СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2006 года по МПК G01N21/91 G01N21/63 

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля изделий с использованием люминесцирующих агентов, а именно к магнитопорошковой и капиллярной дефектоскопии, и может быть использован для обнаружения дефектов любых форм поверхностей различных изделий во всех областях техники.

Известен способ капиллярного контроля качества поверхности материалов и изделий, при осуществлении которого на подготовленную к контролю поверхность наносят пенетрант, выдерживают, удаляют очистителем, после чего на поверхность наносят проявитель, высушивают и осматривают с целью обнаружения и регистрации индикаторных следов, по которым судят о наличии дефектов (АД 5.9537-80 "Контроль неразрушающий. Полуфабрикаты и конструкции металлические. Капиллярные методы и средства контроля качества поверхности"; патент РФ №2033605, МПК G 01 N 21/91, публикация 1995 г.).

Недостатком известного способа является невозможность получения индикаторных следов, раздельно и одновременно характеризующих поверхностные и сквозные дефекты.

При магнитопорошковой дефектоскопии изделий в местах резкого изменения сечения контролируемых деталей (резьба, вершины зубьев шестерен и другие геометрические неоднородности объекта контроля) возможно ложное оседание магнитного порошка, что затрудняет использование способа. Для получения достоверного результата необходимо использование визуального контроля, что сказывается на точности и объективности результата.

Известны различные способы автоматизированного контроля для выявления нарушений сплошности в объекте контроля при магнитопорошковой дефектоскопии (В.Г.Герасимов и др., "Неразрушающий контроль", М., 1992 г., стр.104-112).

В известных способах контроля обеспечивается автоматизация всех операций, кроме операции осмотра контролируемого объекта, при этом для выбора оптимальных условий приходится использовать различные дополнительные операции в процессе контроля (изменение количества порошка в суспензии, многократное намагничивание контролируемых объектов, изменение режимов намагничивания и др.).

Известен способ люминесцентного контроля торцов труб, при котором намагничивают торец трубы, осуществляют полив суспензии в зону намагничивания и освещают участок контроля после его полива суспензией ультрафиолетовым облучателем, при этом осмотр контролируемого объекта проводят с помощью видеокамеры со светофильтром (патент РФ №34017 на полезную модель, МПК G 01 N 27/84, публикация 2003 г.).

Известный способ также не позволяет обеспечить автоматический поиск и выявление дефектов в контролируемых изделиях.

Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала технических средств, используемых при дефектоскопии, и создание способа неразрушающего контроля изделий любой конфигурации, обеспечивающего автоматический поиск и анализ дефектов в изделиях.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Способ контроля материалов и изделий посредством люминесцентной магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии включает наблюдение полученных при дефектоскопии изображений дефектов в изделиях и последующий их анализ, при этом контролируемую поверхность облучают поочередно светом, вызывающим люминесценцию используемого при магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии агента, и светом, не вызывающим люминесценции упомянутого агента. После каждого облучения фиксируют полученные изображения, а для выявления дефектов производят сравнение полученных изображений посредством вычислительного устройства.

Фиксирование полученных изображений осуществляют посредством по меньшей мере одной видеокамеры.

В качестве вычислительного устройства используют подключенный к видеокамере компьютер.

Проведение автоматического поиска дефекта в контролируемом объекте основано на вычислении градиентов контрастности получаемых изображений (т.е. определение резких перепадов интенсивности видеосигнала) и последующем определении - какой из обнаруженных градиентов может быть отнесен к дефекту, а какой является элементом формы объекта, поскольку градиенты контрастности будут наблюдаться как на границах поверхности объекта, а также образованных на этой поверхности местах резкого изменения сечения (например, таких как резьба), так и на имеющихся трещинах.

Предложенный способ осуществляют в следующей последовательности.

После намагничивания исследуемого объекта на его поверхности формируется индикаторный рисунок. Контролируемую поверхность облучают поочередно светом, вызывающим люминесценцию используемого при магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии агента, используемого при магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии агента и светом, не вызывающим люминесценции, а наблюдение полученных изображений производят после каждого облучения подвижно установленной видеокамерой, в поле зрения которой последовательно оказывается вся поверхность изделия.

При облучении объекта контроля светом, вызывающим люминесценцию используемого при магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии агента, видеокамера фиксирует все полученные изображения, т.е. изображения дефектов и изображения образованных в объекте элементов с перепадами сечения. При облучении объекта контроля светом, не вызывающим люминесценции, видеокамера фиксирует только изображения образованных в объекте элементов, имеющих перепады сечения.

Сигналы видеоизображения обрабатываются процессором с установленной программой автоматического поиска дефектов. Суть программы - вычисление градиентов яркости изображения и построение топографически замкнутых областей. При сравнении полученных изображений контролируемой поверхности видеопроцессор по заранее заданной программе автоматически определяет, какой из обнаруженных градиентов контрастности относится к дефекту объекта контроля, а какой относится к форме выполнения объекта контроля.

Процессор обрабатывает всю информацию и управляет всеми элементами установки.

Предлагаемый способ дает возможность автоматически определять наличие дефектов в изделиях.

Способ контроля изделий посредством люминесцентной магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии, включающий наблюдение полученных при дефектоскопии изображений дефектов в изделиях и последующий их анализ, состоит в том, что контролируемую поверхность изделия облучают поочередно светом, вызывающим люминесценцию используемого при магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии агента, и светом, не вызывающим люминесценции упомянутого агента. После каждого облучения фиксируют полученные изображения. Для выявления дефектов производят сравнение полученных изображений посредством вычислительного устройства. Фиксирование полученных изображений осуществляют посредством по меньшей мере одной видеокамеры. В качестве вычислительного устройства используют подключенный к видеокамере компьютер. Технический результат - расширение арсенала технических средств, используемых при дефектоскопии, и создание способа неразрушающего контроля изделий любой конфигурации, обеспечивающего автоматический поиск и анализ дефектов в изделиях. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ контроля изделий посредством люминесцентной магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии, включающий наблюдение полученных при дефектоскопии изображений дефектов в изделиях и последующий их анализ, отличающийся тем, что контролируемую поверхность изделия облучают поочередно светом, вызывающим люминесценцию используемого при магнитопорошковой или капиллярной дефектоскопии агента, и светом, не вызывающим люминесценции упомянутого агента, после каждого облучения фиксируют полученные изображения, а для выявления дефектов производят сравнение полученных изображений посредством вычислительного устройства.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фиксирование полученных изображений осуществляют посредством, по меньшей мере, одной видеокамеры.3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве вычислительного устройства используют подключенный к видеокамере компьютер.