Способ обнаружения дефектов и устройство для его осуществления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(53) УДК 535. ,242(088,8) ао делам иэебретенке к открытийДата опубликования описания 25.11,81" ъКуйбышевский электротехнический ийсгинут связи(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ДЕФЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯИзобретение относится к неразруша)цим методам и средствам контроля и может быть .использовано, например при дефектоскопии плоских или цилиндрических изделий.5Известен фотоэлектрический способ обнаружения дефектов полотна, в ко-. тором излучение направлено по линии на движущееся полотно, Отраженное излучение попадает на группу Фотоприто емников (ФП), каждая группа содержит расположенные в линию, изолированные друг от друга ФП, Пары ФП каждой группы подключают к соответствующим дифференциальным устройствам (ДУ), причем каждое ДУ выдает сигнал, характеризующий разность его входных сигналов 11. Недостаткомданного способа обнаружения дефектов является зависимость результата контроля от разбаланса ФП и измерения их характеристик во времени. Наиболее близким по техничнской сущности к данному изобретению является способ и устройство обнаружения дефектов, Способ обнаружения дефек" тов заключается в том, что во время всего цикла контроля изделия отраженный свет от участка поверхности, воспринятый одним чувствительным элемен" том, сравнивают с отраженным светом от других участков поверхности, воспринятым другими чувствительными элементами. Устройство обнаружения дефектов содержит последовательно соединенные блок чувствительных элементов, вычислительную схему и устройство отбраковки, Вычислительная схема содержит блок дифференциальных усилителей блок триггеров Шмидта, схему управления, схему ИЛИ с выходным усилителем. Разбалансные сигналы подаются на дифференциальные усилители и через регулируемые цепи на триггеры Шмидта. Уровень срабатывания устанавливается либо в триггерах Шмидта, либо в диф 8837225 О 55 ференциальных усилителях, ТриггерыШмидта связаны с общей ячейкой ИЛИ,которая управляет устройством отбраковки 2 .Недостатком известного способа иустройства является то, что надежность обнаружения дефектов зависитот идентичности чувствительных элементов, воспринимающих отраженныйсвет, и от коэффициентов усиленияусилителей. Со временем процессы старения приводят к появлению различиячувствительности элементов и коэффициентов усиления усилителей, что приводит к погрешности измерения. Крометого, на результат измерения будетвлиять неравномерность окружающегофона.Цель изобретения - повышение надежности контроля.Поставленная цель достигается тем,что в известном способе обнаружениядефектов, заключающемся в том, чтоосвещают световым потоком изделие,регистрируют отраженный световой поток чувствительным элементом, преобразуют его в электрические сигналы,сравнивают их между собой, передсравнением сигнал с выхода каждогочувствительного элемента запоминаютв начале цикла контроля каждого изделия и сравнивают его с последующимисигналами, полученными данным чувствительным элементом от других участ ков поверхности изделия, а известноеустройство, содержащее последователь"но соединенные блок чувствительныхэлементов, вычислительную схему иблок отбраковки, снабжено последовательно соединенными блоком генераторов, блоком селекции, блоком памяти,включенными между выходом блока чувствительных элементов и входом вычислительной схемы, выполненной в виде последовательно соединенных реверсивного счетчика и дешифратора, а второйвход вычислительной схемы соединен свыходом блока селекции.Сущность предлагаемого способа об.наружения дефектов состоит в следующем,Имеется многоэлементная система источников света и фотоприемников ФП.8 начале контроля каждого изделия информацию о состоянии его поверхности, поступающую от каждого ФП, запоминают и сравнивают с текущей информацией, поступающей с того же самого ФП. При 5 10 15 20 25 зо 35 40 45 этом изменение освещенности и отоажательной способности различных изделий, а также параметров ФП не влияетна результат контроля, что приводиткповышению надежности обнаружениядефектов. По модулю разности сравниваемых величин судят о наличии локальных дефектов, например, типа"вмятина" или "рванина" (сквозное отверстие).На фиг. 1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на фиг,2временные диаграммы работы устройства.Устройство, осуществляющее предлагаемый способ, содержит осуществляющий контроль изделия 1 блок 2 чувствительных элементов, блок 3 генераторов, блок 4 селекции, блок 5 памяти,вычислительную схему б, реверсивныйсчетчик 7, дешифратор 8 и блок 9разбраковки.Блок 2 чувствительных элементовпредназначен для восприятия информации о состоянии контролируемой поверхности и содержит источник света,например светодиоды и фотоприемники,например фотодиоды,Блок 3 генераторов содержит, например распределитель и и-генераторов, работающих последовательно посигналам распределителя,Блок 4 селекции содержит, например генератор высокочастотных колебаний и логическую схему, котораяосуществляет пропускание на последующие блоки импульсов заполнения отгенератора высокочастотных колебанийво время работы каждого из генераторов,Блок 5 памяти состоит из и-ячеекпамяти, запись информации в которыепроизводят в начале контроля каждогоизделия во время первого цикла.