Устройство для определения места дефекта на поверхности изделия Советский патент 1988 года по МПК G01M3/40 

ОС

ее

СП С

о:

Изобретение относился к ;роля герметичности из;11 н-(Г и использовано для onpe;tc.:ie:Ht) на новерхносги изде:1ня.

Цель изобретения - paei

нлуатационных возможностей у

тем обеснечения онре;л е И1я

На чертеже . 6,1;-:

латаемого устройства.

Устройство содерж:1т iK)i, I соединенные нульт 1 управле;;; шагового сканирования, yen. in г- ти, второй в.чод KiVi oporo сое; рым входом нуль,та 1 yi:pa;.i. куумной камере 4 разл1ен1,е1Д; равлический нрнвод о и ночв- ка 6 с закрен,.1И на ней иун)кой 7 н coeT OHiiiiiM 13 к тиллятора 8 н фото, ектпо:1:1п ля 9 датчика Ю у, 1ьтра{ри;}л- тромагнитного нз. 1уче;и1я, с);. HepiibiM входом блока i I е .л ,; противленнй, второй вход ко. ней с источником 12 и :тания, носледо ателв1Н) соеди( ус ил нт ел е м - о г р а i и ч in e.s е л 4. форми1)овання : зображен11И те задержки CTJKJHHOH p/a. iiicpTKi формирования режима микро течи, BTOpoii вход кото|К) со ;тьим выходом пульта 1 уирап тором 1й выравнивающих и.м i вый выход которого соедине;; ;. I дом делите,. 1Я 19 частоты, пто торого соединен е выло.дом б. : мироваиня режима микроскоп ; ; уси;1ителем 20 мсяннос-тз-: li i .ми и.1аст1ншми электроииой ir. |лятор которой соединен со вто : генератора 18 выравнинающи : Катодный узел имеет источ.; и блок высокого и фоКусирул жения с источииком 22. Видео вход которого соедиие; с контролируемого изде;и я 24, с; кримииатором 25, iiepi BH i п соединен е нервым входом виде- а второй -- с последовате, ны.ми блоко.м 27 .1екнни мс1 литслем 28, .маснггабггым vc уирав.чяемьгч б.локом 30 задгг;: торого соединен с 51 1ходом мого блока 31 задержки, вход, динен с выходом генератора 32 сов и со входом reiiepaTOpa ваюн. их импульсов, первый i;hi. рым 15ХОДОМ блока 27 коррекци выход KOTOf.ioi o coeyu-nieii с и генератора 33 строчной ч к верток, выход которого сое,а.чн входом видеомо1;итора 26, втор( вторым входом д,1;скр)1МИ 1атор;

выход -- со вторым ВХОЛОУ; Г

строчной и кад|)овой раз1)Срто1.

ИД л;;. ГС, :)iiO ). автомат 2 ., i MOHi.нос- пен со в,Ч) :ч;ия. п i чле,т|)0 |;д;; ;..НаЯ KJipCT- ЭЛеК 1 |)ОН:1ОЙ

1исга.1л-сн,чн- ч.; у,:иож1;1 с

TOLiOrO ii, i(:K,,.,i iie:;;iOi O с асов;ч:чя cij о;хич cof,.4iiа ,Чс

;j)H,;ibi |1ом 1.. блоком iЛ

ПК б. -оком 1 fi

, б,;:олог : i/ jKon4 }oi5;fHii)i .чиаеч е т)е 1 ечс|)л - ;v,ibci.) ;, пер- ;е;)И .1м i;x;)prui ;

ока 17 фор :)(.);;; ечи .;к;ни1;1Г М ;нкг 7, мо,. ;) (;i;i,OM

X i1M4 . ii;COB.

)iiiei4; нач:)г- vcP . 23, 4Oi;i. pxHOCThitj ;едииен е днеХОД КОТОр()Г(;

)л ()а 2(-), но С1;;сдннсн- ча/кенмЛ, ;1,.;н;те,.|ем 29, Knii. ijxo,.i ко- )aii;j4e- ,(У; о-)Ого еое- т;)об-Мл;г1У,:|Ь- 18 выравки

iсо ВТОискажений, ев:ям входом

i.lpC HCui jKKi он со ВТОрЗ;М

и 31) ход - с г. -;

0

Устройство )аботает следующим образо.м.

R закх умной камере 4 изделие 24. уста- 103.1 . inioe на изоляторах, э,тектрически еое- .4.1,(: с , 11; ;-елем 23. Вакуумная i.a .:( |1; ) : и отгся аа режим испытаний, а в П)Л,с,Hh ,М подается конгрольный газ. И с,1учае обчаружо 1ия суммарной негерме- TM4JII ; i и, заре1зк трнроваиной с помощью те- ..а 1е,1я, вк,-почается уст()ойство для опре- ч ieiiiix K4-ia де(|)екта на поверхности изде- .г-;я 24. подвижная ка;1етка 6 с номощью г)лектрогидрот1 -)пв(;да 5 управляется с пульта 1 и |;еремеп1ается в зону вероятного на- .хо;«ден1- я дефекта (течи). Электронная пушка 7 облучает участок изделия 24 модулированным но интенс)впогти с постоянной частотой потоком электронов. При облучении нз.,челия 24 возникают два эффекта.

