Оптичний дефектоскоп

Изобретение относится к дефектоскопиИо Цель изобретения - повышение разрешающей способности и точности определения координат дефектов при сохранении производительности контроля, что позволяет повысить качество продукции прокатного и стекольного производства., В устройстве регистрируют прошедший через объект или отраженный от его поверхности свет при помощи фотоэлектрического преобразователя с использованием развертывающего устройства в виде вращающегося зеркала0 Прошедший через объект или отраженный от его поверхности свет направляют на фотоэлектрический преобразователь таким образом, Изобретение относится к области дефектоскопии и может быть использовано для обнаружения внутренних дефектов в прозрачных объектах и поверхностных дефектов непрозрачных 41-90 1 L; чтобы его светочувствительная поверхность освещалась полностью, при этом осуществляют регистрацию освещенности светочувствительной поверхности построчно с относительно быстрым, по сравнению со скоростью развертки, получаемой при помощи вращающегося зеркала сканированием строки в двух противоположных направлениях, параллельных направлению медленного сканирования с помощью зеркала» Электрический сигнал от фотоэлектрического преобразователя, соответствующий первому направлению быстрого сканирования , задерживается на время, равное длительности строки, а сигнал, соответствующий второму направлению быстрого сканирования, инвертируется и складывается с задержанным снгналом и Затем для полученной в результате сложения и усиленной пары разнополярных сигналов, соответствующих одному дефекту, регистрируется момент времени, когда огибающая суммарного сигнала начнет переходить через нулевое значение с изменением полярности посередине строки быстрой развертки, что и будет временной координатой границы дефекта, за вычетом времени задержки, уточненной по отношению к координате, отсчитываемой по мгновенному положению вращающегося зеркала» 2 ил а объектов, например, в прокатном и стекольном производствах,, Целью изобретения является повышение разрешающей способности и точности определения координат дефек о * о 1605759 тоэлектрического преобразователя нет необходимостиu Таким образом, в каждый момент времени на чувствительную к свету поверхность фотоэлектрического преобразователя проектируется показанная па фиг о 2 в виде круга мгновенная зона контроля. Благодаря развертке, осуществляемой при помощи вращающегося зеркала, эта мгновенная зона перемещается вдоль освещаемой полосы в направлении А (фиг о 2) 0 Объект перемещается в направлении В о Построчно при помощи вращающегося зеркала просматривается вся поверхность или весь объем объекта контроля 0 Счет от мгновенной зоны контроля направляют (фокусируют] на чувствительную поверхность фотоэлектрического преобразователя таким образом, чтобы эта поверхность освещалась полностьюо При этом возможно увеличение изображения мгновенной зоны контроля, что позволяет достичь различения более мелких деталей при обнаружении дефектов 0 В устройстве, кроме относительно медленного сканирования объекта контроля с помощью вращающегося зеркала, проводится дополнительное быстрое сканирование, осуществляемое электронным способом в фотоэлектрическом преобразователе о Это возможно в случае применения в качестве последнего диссектора изображенияо Быстрое сканирование осуществляется по линии С (фиг о 2) в пределах изображения мгновенной зоны контроля, проецируемой на светочувствительную поверхность фотоэлектрического преобразователяо Скорость быстрого сканирования определяется скоростью нарастания и спада пилообразных импульсов развертки, подаваемых на отклоняющую систему диссектора 0 Она может быть на несколько порядков выше скорости медленной развертки, что практически исключает размывание изображения дефектов при обычно используемых скоростях вращения зеркал так же, как это 50 достигнуто при получении телевизионного изображения движущихся объектов о Устройство работает следующим образом» С генератора 4 (фиг о 1) синхроим55 пульсы поступают для запуска генератора 5 развертки^ Импульсы развертки подаются на фотоэлектрический преобразователь З о На фиг о 2 показаны син тов при сохранении производительное- j ти контроля„ На фиг о 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг„2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства^ Устройство включает источник I света, сканирующее устройство 2 в виде вращающегося зеркала, фотоэлек10 трический преобразователь 3, генератор 4 синхроимпульсов, генератор 5 пилообразных импульсов развертки,первый и второй диоды b и 7 соответственно, ждущий первый и второй мультивибраторы 8 и 9 соответственно, первый коммутатор 10, второй коммутатор II, инвертор 12, линию 13 задержки, третий, четвертый, пятый и шестой ждущие мультивибраторы 14,15,16,17 20 соответственно, сумматор 18, усилитель 59,третий коммутатор 20,четвертый коммутатор 21, третий, четвертый, пятый и шестой диоды 22, 23, 24, 25 соответственно, первый, второй,25 третий и четвертый компараторы 2Ь, • 27, 28, 29 соответственно, первую и вторую дифференцирующие цепи 30, 31 соответственно, седьмой и восьмой ждущие мультивибраторы 32, 33 соот30 ве.