участков с максимально допустимой поглощающей свет способностью (фиг,2б). При этом амплитудное значение изменения сигнала от дефекта может быть ниже, чем от опти е кого фона, но фронт изменения сигнала от дефекта все равно круче, чем от оптического фона, B этом случае оптимальное значение постоянной времени дифференцирования выбирается примерно равным одной трети от ti, где t1 — время нарастания фронта сигнала от дефекта. Это обеспечивает максимальную разрешающую способность при максимальной чуствительности. При этом импульсы от дефекта на выходе блока 11 по амплитуде всегда больше, чем импуьс от оптического фона, а разница между этими импульсами максимальна. На фиг, 2 сигналы от дефектов и оптического фона условно совмещены.

С выхода блока 11 дифференцирования сигнал после усиления в усилителе 12 поступает в амплитудный дискриминатор

13, в котором сигнал сравнивается по амплитуде с некоторым пороговым значением.

При отсутствии дефекта на контролируемой

1587340

Формула изобретения

Фотоэлектрический дефектоскоп для контроля поверхности, содержащий оптически связанные источник света, оптическое проекционное устройство, оптико-механическое развертывающее устройство и фотоэлектрический преобразователь, авТриера

АипроЕпееие перемещения

Dx00 блошка 11 гтрк а

В /ХОР

A 10k У7

Рю Фряк а

harv беЯеректюго уыгсжкд

Яг 2

50 I

Составитель Е..Глазкова

Техред M.Ìîðãåíòàë . Корректор И.Муска

Редактор В.Данко

Заказ 2412 Тираж 484 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 поверхности 2 сигнал на выходе амплитудного дискриминатора 13 отсутствует. При наличии дефекта сигнал с выхода амплитудного дискриминатора блока 13 поступает в формирователь импульса 14, где происходитформирование импульса для запуска исполнительного устройства 15, выполненного, например, в виде ждущего мультивибратора с релейным выходом, тогенератор, подключенный через колебательный контур к фотоэлектрическому преобразователю, буферный каскад и последовательно соединенные индикатор5 ное и исполнительное устройства, автогенератор подключен через буферный каскад к индикаторному устройству. о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности за счет увеличе10 ния чувствительности, индикаторное устройство выполнено в виде соединенных последовательно частотного детектора, являющегося входом дефектоскопа, усилителя низкой частоты, блока дифференци15 рования, усилителя, амплитудного дискриминатора и формирователя импульса, являющегося выходом дефектоскопа.