1рн нервом мффекте па изде,, п-1е 24 наво- „чится ток, равный разности входного и от- |1а;кенно Ч) улектронньгх потоков, величина кото)о;о ,де,., 1яется топологией изделия ,24 и который промодулирован но фазе вы- К;1й1П1ва101иим им11у,льсами. Снимаемый и С ;;Л васмый видеоуси;п-1телем 23 радиосиг- а,1 подается на ба/1анеиый фазовый диекри- yini;rr(.ip 25, i-де ;3:.;деляется видеосигнал, ;iot TViTg loi uiii на видеомонитор 26, и сигнал 1ассо(ч,тасовап11« с В1)1равниваю цими импульсами, усредН ;ч)ное значение которого поету- ,част в управ,,;1яемьн1 б.;юк 30 линии за- ,iei;: ;Kn мере: , /силгл ель 28 и масштабный vc -4iHTe,;ib 29, а мпогове;пюе значег ие еиг- ,И расео ччаеовапии поступает на генера- TOfi 3. -) егрочнс.й к кад,.ровой разверток, Р м -:руя задержку пли опереже1П4е раст- каждь:й момег времени относительно 1:с:1ной заде:)/1-.;ки. Таким образом, 1)ормируетея iienb. отслеживающая сложную гопо.логию 24 и обеснечиваюн1ая изображение изделия 24 приемлемой четкос- H(j всему полю кадра е коррекцией геометрических искажений изделия 24. Синхронизация работы систем1л формирования изображения производится е помоп1ью генера- го)а 32 OiiopHbix строб-импульсов, П-образ пый сигнал с которого через неуправ- .чяемый блок 31 задержки и управляемый б,, 1ок 30 задержки осун1еств, 1яет синхрони- зан ,. р пбо ты строч1-юй п кадровой разверток; |;и:,еомопптора 26 с разверткой в дели- то, :е 9 частоты ;i усилителе 20 мощности j,;icK i |join-io-, iученого :г;онда, а также .модуляцию И:ггепсив11ости электронного пучка вы- р 1НН1;ваю цнмк нмпульсами через генаратор 18). Источник 21 питания выно,.1нен автономно Ti ое Н1ествляет ннтание катода ста- .ч; |-1 Ю1 а11Ным напряжением. Таким образом работас Т уст1 ойство формирования изоб- ра.жеипя изае.1ия з маеиггабе ;1 и обес- нечивает lioc iоянно-обзорпую картину.

Вторым эффектом при об,лучении изде- 24 электронным пх-чком (енной энергии .Mei-ee 3 кэВ явл.яется возбуждение нстек;1ЮП1е1ч,1 через т счь потока и его излучение в ультрафиолетовом диапазоне спектра. Количественная величина регистрируемого излучения зависит от интенсивности течи. Информационный канал изображения течи представляет собой датчик 10 ультрафиолетового излучения, состоящий, например, из кристалл-сцинтиллятора 8 и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) 9 в котором происходит преобразование квантов вакуумного ультрафиолета в электрические сигналы, по- ступаюа1ие в блок 11 согласования сопротивлений фотоэлектронного умножителя 9 и фильтра 13, осуществляющего подачу низкочастотной составляющей сигнала. Фильтр 13 нагружен на усилитель-ограничитель 14 с регулируемым порогом усиления и обеспечивает выбор чувствительности измерения потока ультрафиолетового излучения. Блок 15 осуществляет расширение по времени приходящего импульса и управляет блоком 16 задержки строчной раз- вертки, формируя тем самым сигнал у.мень- щения скорости строчной развертки электронно-лучевого зонда, т. е. режим микро- скопирования. В блоке 17 осуществляется запоминание «места микроскопирования в растре строки и номера строки и выработка сигнала режима микроскопирования для всех строк в полях. Блоки 16 и 17 удерживают режим микроскопирования более десяти кадров, если не приходит сигнал подтверждения с блока 15, и подают управляющий сигнал на блок 18, нейтрализуя работу корректирующей цепи разверток видеомонитора 26. При включении системы электронно-лучевого обнаружения места дефекта на поверхности изделия 24 с пульта 1 управления оператор наблюдает изделие 24 на экране монитора 26 в масщтабе. Время наблюдения конкретного места не ограничивается, даже если изделие 24 в данном кадре не обнаруживает течи, и зависит от принимаемого рещения оператором. При отсутствии течи оператором с пульта 1 управления дается команда на автомат 2 шагового сканирования и питание на усилитель 3 мощности для осуществления перемещения датчика 10 с электронной пущкой 7 в новое место. Само новое место определяется координатами выбранными на пульте 1. В случае, если при какой-либо экспозиции есть течь, то автоматически срабатывает канал изображения течи. Зарегистрированный и преобразованный сигнал течи запускает режим микроскопурования, в результате чего происходит разрыв кадра макроизображения, в который вставляется вертикальная полоса микроизображения, проходящая через участок с течью в изображении лия 24. Ширина полосы микроизображе жя может меняться оператором. В районе течи на экране видеомонитора 26 наблюдается факел свечения. После снятия давления из полости изделия 24 и его откачки до давления 1 м.м рт. ст. вертикаль

