Тепловой дефектоскоп Советский патент 1989 года по МПК G01N25/72 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля поверхностных и приповерхностных дефектов в изделиях листовой формы.

Цель изобретения - повышение достоверности результатов дефектоскопии за счет повьшения точности определения протяженности дефекта вдоль строки сканирования.

На фиг.1 представлена блок-схема теплового дефектоскопа; на фиг.2 - временные диаграммы работы дефектоскопа.

Дефектоскоп содержит блок 1 сканирования, первый объектив 2, модулятор 3 инфракрасного излучения, второй объектив 4, фотоприемник 5, усилитель 6, детектор 7, первьп блок 8дифференцирования, второй блок 9 дифференцирования, первое пороговое устройство 10, второе пороговое устройство 11, третье пороговое устройство 12, формирователь 13 импульсов, схему ИЛИ 14, первый триггер 15,схему И 16, второй триггер 17, регистратор 18, блок 19 перемещения, контролируемое изделие 20.

На временных диаграммах (фиг.2) реализация электрического сигнала обозначена следующими позициями: 21 - на выходе фотоприемника 5, 22 - на вьжоде детектора 7, 23 - на выходе первого блока 8 дифференцирования, 24 - на выходе второго блока 9 дифференцирования, 25 - на выходе первого порогового устройства 10, 26 - на выходе второго порогового устрой-

СП

to

ства 11, 27 - на выходе третьего порогового устройства 12, 28 - на выходе схемы ИЛИ 14, 29 - на выходе первого триггера 15 30 - на выходе формирователя 13 импульсов, 31 - на выходе схемы И 16, 32 - на выходе второго триггера 17, U, - пороговый уровень второго порогового устройства 11, Uf,, - пороговый уровень тре30

тьего порогового устройства 12.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Перед началом дефектоскопии де- фекстоскоп приводится в исходное со- стояние, при котором сигналы на выходах первого 15 и второго 17 триггеров - логический О. Блок 19 перемещения обеспечивает перемещение контролируемого изделия 20 относи- 2о тельно блока 1 сканирования. Блок 1 сканирования обеспечивает построчное сканирование поверхности контролируемого изделия 20. При этом сигнал , содержащий информацию о контро- 25 лируемом изделии 20, с первого выхода блока 1 сканирования через первый объектив 2, модулятор 3 инфракрасного излучения и второй объектив 4 поступает на фотоприемник 5, где преобразуется в электрический сигнал соответствующей величины.- Интенсивность инфракрасного излучения, поступающего на вход фотоприемника 5, зависит как от наличия дефектов в контролируемом изделии 20, так и от искажений температурного поля поверхности контролируемого изделия, обусловленных действием факторов,не связанных с дефектами изделия. Электрический сигнал с выхода фотоприемника 5 усиливается усилителем 6, детектируется детектором 7 и поступает на вход первого блока 8 дифференцирования, который формирует на своем

выходе сигнал ) - (U(t)),

где U,(t) - сигнал, поступающий на вход первого блока 8 дифференцирования. Второй блок 9 дифференцирования формирует на своем выходе сигнал

U(t) - (U(t)), который одновре1520424

нал логической 1.При и-(t) О на выходе первого порогового устройства 10 формируется сигнал логического О. Второе пороговое устройство 11 при и (t) V„ формирует на своем выходе сигнал логической 1. В случае, если Uj(t) г U., на выходе второго порогового устрой- 10 ства 11 формируется сигнал логического О. Третье пороговое устрой35

40

ство 12 в случае, если Uj(t)i U, формирует на своем выходе сигнал логической 1. При U(t) на выходе третьего порогового устройства 12 формируется сигнал логического О Пороговые уровни Ui и U о выбирапричем ,

ются экспериментально,

а Ufl, 0.

