Устройство для контроля изделий и материалов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 934326(22 Заявлено 10. 06. 80(21) 2938360/18-25 с присоединением заявки М 2 Р 1 М Кп,з С 01 Н 21/89 Государственный комитет СССР по делам июбретений и открытийОпубликовано 0706,82. Бюллетень Й 921 Дата опубликования описания 07,06.8220 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 материалов, содержащее осветитель, фотопреобразователь с усилителем, блок эде тронной обработки и регистратор 121Недостаток 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 лий и материалов, содержащем осветитель, фотопреобразователь с усилите"лем, блок. электронной обработки и регистратор, блок электронной обработки выполнен ввиде выпрямителя, интегратора, пикового детектора двуханалого-циФровых преобразователей,источника эталонного напряжения, генератора опорной частою, делителячастоты и блока вЫчислений, вЫходкоторого соединен с регистратором,а два входа - с соответствующими выо.дами аналого-цифровых преобразователей, к тактовымвходам которымподключен.зыход генератора опорнойчастоты, причем второй тактовыйвход одного аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом генератора опорной частоты через делитель частоты, первый его информационный вход соединен с выходом интегратора, а второй информационныйвход вместе с первым информационнымвходом другого аналогоцифровогопреобразователя, второй ннформационный вход которого соединен с источников эталонного напряжения, соединеныс выходом пикового детектора, входкоторого соединен со входом интегратора и выходом выпрямителя, входкоторого 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 б и интегратора 7. Выход пикового детектора 6 соединен с первым 0 информационным входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 8 и с вторым информационным вхОдом АЦП 9. Второй информационный вход АЦП 8 под-. ключен к источнику 10 эталонного 15 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 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 б"13 блок-схемы представляют собой блок электронной обработки.Устройство работает следующим образом.Изделие 2, врацаюцееся в базируюцем приспособлении, освецается осветителем 1. Отраженное излучение, модулированное профилем поверхности из-З 5 делия 2 и изменением его коэффициента отражения, воспринимается Фотоприемником 3, преобразуюцим оптический сигнал в электрический. Сигнал с Фотоприемника 3 усиливается усилите 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 б и интегратора 7. Пиковый детектор 7 преобразует ,максимальную величину сигнала Юра за вРемя контРоля Т (для изделий в форме тел врацения это - время одного оборота изделия) в постоянное напряжЕние, а интегратор 7 за то же врегля измеряет среднее значе е сигнала по формуле (О 7= 1/Т 1(1) Ж, где П(1) - функция сигнала на выходе выпрямителя 5. На выходе пикового детектора б образуется постоянное напряжение, соответствуюцее максимальному зна 60 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 11 опорной частоты. В Результате на выходе АЦП 8 получается кодовый эквивалент отношения двух напряжений Пс,/Пэ г где Пэ 1 ответствует 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 б. При этом для того, чтобы на выходе АЦП 9 получить кодовый эквивалент величины К " , где К - весовой коэффицисПент, 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 формулеОс цожБэт (Пс 1где П в . пиковая амплитуда сигна"ла за время контроля;П - среднее значение шумабездефектной поверхностидля данного вида контролируемых изделий или материалов;( П 7 - средний уровень шума завремя контроля;К - весовой коэффициент, учитывающий степень влияниякаждого из слагаемых навеличину безразмерногопараметра.Вычисленное значение параметра Р сравнивается в регистраторе 14 с некоторым значением Рп р .и при условии РЪРпср 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/ /шумДля упрощения цепи стробирования на схеме не показаны.Изобретение позволяет значительно повысить точность контроля как изделий, так и материалов. Формула изобретения Устройство для контроля изделий иматериалов, содержацее осветитель,934326 Составитель А.ЧурбакоРедактор А.Лежнина Техред А. Бабинец орректор Е. Р Зака писное омитета ССС открытий ушская наб.4/5 ктная, 4 Филиал ППП фПатент, г. ужгород, у фотопреобразователь с усилителем,блок электронной обработки и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повьааения точности контроля, блок электронной обработкивыполнен в виде выпрямителя, интегратора, пикового детектора, двух аналого-цифровых преобразователей, источника эталонного напряжения, генератора опорной частоты, делителячастоты и блока вычислений, выход ко дорого соединен с регистратором, адва входа - с соответствующими выходаМи аналого-цифровых преобразователей,к тактовым входам которых подключен .выход генератораопорной частоты, при чем второй тактовый вход одного ана- .лого-цифрового преобразователя соединен с выходом генератора опорной 925/38 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Иосква, Ж, Рчастоты через делитель частоты,первый его информационный вход соединен с выходом интегратора, а второй информационный вход вместе спервым информационным входом другого аналого-цифрового преобразователя, второй инфо 15 мационный вход которого соединен с источником эталонного напряжения; соединены с выходомпикового детектора, вход которогосоединен с входом интегратора и выходом выпрямителя, вход которого соединен с выходом усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СЗЗА 9 3693021,кл. С 01 Н 21/32, 1972.2. Патент СИ Р 3800148,кл, С 01 Н 21/32, 1974 (прототип)