ная по. юса (режим микроскопирования) на видеомониторе 26 исчезает. При выполнении .юкальных наблюдений изделия 24, имеющего утечки активной десорбции контрольного

газа факел течи отсутствует, но излучение может привести к срабатыванию режима микроскопирования. Восприятие локальных течей осуществляется оператором, распознающим по контуру изображения тип выделяющегося потока газа.

Использование предлагаемого устройства (в отличие от известных) сокращает технологический цикл проведения испытания на герметичность за счет совмещения проведения испытаний в вакуумной камере 4 как

на суммарную негерметичность, так и локальное определение места утечки, увеличения скорости поиска дефекта по сравнению с масс-спектрометрическим .методом в связи с заменой принципа регистрации утечки; осуществления неконтактного автоматизированного поиска течей на изделии 24 с передачей на видеомонитор 26 изображения дефектного участка изделия 24 и проведения анализа в необходимом масштабе характера дефекта изделия 24 без разгерметизации вакуумной камеры 4.

Формула изобретения

1. Устройство для определения места дефекта на поверхности изделия, содержащее вакуумную камеру, размещенную в

ней подвижную каретку, закрепленную на каретке электронную пущку и канал изображения размещаемого в камере изделия, включающий последовательно соединенные видеоусилитель, вход которого предназначен для соединения с контролируемым изделием,

дискриминатор и видеомонитор, отличающееся тем, что, с целью расщирения эксплуатационной возможности путем обеспечения определения места течи, оно снабжено каналом изображения течи, включающим

последовательно соединенные датчик электромагнитного излучения, размещенный в камере на подвижной каретке блок согласования сопротивлений,второй вход которого соединен с источником питания, фильтр, усилитель-ограничитель, блок формирования

изображения течи, блок задержки строчной р азвертки и блок формирования режима микроскопирования течи, и каналом синхронизации строчной и кадровой развертки каналов изображения изделия и течи, включающий последовательно соединенные генератор опорных строб-импульсов, генератор выравниваюц-1,их импульсов, второй вход которого соединен с выходом блока формирования режима микроскопирования течи, а второй выход - с мoдyv ятopoм э,1ектрон- ной пушки, делителя частоты, второй вход

которого соединен с выходом блока формирования режима микроскопирования течи, и усилитель МОН1.НОСТИ, соединенный с отклоняющими пластинами электронной пушки.

: 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, : что, с целью повышения точности путем уменьшения искажений кадровой и строчной развертки, канал изображения изделия включает цепь коррекции, состоящую из последовательно соединенных блока коррекции искажений, первый вход которого соединен с вторым выходом дискриминатора, усилителя, масштабного усилителя, управляемого блока ;задержки, первый выход которого соединен

рой - со вторым входом бл ции искажений, и генератора ст ровой развертки, первый вх соединен с третьим выходом у блока задержки, второй - с вы коррекции искажений, а выхо рым входом видеомонитора, а управляемого блока задержки рого соединен с выходом генер импульсов, а выход - с вто

с вторым входом дискриминатора, а вто- управляемого блока задержки.

рой - со вторым входом блока коррекции искажений, и генератора строчной и кадровой развертки, первый вход которого соединен с третьим выходом управляемого блока задержки, второй - с выходом блока коррекции искажений, а выход - с вторым входом видеомонитора, а также из неуправляемого блока задержки, вход которого соединен с выходом генератора строб- импульсов, а выход - с вторым входом

управляемого блока задержки.

Изобретение относится к области контроля герметичности с помощью электрических устройств и позволяет определять места течей на поверхности изделия. В вакуумной камере 4 размещены заполненное пробным газом контролируемое изделие 24, электронная пушка 7 и датчик электромагнитного излучения, закрен.ченные на подвижной каретке 6. Изде.пие 24, установленное на изоляторе, электронная пущка 7, датчик электромагнитного излучения и электрогидравлический привод 5 соединены с электрической схемой устройства. По поверхности изделия 24 сканируют электронным пучком и с помощью электрической схемы получают изображение на видеомониторе 26. Формирование электронного пучка осуществляют электронной пущкой 7. Вторичное рентгеновское излучение в .месте истечения пробного газа через дефект измеряют с помощью датчика э, 1ектромагнит- ного излучения. Каналы формирования изображения изделия и течи синхронизированы. Устройство обеспечивает коррекцию изображения. 1 з.п.ф-лы, 1 ил. Sfi (/ с