Устройство для контроля изделий и материалов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

<>934326 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10. 06. 80(21) 2938360/18-25 с присоединением заявки ¹

Р11 М. Кл.

G 01 Н 21/89

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (331 УДК 535. 241 (088. 8) Опубликовано 070682. Бюллетень ¹21

Дата опубликования описания 07.06.82 (71} Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ

И МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к неразрушающему контролю, а более конкретно к устройствам для обнаружения дефектов на поверхности изделий в форме тел вращения, а также на поверхности движущихся листовых материалов.

Известно устройство для контроля изделий н материалов, содержащее осветитель, фотопреобраэонатель и ре- . гистратор 1). наиболее близким техническим ре" шением к предлагаемому является уст.ройство для контроля иэделий н матери-. алов, содержащее осветитель, фотопре образователь с усилителем, блок эдем» .тронной обработки и регистратор (2),Недостаток указанных устройств заключается в невысокой точности. контроля, обусловленной тем, что в том случае, если за время контроля на поверхности присутствует более одного дефекта, средний уровень шума, определяющий коэффициент усиления усилителя, повышается, последнее . 25 приводит к неточности отбраковки.

Цель изобретения - повьхаение:точности контроля.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для контроля изде- 30 лий и материалов, содержащем осветитель, фотопреобразователь с усилителем, блок. электронной обработки и регистратор, блок электронной обработки выполнен в виде выпрямителя, интегратора, пикового детектора, двух аналого-цифровых преобразователей, источника эталонного напряжения, генератора опорной частоты, делителя частоты и блока вЫчислений, вЫход которого соединен с регистратором, а два входа - с соответствующими выходами аналого-цифровых преобразователей, к тактовым входам которых подключен .зыход генератора опорной частоты, причем второй тактовый вход одного аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом генератора опорной частоты через дели» тель частоты, первый его информационный вход соединен с выходом интегратора, а второй информационный вход вместе с первым. информационным входом другого аналого«цифрового преобразователя, второй информационный вход которого соединен с источников эталонного напряжения, соединены с выходом пикового детектора, вход которого соединен со входом интегратора и выходом выпрямителя, вход

934326 которого соединен с выходом усилителя.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит осветитель 1, контролируемое изделие 2, фотопреобразователь 3 с усилителем 4, соединенным с выпрямителем 5, выход которого подключен к входам пикового детектора 6 и интегратора 7. Выход пи кового детектора 6 соединен с первым 0 инфорглационным входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8 и с вторым информационным входом АЦП 9.

Второй информационный вход АЦП 8 под-. ключен K источнику 10 эталонного напряжения. Выход генератора 11 опорной частоты через делитель 12 частоты соединен с вторым тактовым входом

АЦП 9. Первые тактовые входы АЦП 8 и

9 подсоединены к выходу генератора 70

11 опорной частоты непосредственно.

Выход интегратора-7 соединен с.первым информационным входом АЦП 9. Выходы

АЦП 8 и 9 подключены к соответствующим входам блока 13 вычислений, выход которого соединен с регистратором 14, в качестве которого может быть использована схема сравнения.

Элементы 6-13 блок-схемы представляют собой блок электронной обработки.

Устройство работает следующим образом.

Изделие 2, вращающееся в базирующем приспособлении, освещается осветителем 1. Отраженное излучение, модулированное профилем поверхности из-З делия 2 и изгленением его коэффициента отражения, воспринимается фотоприемником 3, преобразующим оптический сигнал в электрический. Сигнал с фотоприемника 3 усиливается усилите- 40 лем 4 и поступает на вход выпрямителя 5, где из него выделяется та составляющая (положительная или отрицательная), которая содержит сигнал О дефекте. С выхода выпрямителя 45

5 сигнал поступает на входы пикового детектора 6 и интегратора 7.

