Способ определения координат центров яркости дефектов детали Советский патент 1988 года по МПК G01N21/88 

со со

05

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при автоматизации визуального метода дефектоскопии, в составе люминесцентного, цветного, магнитопорошкового и оптического способов.

Цель изобретения - упрощение контроля.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство, реализующее предлагае- мый способ, работает следующим образом.

Световой поток, отраженньш от поля анализа детали 1, проецирук)т с помощью объектива 2 через жидкокристал- лическую матрицу 3 на светоделитель- ный кубик 4. Разделенный световой поток в двух координатных каналах X и Y модулируют с помощью оптически клиньев 5 и 6, коэффициенты пропуска- ЛИЯ которых изменяются по монотонным возрастающим или убывающим функциям, а в опорном канале световой поток модулируют с помощью нейтральной пластинки 7 с постоянным коэффициентом пропускания. С помощью фотоприемни- ков 8 и 9 формируют фотоэлектрические сигналы по координатным каналам X и Y соответственно, а с помощью фотоприемника 10 - опорный фото- электрический сигнал. По соотношению между сигналами координатных каналов и опорным с помощью схем 11 и 12 деления определяют координаты X и Y центра яркости поля анализа освещен- ного поля. Если модуляцию отраженного светового потока осуществляют оптическими пластинами переменной плотности, например, по линейной зависимости, то ток I фотоприемников можно представить в виде выражений

1 EJXdS} lu KS( Yds,

.i

где E. - освещенность дефекта;

S. - площадь дефекта. Ток опорного канала

1„ E

xV

dS.

При делении выражений токов коop- динатных каналов на опорный, осуществляемое схемой деления, получаем выражения, пропорциональные координатам

-- . Y -

-, Y - -f- .

Б результате интегрирования световых потоков, отраженных от поля анализа детали и поступающих на вход фотоприемников 8 - 10, на выходе схем 11 и 12 деления вырабатывают координаты центра яркости поля анализа,которые поступают в регистраторы 13 и 14.

В начале контроля коэффициент пропускания светового потока выбирают минимальным, что достигают с помощью жидкокристаллической матрицы 3. Под коэффициентом пропускания светового потока в указанном случае понимают коэффициенты пропускания объектива, прозрачности жидкокристаллической матрицы и коэффициент усиления фотоприемника (или коэффициент передачи по аналогии с автоматикой и радиоэлектроникой) .

При этом на фотоприемники поступает световой поток только от наиболее яркого дефекта. Рабочую точку всех трех фотоприемников, в качестве которых используют ФЭУ, выбирают в начале линейного участка характеристики освещенность - напряжение питания ФЭУ. Возможна и обратная комбинация : рабочую точку ФЗУ выбирают в конце, т.е. наверху, линейного участка характеристики освещенность - напряжение питания ФЭУ, а коэффициент пропускания жидкокристаллической матрицы выбирают равным единице, т.е. матрица в начале работы прозрачна.

Таким образом, в начале контроля из-за минимального коэффициента пропускания светового потока определяются координаты центра яркости только самого яркого дефекта. После этого маскируют деффект с помощью жидкокристаллической матрицы 3, т.е. переводят ячейку матрицы, координаты которой соответствуют координатам выделенного самого яркого дефекта, в непрозрачное состояние, которое поддерживают до конца контроля детали.

Для этого координаты X и Y поступают на входы преобразователей 15 и 16 аналог - код, с помощью которых аналоговую форму координат преобразовывают в цифровую. Значение координат запоминают в регистрах 17 и 18 и дешифруют дещифраторами 19 и 20 с тем, чтобы сигналы о координатах.

пройдя усилители записи столбцов 21 и строк 22, подать на соответствующие шины жидкокристаллической матрицы 3. После определения координат центра яркости самого яркого дефекта и его маскировании матрицу 3 переводят в более просветленное состояние подачей напряжений на шины матрицы от усилителей 23 и 24. Это приводит к изменению (увеличению) коэффициента пропускания светового потока.Изменение коэффициента пропускания проводят до появления с выходов фотоприемников 8 - 10 сигналов, которые после суммирующего усилителя 25 вырабатывают сигнал, больший „д, .Компаратор 26, куда поступают сигналы с суммирующего усилителя и Upnop Уп равляет работой усилителей 23 и 24. Затем определяют координаты центра яркости следующего дефекта. Конец контроля поля анализа детали определяют по отсутствию сигналов от фотоприемников и изменению коэффициента прозрачности жидкокристаллической матрицы.

Предлагаем 1й способ осуществляют с использованием двух лампочек накаливания 6,3 В и жидкокристаллической матрицы на основе холесткристалла размером 2x2 элемента. В качестве фотоприемников используют ФЭУ-68. Одна лампочка запитывается полным током, другая - 1/2 его величины. Электричес ка1я схема макета выполняется на микросхемах серии 155. Вначале иа шины матрицы подается 10 В, матрица просветляется и свет от лампочек проходит и достигает ФЭУ. Электрическая часть макета вырабатывает сигнал, по которому определяется та часть поля анализа, где расположена яркая лампочка После чего на этот элемент подается нулевое напряжение, он становится поиостью непрозрачным, а другие элементы - более прозрачные. После чего определяют координаты другой лампочки.

Формула изобретения

Способ определения координат центров яркости дефектов детали, заключающийся в том, что освещают деталь, пропу.скают отраженные; световой поток через управляемый элемент, модулируют отраженный световой поток по монотонной зависимости, регистрируют его фо- топриемниками, формируют фотоэлектрические сигналы по двум координатным каналам и опорный сигнал, пропор- циональньй яркости освещаемого поля, определяют координаты центра яркости дефекта детали по соотношению фотоэлектрических сигналов и опорного сигнала, после чего переходят к определению координат следующего дефекта, отличающий ся тем, что, с целью упрощения контроля, дополнительно осуществляют управление коэффициентом пропускания управляемого элемента, причем измерения начинают при минимальном значении коэффициента пропускания для данного цикла измерений, а после определения координат центра яркости дефекта запоминают полученные значения координат,маскируют по значениям этих координат соответствующую им часть освещаемого поля, затем увеличивают значение коэффициента пропускания управляемого элемента и переходят к определению координат следующего дефекта.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при автоматизации визуального метода дефектоскопии. Цель изобретения - упрощение контроля. Освещают деталь, модулируют отраженный световой поток по монотонной зависимости и регистрируют фотоприемниками, формируют фотоэлектрические сигналы по двум координатным каналам и опорный сигнал, пропорциональный яркости поля анализа, определяют координаты центра яркости де фекта детали по соотношению фотоэлектрических сигналов и опорного сигнала. При зтом в способе осуществляют управление коэффициентом пропускания отраженного светового потока, причем контроль начинают при минимальном коэффициенте пропускания с увеличением его значения после определения координат центра яркости выделенного дефекта, эти координаты запоминают и по ним маскируют соответствующую часть полу анализ а,после чего переходят к определению координат следующего дефекта. При этом достигается последовательное измерение всех дефектов - от самЬго яркого до наименее эрких. 1 ил.. (Л