Реверсивный счетчик 7 осуществляетарифметические операции.Дешифратор 8 производит анализ состояния реверсивного счетчика 7.Блок 9 разбраковки осуществляет отбраковку дефектных изделий по сигналу от дешифратора 8;Устройство работает следующим образом.При входе изделия в зону контроля, свет от излучателей блока 2 чувствительных элементов, например светодиодов, падает на иэделие 1 и, отражаясьот него, воспринимается Фотоприемниками, например Фотодиодами блока 2формула изобретения 2. Устройство для осуществления способа по и. 1, содержащее последо" вательно соединенные блок чувствительных элементов, вычислительную схему и блок отбраковки, о т л и ч а ющ е е с ятем, что, с целью повышения надежности контроля дефектов, устройство снабжено последовательно соединенным блоком генераторов, бло 5 8837 чувствительных элементов. Фотоприемники включены в соответствующие генераторы блока 3 генераторов, работающие в ждущем режиме. Контроль качест.ва поверхности осуществляется циклами. Во время каждого цикла генераторы последовательно переключаются от распределителя входящего в блок гене . раторов. Каждый цикл состоит из тактов переключения - генераторов. Во 1 е время первого цикла контроля блок селекции пропускает импульсы генераторов определенной длительности, заполненные высокочастотными колебаниями (фиг, 2, а) в соответствующие ячейки памяти блока 5 памяти, Во время второго и последующих циклов блок 4 селекции отключает блок 5 памяти. Текущая информация поступает через блок 4 селекции в реверсивный счетчик 7, где происходит ариФметическая операция вычитания по модулю значения текущей информации и значения информации, записанного в реверсивном счетчике 7 от соответствующей ячей- и ки памяти блока 5 памяти. Например перед первым тактом второго и последующих .циклов информация из первой ячейки памяти блока 5 памяти переписывается в реверсивный счетчик 7. Во время первого такта в реверсивный счетчик 7 поступает текущая информация соответственно с первого фотоприемника и генератора через блок 4 селекции (фиг, 2, б). АналогИчно происходит процесс перезаписи и для других ячеек памяти (фиг, 2, с,д), В конце каждого такта работы дешифратор 8 определяет состояние реверсивного счетчика 7 Если число импульсов, 40 поступающих во время, например, первого такта второго цикла меньше (фиг. 2, 1) или больше (Фиг. 2,9) число импульсов, переписанных в реверсивный счетчик 7 из первой ячейки памяти блока 5 памяти, на выходе дешифратора появляется импульс . (Фиг, 2, и) свидетельствующий о наличии дефекта типа "вмятина" или соответственно "сквозное отверстие".При записи информации о состоянии поверхности в блок 5 памяти может быть два случая.В первом случае во время цикла записи дефекта нет.Во втором случае дефект есть.ЯЕсли дефекта нет, в ячейки памяти блока 5 памяти запишется информация о состоянии поверхности годного изде 22 блия, а затем эта информация сравнится с текущей. При наличии локального дефекта число импульсов, поступающих на реверсивный счетчик 7, изменяется и дешифратор 8 фиксирует сигнал дефекта; Во втоРом случае в ячейку памяти блока 5 памяти запишется информация о состоянии поверхности изделия имеющего дефект (фиг, 2, Е,Г ). С этой информацией будет сравниваться текущая информация. В какой-то момент вре". мени локальный дефект типа "вмятина" или "сквозное отверстие" закончится и дешифратор 8 зафиксирует сигнал дефекта (Фиг, 2, Ь).Технико-экономическое преимущество предложения заключается в практи" ческом исключении влияния на надежность контроля изменения параметров чувствительных элементов при их старении и разбалансе, условий освещенности, а также изменении цвета изделий,Предлагаемое изобретение позволяет упростить настройку устройства, так как каждый канал настраивается самостоятельно, независимо от других. 1. Способ обнаружения дефектов,заключающийся в том, что освещают световым потоком изделие, региструруютотраженный световой поток чувствительным элементом, преобразуют егов электрические сигналы и сравниваютих между собой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности контроля дефектов, передсравнением сигнал с выхода каждогочувствительного элемента запоминаютв начале цикла контроля каждого изделия и сравнивают его с последующимисигналами, полученными данным чувствительным элементом от других участков поверхности изделия,7 883722 8ком селекции, блоком памяти, включен- . И сточники информации,ными между выходом блока чувствитель- принятые во внимание при экспертизеных элементов и входом вычислительЗаявка Великобританиинои схемы, выполненной в виде последо- У 1331394 ,. кл. С 01 й 21/32, опублик.вательно соединенных реверсивного1973.счетчика и дешифратора, а второй вход 2, 3 аявка Великобританиивычислительной схемы соединен с выхо- У 1263968,дом блока селекции.кл, 6 01 М 21 2/32, опублик,1972 (прототип). Подписно ВНИИПИ Заказ 10212/65 Тираж илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул ектна