Пиковый детектор 7 преобразует ,максимальную величину сигнала

Ю ггкг за Время кОнтрОля T (длй изделий в форме тел вращения это — время одного оборота изделия) в постоянное напряжЕние, а интегратор 7 за то же врегля измеряет среднее значе е сигнала по фОрмуле

cU7= 1/T5 U(t)dt, где U(t) — функция сигнала на выходе выпрямителя 5.

На выходе никового детектора 6 образуется постоянное напряжение, соответствующее максимальному зна60 чению сигнала за время контроля.

Это напряжение поступает на вход АЦП

8, который работает по принципу двой- ного интегрирования. Для этого к другим его входам подключены источник 10 65 эталонного напряжения и генератор ll опорной частоты. В результате на выходе АЦП 8 получается кодовый эквивалент отношения двух напряжений

Ug „ /Uó г где U>> соответствует средйему значению шума бездефектной поверхности для данного вида контролируемых изделий или материала. На выходе интегратора 7 образуется постоянное напряжение, соответствующее среднему значению сигнала за время контроля. Это напряжение поступает ,на вход АЦП 9 при обратной интеграции, а при прямой интеграции на вход АЦП 9 подается постоянное напряжение с выхода пикового детектора 6. При этом для того, чтобы на выходе АЦП 9 по-! лучить кодовый эквивалент величины

К ", где К вЂ” весовой коэффициcU ент, к другим входам АЦП 9 подводится опорная частота от генератора 11 и частота с выхода делителя 12, причем коэффициент деления делителя

12 соответствует значению коэффициента К. Кодовые эквиваленты с выходов АЦП 8 и 9 заносятся последовательно в счетчик блока 13 вычисления безразмерного параметра Р, определяемого по формуле

О»»*

Пэт с Пс где U †. пиковая амплитуда сигна" ла за время контроля;

U — среднее значение шума бездефектной поверхности для данного вида контролируемых изделий или материалов; с Пс1 — средний уровень шума за время контроля;

К весовой коэффициент, учитывающий степень влияния каждого из слагаегых на величину безразглерного параметра.

Вычисленное значение параметра Р сравнивается в регистраторе 14 с неKoTopblM 3He eHHeM Роор .и при условии РъРП Р с выхода блока 14 сравнения поступает сигнал на исполнительный механизм съема изделий.

Таким образом устройство Осуществляет отбраковку изделий или материала по безразмерному параглетру, который одновременно учитывает влияние двух признаков: амплитуды сигнала от дефекта и отношения сигнал/

/шум.

Для упрощения цепи стробнрования на схеме не показаны.

Изобретение позволяет значительно повысить точность контроля как изделий, так и материалов.

Формула изобретения устройство для контроля изделий и материалов, содержащее осветитель, 934326

Составитель A. Чурбаков

Техред A. Бабинец Корректор Е. Рошко

Редактор A.Ëåæíèíà

Заказ 3925/38 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фотопреобразователь с усилителем, блок электронной обработки и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьмения точности контроля, блок электронной обработки выполнен в виде выпрямителя, интегра- 5 тора, пикового детектора, двух аналого-цифровых преобразователей, источника эталонного напряжения, генератора опорной частоты, делителя частоты и блока вычислений, выход ко-10 дорого соединен с регистратором, а два входа - с соответствующими выходаМи аналого-цифровых преобразователей, tc тактовым входам которых подключен . выход генератораопорной частоты, при-15 чем второй тактовый вход одного ана- . лого-цифрового преобразователя соединен с выходом генератора опорной частоты через делитель частоты, первый его информационный вход соединен с выходом интегратора, а второй информационный вход вместе с первым информационным входом другого аналого-цифрового преобразователя, второй и нфофмационный вход которого соединен с источником эталонного напряжения; соединены с выходом пикового детектора, вход которого соединен с входом интегратора и выходом выпрямителя, вход которого соединен с выходом усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CLlA 9 3693021, кл. G 01 N 21/32, 1972.

2. Патент СИ Р 3800148, кл, G 01 N 21/32, 1974 (прототип) °