Устройство для отображения дефектов исследуемого объекта на экране электронно-лучевой трубки /ЭЛТ/ Советский патент 1983 года по МПК G09G1/16 G01N22/02 

Изобретение относится к-автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в дефектоскопах с механическим сканированием по верхности исследуемого объекта. Известно устройство визуализации сигналов дефектоскопа, содержащее приемно-излучающий блок, механизм спирального сканирования исследуемо го объекта, точечный источник света яркость которого модулируется сигна лом от приемника излучения, и телев зионную систему с запоминающей пере дающей телевизионной трубкой и элек троннолучевой трубкой (ЭЛТ). Источни света перемещается.одновременно с и следуемым объектом, а его яркость в каждом положении регистрируется т левизионной трубкой. В результате н экране ЭЛТ воспроизводится изображение внутренней струк;туры изделия М В телевизионной системе с запоми нающей передаклдей трубкой происходи быстрое, уменьшение контра.стности и яркости, в результате к концу записи всего кадра качество изображения на первых строках- значительно ухудшается. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для визуального представ ления на экране электроннолучевой . трубки (ЭЛТ) дефектов исследуемого объекта, содержащее приемно-излучающий блок, подключенный, через аналого-цифровой преобразователь к входам записи информации блока памяти, сшресные входы которого подключены соответственно к одним из выходов формирователя адреса, дру- гие выходы которого подключены к входам гене1 аторов кадровой и строч ной разверток, выходы которых соединены с отклонякяцими катушками ЭЛТ, элемент И, генератор тактовых импульсов, соединенный с одним из установочных входов первого триггера и с входами синхронизации формирователя адреса и цифроаналоговог вого преобразователя, входы которого подключены к выходам считывани информации блока памяти, а выход к входу модуляции яркости ЭЛТ 2 . Перемещение исследуемого объекта осуществляется механизмом сканирова ния, на котором установлен датчик координат. Из-за различия междУ пар метрами разложения на экране ЭЛТ и в механизме -сканирования на изображении возникают геометрические .искажения. Искажения возникают также в результате нелинейности разверток ЭЛТ и ограниченной точности работы датчиков координат. Эти обсто1Ятельства приводят к сложности Идентификации положения дефекта на контролируемом изделии по его изоб-. ражению на ЭЛТ. Цель изобретения - повышение точности устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее приемноизлучающий блок, подключенный через аналого-цифровой преобразователь, к входби записи информации блока памяти, адресные входы которого подключены к одним из выходов формирователя адреса, другие выходы которого подключены соответственно к входам генератором кадровой и строчной разверток , выходы которых соединены с отклоняющими катушками ЭЛТ, элемент И, генератор тактовых импульсов, соединенный с одним из установочных входов первого триггера и с входами синхронизации формирователя адреса и цифроаналогового преобразователя, входы которого подключены к выходам считывания информации блока памяти, а выход - к входу модуляции яркости ЭЛТ, содержит оптическую систему, фотоприемник, механически связанный с исследуемым объектам, оптически связанный через объекты с экраном ЭЛТ, второй триггер и усилитель-формирователь, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а выход - с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу второго триггера, один из установочных входов которого соединен с соответствующим выходом формирователя адреса, а другой установочный вход управлякицим входом блока памяти - с выходом первого триггера, другой установочный вход которого подключен к выходу элемента И. Выход усилителя-формирователя подключен к дополнительному входу цифроаналогового преобразователя. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство Содержит приемно-из.лучакиций блок 1, аналого-цифровой преобразователь 2, блок.З памяти, цифроаналоговый преобразователь 4, ЭЛТ 5, генератор б тактовых импу.льсов, формирователь 7 адреса, первый триггер 8, генератор 9 кадровой развертки, второй триггер 10, генератор 11 строчной развертки, элемент И 12, оптическую систему 13 (объектив), фотоприемник 14, механически связанный с исследуемым объектом 15 и усилитель-формирователь 16. Выход генератора 6 тактовых импульсов соединен с входом синхронизации формирователя 7 адреса и входом синхронизации первого триггера 8. Первый ,выхрд формирователя 7 адреса соединен с адресным входом блока 3 памяти, второй выход формирователя 7 адреса соединен с входом синхронизации генератора 9 кадровой развертки и установочным входом второго триггера 10. Третий выход формирова теля 7 .адреса соединен с входом синхронизации генератора 11 строчной развертки. Выходы генераторов строчной 11 и кадровой 9 разверток соединены с отклоняющими катушкгини ЭЛТ 5, а выход триггера 8 - с управляющим входом триггера 10. Вход триггера 8 соединен с выходом элемента И 12, один из входов которого подключён к выходу триггера 10.

Оптическая система 13 обеспечивает оптическую связьэкрана ЭЛТ 5 с фотоприёмником 14, механически связанным с исследуемым объектом 15. Коэффициент увеличения изображения оптической системы 13 выбирается таким образом, чтобы размерам фоточувствительной поверхностифотоприемника 14 соответствовали размеры элемента разложения изображения на экране ЭЛР 5.

I Выход фотоприемника 14 соединен с входом усилителя-формирователя 16,

възход которого подключен к одному из входов (информационному) цифроаналогового преобразователя 4 и дру-: гому входу элемента И 12.

