Устройство для исследования объектов Советский патент 1985 года по МПК B07C5/342 

Изобретение относится к оптикоэлектрическим устройствам и предназ чено для исследования объектов, а именно для последовательного осмотр исследуемых поверхностей. Известно устройство обнаружения дефектных клубней картофеля, состоя щее из корпуса оптической системы, снабженного объективом, сканирующим диском Р1ипкова, установленным в фокалькой плоскости объектива, делите лем светового потока, фокусирующими линзами, светофильтрами, фотоприемнИ;Ками. Однако к недостаткам устройства, обуславливающим значительные потери светового потока, относятся малая пространственная разрешающая способность и плохая фокусировка светового потока на фотоприемник что не позволяет повысить уровень точности обнарз ения дефект с малыми размерами. Известно также устройство для исследования объектов, содержащее размещенные в корпусе элемент сканирования с отклоняющей системой, обеспечивающей перемещение элемента сканирования в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и содержащей горизонтально отклонякяцее приспособ ление в виде электромагнитной катушки и вертикально отклоняющее приспособление. Однако устройство также не позво ляет с достаточной точностью обследовать поверхности объектов. Цель изобретения - повышение точ ности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследовани объектов, содержащее размещенные в корпусе элемент сканирования с отклоняющей системой, обеспечивающей перемещение элемента сканирования в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и представляющей собой горизонтально отклоняняцее приспособление в виде электромагнитной катущки и вертикально отклоняющее приспособ ление, дополнительно снабжено фотообъективом, фотоприемниками с делителем светового потока с размещенны ми между последними светофильтрами, узлом защиты фотообъектива от запыленности, вертикально отклоняняцее приспособление представляет собой ось качания, размещенную в верхней части корпуса, с закрепленным на ней элементом сканирования,выполненным в виде металлической пластины, оснащенной в нижней части постоянным магнитом, взаимодействующим с электромагнитной катушкой, дри этом делитель светового потока выполнен в виде световода, на входном торце последнего световолокна расположены в шахматном порядке, а четные и нечетные пучки световолокон на выходе световода подключены к соответствующим фотоприемникам, причем узел защиты фотообъектива от запьшенности снабжен воздушным фильтром, воздухопроводом и камерой избыточного давления, расположенной под фотообъективом. На чертеже схематически изображено устройство для исследования объектов. Устройство содержит корпус 1, воздушньй фильтр 2, воздзосопровод 3, камеру 4 избыточного давления, фотообъектив 5 с фокальной плоскостью 6 изображения объекта, входной нижний ,торец 7 световода, постоянньм магнит 8, электромагнитную катушку 9, металлическую пластину 10, четные и нечетные пучки 11 световолокон, ось 12 качания, светофильтры 13, фотоприемники 14, предусилитель 15. При подаче воздух.а окружающей среды происходит очистка его от пыли в воздушном фильтре 2, далее лишенный пыли воздух под давлением через воздухопроводы 3 поступает в камеру 4 избыточного давления, в результате чего в выходном отверстии последней образуется поток чистого воздуха, защищающий фотообъектив 5 от поступления запыленного воздуха окружающей среды. . . I В корпусе 1 закреплен фотообъектив 5, проецирующий исследуемую поверхность, находящуюся на расстоянии 60 см от объектива, в фокальную плоскость 6. Изображение объектива в фокальной плоскости сканируется при помощи волоконного световода, совершающего возвратно-поступательные независимые одно от другого колебания в двух взаимно перпендикулярных плоскостях . Колебания перпендикулярно движению объектива осуществляют путем колебаний полюсов постоянного магнита 8, закрепленных на металлической пластине 10 в переменном магнитном .

311

поле электромагнитной катушки 9. Верхний конец металлической пластины 10 жестко закреплен на оси 12 качания совершающей возвратно-поступательные движения по направлению подачи исследуемых поверхностей от внешнего привода (не показан). Верхний конец световода разделен на два пропорциональных четных и нечетных пучка 11, которые совмещены через светофильтры 13 с чувствительной площадкой фотоприемников 14.

Таким образом, в результате вьптолнения сканирующей системы из колеблющего световода, разделенного на два пучка с равным количеством световоло кон в соответствии с шахматным расположением их в нижней части световода, обеспечивается уменьшение потерь светового потока на пути от объектива до фотоприемнг}ков, что в свою очередь позволяет использовать световоды с малым входным отверстием, т.е. уве-

264

личить разрешающую способность. При этом обеспечение возможности полного совмещения выходных пучков световода с чувствцтельным слоем фотоприемников увеличивает отношение сигнал/ шум в 1,5 раза, что приводит к увеличению точности исследования малоразмерных дефектов.

Предлагаемая конструкция устройства может найти применение при оптическом контроле для отделения дефектных клубней картофеля на плодоовощных базах, что позволит повысить точность выбраковки с 88 до 95% и обеспечит степень снижения эксплуатационных издержек на 1 т картофеля не менее, чем на 30%. Годовой экономический эффект от применения одного автоматического отделителя за счет улучшения качества материала, идуще.го на хранение, уменьшения потерь картофеля составляет 1920 руб.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ, содержащее размещенные в корпусе элемент сканирования с отклоняющей системой, обеспечивающей перемещение элемента сканирования в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и представлянщей собой горизонтально отклоняющее приспособление в виде электромагнитной катушки и вертикально отклоняющее приспособление, отличающееся- тем, что, с целью повьшения точности, оно снабжено фотообъективом, фотоприемниками и делителем светового потока с размещенными между последними светофильтрами, защиты фотообъектива от запыленности, вертикально отклоняющее приспособление представляет собой ось качания, размещенную в верхней части корпуса, с закрепленным на ней элементом сканирования, выполненным в виде металлической пластины, оснащенной в нижней части постоянным I магнитом, взаимодействующим с электромагнитной катушкой, при этом делиW тель светового потока выполнен в виде световода, на входном последнего световолокна расположены в шахматном порядке, а четные и нечетные пучки световолокон на выходе световода подключены к соответствукшщм фотоприемникам, причем узел защиты фотообъектива от запьтенности снабжен воздушным фильтром, воздухопроводом и камерой и эбыгочного давления, расьо положенной под фотообъективом. О)