I

45

С выхода первого порогового устройства 10 сигнал поступает на вход формирователя 13 импульсов. Последний при изменении сигнала на его входе из логического О в логическую 1 и при изменении сигнала на его входе из логической 1 в логический О формирует на своем выходе короткий импульс положительной полярности. В случае, если сигнал,на выходе формирователя 13 импульсов не изменяется,

на его выходе устанавливается сигнал логического О. Импульсные сигналы с выходов второго 11 и третьего 12 пороговых устройств через схемы ИЛИ 14 поступают на вход первого триггера 15. Первьй 15 и второй 17 триггеры при изменении сигнала на их входе из логического О в логическую 1 изменяют свое состояние на противоположное. При этом на выходе второго триггера 17 при контроле качественного участка изделия формируется сигнал логического О, а при контроле дефектного участка изделия формируется сигнал логической 1. Сигнал с выхода второго триггера 17 поступает на первый вход регистратора 18, обеспечивающего регистрацию , I . дефектных участков контролируемого

изделия 20. На второй вход регистратора 18 с второго выхода блока 1 сканирования поступает импульсный сигнал, обеспечивающий прерывание записи на регистратор дефектных участков изделия, на время обратного хода сканирующего зеркала блока 1 сканирования.

менно поступает на входы пороговых устройств 10-12. Первое пороговое устройство 10 в случае, если U(t)% 3 О формирует на своем выходе сигство 12 в случае, если Uj(t)i U, формирует на своем выходе сигнал логической 1. При U(t) на выходе третьего порогового устройства 12 формируется сигнал логического О Пороговые уровни Ui и U о выбирапричем ,

ются экспериментально,

а Ufl, 0.

I

С выхода первого порогового устройства 10 сигнал поступает на вход формирователя 13 импульсов. Последний при изменении сигнала на его входе из логического О в логическую 1 и при изменении сигнала на его входе из логической 1 в логический О формирует на своем выходе короткий импульс положительной полярности. В случае, если сигнал,на выходе формирователя 13 импульсов не изменяется,

на его выходе устанавливается сигнал логического О. Импульсные сигналы с выходов второго 11 и третьего 12 пороговых устройств через схемы ИЛИ 14 поступают на вход первого триггера 15. Первьй 15 и второй 17 триггеры при изменении сигнала на их входе из логического О в логическую 1 изменяют свое состояние на противоположное. При этом на выходе второго триггера 17 при контроле качественного участка изделия формируется сигнал логического О, а при контроле дефектного участка изделия формируется сигнал логической 1. Сигнал с выхода второго триггера 17 поступает на первый вход регистратора 18, обеспечивающего регистрацию , I . дефектных участков контролируемого

изделия 20. На второй вход регистратора 18 с второго выхода блока 1 сканирования поступает импульсный сигнал, обеспечивающий прерывание записи на регистратор дефектных участков изделия, на время обратного хода сканирующего зеркала блока 1 сканирования.

5,5

Формула изобретения

Тепловой дефектоскоп, содержащий блок перемещения, последовательно соединенные блок сканирования, первый объектив, модулятор инфракрасного излучения, второй объектив, фотоприемник, усилитель и детектор, а также первое пороговое устройство,регистратор , вход которого подключен к выходу блока сканирования, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности результатов дефектоскопии за счет повышения точности определения протяженности дефекта вдоль строки сканирования, он дополнительно содержит два блока

246

диффсрснцнровання, второе и третье пороговые устройства, два триггера, схемы И и 1-ШИ, формирователь импульсов, причем к выходу детектора подключены последовательно соединенные первый и второй блоки дифференцирования, первое пороговое устройство, формирователь, схема И, второй триггер, регистратор, к выходу второго блока дифференцирования подключены последовательно соединенные второе пороговое устройство, схема ИЛИ, первый триггер, схема И, а третье пороговое устройство соединено с выхо

дом второго блока дифференцирования и входом схемы ИЛИ.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля тепловым методом поверхностных и приповерхностных дефектов в изделиях листовой формы. Цель изобретения - повышение достоверности результатов дефектоскопии путем повышения точности определения протяженности дефектов вдоль строки сканирования. Устройство содержит средства сканирующего считывания с объекта сигнала инфракрасного излучения, детектор, два последовательно соединенных блока дифференцирования, три пороговых устройства, логические схемы И, ИЛИ, триггеры, регистратор. Цель изобретения достигается благодаря использованию в качестве критерия определения дефекта значения второй производной температуры поверхности, величина которой зависит от наличия дефекта в большей степени, чем от неравномерности нагрева и поверхностных свойств объекта контроля. 2 ил.

Фи,г.1