Устройство работает следующим образом

Приемно-излучающий блок 1 формирует электрический сигнал в результате взаимодействия применяемого излучения (например, в СВЧ дефектоскопе - электромагнитной волны) с исследуемым объектом 15. В аналогоцифровом преобразователе 2 сигнал преобразуется в цифровой код и поступает на вход блока 3 памяти. Фотоприемник 14 перемещается одновременно со сканированием поверхности объекта 15. Изображение экрана ЭЛТ 5 с помощью оптической системы 13 проектируется в плоскость перемещения фотоприемника 14. Таким образом, каждому положению фотоприемника 14 и вместе с ним исследуемого объекта 15 соответствует определенная точка на экране ЭЛТ. Развертка луча ЭЛТ 5 осуществляется генераторами кадровой

н строчной 11 разверток и синхронй,зирована с формирователем 7 адреса. При пересечении лучом ЭЛТ 5 точки экрана, соответствующей данному в этот момент времени положению фотоприемника 14, на адресные входы блока 3памяти от формирователя 7 адреса поступает адресный код, соответствующий положению-луча в ЭЛТ. Для формирования команды записи с. . фотоприемника 14 снимается сигнал, по которому в усилителе-формирователе 16 вырабатывается импульд длительностью в один элемент изображения. Импульс через элемент И 12

поступает на вход триггера В, который с приходом очередного тактового импульса от генератора 6 опрокидывается. При этом происходит запись информации в блок 3 памяти по адресу, соответствующему данному положению луча на экране ЭЛТ 5. Одновременно опрокидывается триггер 10, который блокирует через элемент И 12 повторные циклы записи в одном каДре. Сиг0нал с выхода усилителя-фокмирователя 16 через преобразователе 4 модулирует яркость ЭЛТ 5. Яркостная отметка на изображении индицирует по1ложение исследуемого объекта 15. Триггер 10 сбрасывается в койце

5 каждого кадра кадровым синхронизиругацим импульсом от формирователя 7 адреса..

Считывание информации происходит

0 непрерывно. Для этого в формирователе 7 адреса с приходом очередного импульса от генератора 6 изменяется адресный код и производится цикл считывания информации из блока 3

5 памяти в цифроаналоговый, преобразователь 4.

Повышение точности устройства достигается в результате того, что геометрические искажения на изобра0женйи не связаны с параметрами сканирования поверхности изделия, параметрами разложения и нелинейностью разверток ЭЛТ, а определяются только оптикой переноса изображения с экрана ЭЛТ в плоскость перемещения фото5приемника 14. Яркостная метка на экране ЭЛТ, формируемая по сигналу с фотоприемника 14, указывает на изображении участок объекта, взаимодействующий с приемно-излучающим блоком

0 1. Метка индицирует положение контролируемого образца при формировании изображения, а также позволяет определить дёфектный участок на контролируемом объекте по его изображению на

5 экране ЭЛТ. С этой целью перемещают объект таким образом, чтобы совместить метку с изображением дефектной зоны. Индикация положения изделия на изображении повышает удобство эксп0луатации дефектоскопов.

Технико-экономическая эффективность от применения предлагаемого ;изобретения заключается в том, что ; обеспечивает визуализацию положе5ния дефектов с высокой точностью. В отличие от известных, в предлагаемом устройстве геометрические искажения на изображении составляют, меньше 1%, в то время как в известном устройстве только за счет нелинейности раз0верток они составляют 5%, в результате нарушения геометрического подобия значительно превосходят эту величину. Кроме того, устройство обеспечивает индикацию положения анализируе5

Mpro участка на изображении как а процессе записи, так и после ее окончания. Индикация положения анализируемого участка позволяет по fioложению дефекта на изображении определить его положение на объекте.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ- ДЕФЕКТОВ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА НА ЭКРАНЕ ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ (ЭЛТ) , содержащее, приемно-изучаквдий . блок,, подключенный через аналогоцифровой преобразователь к входам записи информации блока Пс1мяти, . адресные входы которого подключены соответственно к одним из выходов формирователя адреса, другие выходы которого подключены к. входам-генераторов кадровой и строчной разверток, выходы которых соединены с отклоняющими катушками ЭЛТ, элемент И, генератор тактовых импульсов, соединенный с одним из установочное входов первого триггера и с входами синхронизации формирователя адреса и цифроайалоговогб преобразователя, входы которого подключены к выходам считывания информации блока памяти, а выход - к входу модуляции яркости ЭДТ,. о г л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит объектив, фотоприемник, оптически связанный через объектив с экраном ЭЛТ, второй триггер и усилитель-формирователь, вход которого соединен с выходом фотоприемника, а Выход -. с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу второго триггера, один из установочных входов которого соединен с соответствующим выходом формирователя адреса, а другой установочный вход - с управляющим входом блока памяти и с выходом перво- го триггера, другой установочный вход которого подключен к выходу элемента И. 2. Устройство по п.1, о т л и а ю щ е е с я тем, что в нем.выход усилителя-формирователя под,кл10чен к дополнительному входу цифроаналогового преобразователя. 00 VI со

IJJ I/

W