Оптическое устройство для контроля качества покрытий Советский патент 1985 года по МПК G01N21/89 

Изобретение относится к измерительной технике, а более точно к средствам контроля качества покрытий проволоки. Известно устройство для контроля покрытия электропроводов, состоящее из индикаторных роликов и датчи ка в виде магнита и соленоида, подключенного через усилитель к реле l Указанное -устройство, работающее на основе измерения электрического контакта, принципиально не может обнаруживать дефекты и,золяции в виде трещин с малым раскрытием. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является оптическое устройство для контроля качества покрытий, содержащее источник света с системой фокусировки и оптический детектор (фотоприемник Однако это устройство может регистрировать только.определенный класс дефектов, а именно - большое количество трещин на малом участке требуемое для получения дифракции, и не может обнаруживать протяженные дефекты и одиночные нарушения сплош ности покрытия проволоки. Цель изобретения г- повышение чувствительности контроля качества покрытия проволоки. Указанная цель достигаетсся тем что в оптическом устройстве для кон роля качества покрытий, содержащем источник света, систему фокусировки и фотоприемник, система фокусировки выполнена в виде линзы со сквозным отверстием по оптической оси и снаб жена установленной центром в фокусе линзы интегрирующей сферой с диамет рально противоположно расположенными окнами, лежащими на оптической оси устройства, а также окном, в ко тором параллельно этой оптической оси размещен фотоприемникi Применение интегрирующей сферы, снабженной окнами, увеличивает градиент светового излучения (наблюдается вспышка света), обусловленного появлением дефекта, в результате чего повьпиается быстродействие и чувствительность контроля. На чертеже показана схема оптического устройства для контроля покрытий. Устройство состоит из системы фокусировки, в качестве которой установлена оптическая линза 1 с от верстием для пропускания контролируемой проволоки 2 и интегрирующей сферы 3, содержащая окна 4 и 5 для прохождения проволоки 2 и пропускания падающего и отраженного пучка света, фокусируемого линзой 1 на поверхность проволоки в участке 6, расположенном в центре сферы 3. Окн 7 сферы 3 служит для размещения фо т топриемника 8 и выхода рассеянного дефектом светового потока. Фотоприемник 8 электрически связан с блоком 9 измерения и управления технолоническим процессом. Блок 9 подключен также к формирователю 10 синхроимпульсов, вырабатываемых модулятором 11, расположенным между источником света и системой фокусировки (линзой) 1. Для осуществления контроля можно использовать спект 0,25-1,1 мкм. Пучок света фокусируют линзой 1 на поверхность контролируемой проволоки 2 на участок б, расположенный в центре сферы 3. Если на поверхность проволоки имеются дефекты, то участок 6 обуславливает рассеянное излучение общего падающего потока т , которое падает на диффузию отражающие поверхности стенок интегрирующей сферы 3. Учитывая, что отражающая способность поверхности образца г S отражакицая способность nor верхности стенки сферы о ° ток света при первом отражении составит. «Р. РСТ- Гоб.рТак как используемая сфера имеет диффузно отражающие стенки, внутри возникает вспышка света интенсивностиОбр 2 Ч 5 cT- --5 -r,/o&P где 5 - площадь внутренней поверхности сферы. Таким образом, показания оптического фотоприемника 8, воспринимающего свечения внутри сферы через окно, имеют величину, пропорциональную величине рассеивания поверхности образца Говр 50-ГстУ° Р где f - коэффициент пропорциональности. Чем больше коэффициент отражения стенок.сферы г и меньше площадь & Фем больше величина сигнала а , снимаемого с фотоприемника 8. Так как параметры у , 9 , 5 , ст постоянные, показания фотоприемника в общем случае пропорциональны коэффициенту ГоБр , характеризующему величину дефектов. Сигнал с фотоприемника 8 поступает в блок 9 синхронного детектирования и усиления сигнала, туда же поступают синхроимпульсы из формирователя 10. С целью повышения чувствительности измерительной схемы облучакяций поток света модули- . рует механическим модулятором 11, который служит также для вырабаты311400174

вания импульсов синхронизации для Предлагаемое устройство позволяет

блока 9. Из блока 9 сигнал можетвыявлять не только дефекты в виде

поступать на исполнительный механизммикротрещин, но и незначительные

для регулирования технологическимотклонения качества покрытий, меняюпроцессом.щие коэффициент отражения света.

ОПТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ, содержащее источник света,, систему фокусировки и фотоприемник, о т л ичаюадеес.я тем, что, с целью повышения чувствительности контроля качества покрытия проволоки, система фокусировки выполнена в виде линзы со сквозным отверстием по оптической оси и снабжена установленной центром в фокусе линзы интегрирующей сферой с диаметрально противоположно расположенными окнами, лежащими на оптической оси устройства, а также окном, в котором приемной поверхностью параллельно этой оптической оси размещен фотоприемник. i