тственис, первую и вторую схемы 34 и 35 совпадения соответственно и записывающее устройство 36 0 На поверхности плоского изделияj подлежащего контролю, освещают ли35 нейным источником света, например мощной криптоновой лампой, полосу, обозначенную на фиг о 2 пунктирными и волнистыми линиями. Для прозрачных плоских объектов эта полоса должна 40 просвечиваться насквозь таким образом, чтобы регистрация дефектов могла осуществляться с'о стороны, противоположной размещению источника светао Отраженный от поверхности 45 или прошедший через объект свет регистрируют при помощи фотоэлектрического преобразователя с использованием вращающегося зеркала о В случае применения точечного источника света (например, лазера) требуется еде одно вращающееся зеркало , направляющее излучение на объект контроля и вращающееся синхронно с зеркалом фотоэлектрического преобразователя. Возможно применение дополнительных параболических зеркал, тогда во вращающемся зеркале для фо 605759 6 разверткн о Оги импульсы формируются ,четырьмя ждущими мультивибраторами 14-17>> Мультивибраторы 14 и 16 запускаются импульсами генератора 4 0 Пара^ метрами этих мультивибраторов задается положение стробирующих импульсов во времени, а параметрами мультивибраторов 15 и 17 определяются дли10 тельности стробирующих имцульсово Если край дефектного участка совпадает с серединой быстрой развертки и дефектный участок находится слева от этой середины, то на выходе коммуПоложительные импульсы 1^ (фиг о 2) 15 татора 20 появляется сигнал S 6 . Этот случай показан в левой части фиг о 2, через диод 6 (фиг.I) запускают ждукогда сигнал Sfi имеет отрицательную щий мультивибратор 8, а отрицательполярность0 Он поступает через диод ные импульсы 1„ запускают через диод 22 на вход компаратора 26, на выходе 7 ждущий мультивибратор 9 О Мультивибраторы 8 и 9 формируют импульсы Ь и 20 которого формируется импульс с нормированной формой и амплитудой для заIjj., длительность которых равна Ь „ Эти импульсы подаются на управляемые пуска мультивибратора 32 н е Р^з диффекоммутаторы 10 и 11О Таким образом, ренцирующую RC-цепь 300 Компаратор 26 видеосигналы S< с фотоэлектрического является по сути нуль-компаратором, преобразователя 3, приходящиеся по 25 позволяющим исключить влияние паравремени на прямой ход развертки, по-метров выходных импульсов коммутатоступают на линию 13 задержки, а сигра 20 на временную стабильность запусналы S z , соответствующие обратному ка мультивибратора 32„ Его уровень ходу развертки, подаются на инвертор компаряции устанавливается минимальхроимпульсы 1 ( и пилообразные импульсы развертки 1„г Сначала происходит электронное сканирование изображения мгновенной зоны контроля в направлении D» затем - в направлении Е о Имеется в виду изображение, построенное в плоскости светочувствительной поверхности фотоэлектрического преобразователя,, Длительность одной строки быстрой развертки обозначена как о о Далее следует пауза, равная по длительности £ , и процесс повторяется о 12 0 Задержанные сигналы S, с выхода 30 но возможным, но с условием соблюделинии 13 задержки подвергаются слония помехоустойчивостио жению в сумматоре 18 с сигналами S^, Ждущий мультивибратор 3 2 формирует поступающими с выхода инвертора 12О импульсы 1 5 , подаваемые на один из Сигнал S 5 с выхода сумматора 18, в входов схемы 34 совпадения для разрекотором практически отсутствует фон шения записи границы дефектного учаот засветки фотоэлектрического пре35 стка^ При этом с выхода управляемого образователя посторонним светом и коммутатора 21 сигнал Sf, имеющий для светом, прошедшим через бездефектную случая расположения дефекта слева от область (отраженным от бездефектной середины быстрой развертки положитель" области) мгновенной зоны контроля, ную полярность, через диод 24 подапоступает на усилитель 19 для увелиется на компаратор 28, Уровень компачениячувствительности устройствао рации последнего регулируемый для усЭто необходимо в связи с тем, что тановления чувствительности контроля при малой контрастности дефектных дефектов* Если амплитуда сигнала S^ участков по отношению к бездефектпревышает угтановленный уровень комным амплитуда суммарного сигнала мо- 45 парации U K o W , показанный на фиг о 2 жет быть недостаточной для функциопунктирной линией, то на выходе комнирования последующих узлов устройстпаратора 28 появляется прямоугольва о Дефектный участок в мгновенной ный импульс 1$. Этот импульс подаетзоне контроля на фиг ь 2 заштрихован,, ся на второй вход схемы 34 совпадеДвуполярный сигнал S g с выхода уси50 ния, на первый вход которой подан лителя 19 стробируется двумя коротимпульс 1гО С выхода схемы 34 совпакими импульсами' в управляемых коммудения импульс 1 7 поступает на запитаторах 20 и 21 в Задний фронт первосывающее устройство 36, например кого из этих импульсов, подаваемого на ординатный самописец. При этом запиуправление коммутатором 20, и передсывается граница (начало) дефектного ний фронт второго импульса, подаваеучастка объекта контроля,, мого на управление коммутатором 21, совпадают по времени с серединой разКонец дефектного участка регистрируется по тому же принципу* Этот 8 ' . 1605759 случай показан в правой части ф и г о 2 0 сов, а также через первый и второй Граница дефекта примыкает к середикоммутаторы - с фотоэлектрическим не быстрой развертки справа 32 м 35 Начало дефекта J6 Фиг.1 it'.г. • ; 0 « • HZZH' JJ Конец дефекта 1605759 Фиг г редактор СКулакова Составитель В„Калечиц Техред М.Дидык Корректор Э,Лончакова Заказ 3769/ДСП Тираж 468 Подписное . В И П Государстзенного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР НИИ 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул„ Гагарина,