Тепловой дефектоскоп Советский патент 1989 года по МПК G01N25/72 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля изделий из листовых материалов.

Целью изобретения является повышение производительности дефектоскопии.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит сканирующий блок 1, оптический блок 2, модулятор 3, фотоприемник 4, усилитель 5, детектор 6, пороговые устройства 7 и 8, инвертор 9, схему ИЛИ 10, индикатор 11, блок 12 дифференцирования, пороговое устройство 13, усилитель 14, пороговое устройство 15, схему ИЛИ 16, триггер 17, схему И 18, усилитель 19, регистратор 20, блок 21 перемещения, контролируемое изделие 22.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом дефектоскопии зона контроля сканирующего блока 1 выводится на качественный участок контролируемого изделия 22 путем перемещения последнего с помощью блока 21 перемещения до тех пор пока индикатор 11 не отметит выход на качественный участок контролируемого изделия 22 зоны контроля. После этого триггер 17 приводится в исходное состояние (на его выходе логический О), и включается регистратор 20. Блок 21 перемещения осуществляет перемещение контролируемого изделия 22 относительно сканирующего блока 1. Сканирующий блок 1 обеспечивает построчное сканирование поверхности контролируемого изделия 22, при этом поток инфракрасного излучения различной интенсивности, несущий информацию о контролируемом изделии 22, с выхода сканирующего блока 1 поступает на вход оптического блока 2. Оптический блок 2 состоит из входного объектива с плоским наклоненным на 45 к оптисд

00

ьэ

00 СП

00

ческой оси зеркалом, сферических зеркал, фокусирующих излучение в точку модуляции, и выходного двузеркально- го сферического объектива, обеспечи- вающего попадание инфракрасного излучения на вход фотоприемника 4. Модуляция инфракрасного излучения осуществляется механическим модулятором 3, подключенным к второму входу on- тического блока 2. Промодулированный поток инфракрасного излучения с выхода оптического блока 2 поступает на вход фотоприемника 4, где преобразуется в электрический сигнал соответ- ствуклдей величины. Интенсивность потока инфракрасного излучения, поступающего на вход фотоприемника 4, зависит как от наличия дефектов в контролируемом изделии 22, так и от других факторов: состава материала контролируемого изделия, условий нагрева поверхности контролируемого изделия, толщины изделия,коэффициента излучательной способности поверхнос- ти контролируемого .изделия и т.п., следовательно, и сигнал на выходе фотоприемника 4 зависит от всех указанных факторов. Этот сигнал усиливается первым усилителем 5, детектиру- ется детектором 6 и поступает на вход блока 12 дифференцирования и входы пороговых устройств 7 и 8. При этом на выходе блока 12 дифференцирования формируется сигнал, амплиту- да которого соответствует скорости изменения амплитуды сигнала, поступающего на его вход. С выхода блока 12 дифференцирования сигнал поступает на вход третьего порогового устрой- ства 13 и через второй усилитель 14 на вход второго порогового устройства 15. Второй усилитель 14 выполнен в виде инвертирующего усилителя с единичным коэффициентом усиления по напряжению. Пороговые устройства 13 и 15 при повышении амплитудой сигнала на их входе некоторого порогового значения формируют на своем выход сигнал логической 1. Если ампли- туда сигнала на входе, порогового устройства 13 или 15 не превышает Un , то на выходе порогового устройства 13 или 15 формируется сигнал логического О. С выходов второго 15 и третьего 13 пороговых устройств сигналы поступают соответственно на первый и второй входы первой схемы ИЛИ 16. С выхода первой схемы ИЛИ 16 сигнал

поступает на вход триггера 1 7.Триггер 17 при изменении сигнала логического О на его входе на логическую 1 изменяет свое состояние на противоположное. С выхода триггера 17 сигнал поступает на первый вход схемы И 18. Первое 7 и четвертое 8 пороговые устройства, входы которых подключены одновременно к выходу детектора 6, при превышении амплитудой сигналов на их входах соответственно некоторого порогового значения U и Un (где Un f Un ) формирует на своем выходе сигнал логической 1. Если амплитуда сигнала на входе первого порогового устройства 7 не превышает Un , то на выходе первого порогового устройства 7 формируется сигнал логического О. Если амплитуда сигнала на входе четвертого порогового устройства 8 не превышает Un , то на выходе четвертого порогового устройства формируется сигнал логического О. Сигнал с выхода первого порогового устройства 7 поступает на второй вход второй схемы ИЛИ 10, сигнал с выхода четвертого порогового устройства 8 через инвертор 9 поступает на первый вход второй схемы ИЛИ 10. Таким образом, на выходе второй схемы ИЛИ 10 формируется сигнал логического О, если величина сигнала U(t) на выходе детектора 6 удовлетворяет следующему условию Un 7/U(t)/ . Если U(t) Un или U(t) п , на выходе второй схемы ИЛИ 10 Нормируется сигнал логической 1. Сигнал с выхода второй схемы ИЛИ 10 поступает на вход индикатора 11 и второй вход схемы И 18. При перемещении зоны контроля на дефектный участок контролируемого изделия 22 изменяется амплитуда сигнала U(t) на выходе детектора 6, при этом на выходе второй схемы ИЛИ формируется сигнал логической 1. На начале дефектного участка скорость изменения амплитуды сигнала на выходе детектора 6 существенно увеличивается по сравнению со скоростью изменения этого сигнала на качественном участке контролируемого изделия 22 или на установившемся дефектном участке. При этом на выходе одного из пороговых устройств 13, 15 формируется сигнал логической 1, который через первую схему ИЛИ 16 поступает на вход триггера 17. Триггер 17

изменяет свое состояние, и на его выходе устанавливается сигнал логической 1. с выхода схемы И 18 сигнал логической 1 через третий усилитель 19 поступает на регистратор 20, который обеспечивает регистрацию дефектных участков контролируемого изделия 22. При прохождении дефектного участка через зону контроля скорость изменения амплитуды сигнала на выходе детектора 6 уменьшается и на выходах пороговых устройств 13 и 15 устанавливается сигнал логического О. По окончании дефектного участка на выходе второй схемы ИЛИ 10 устанавливается сигнал логического О. При этом на конце дефектного участка скорость изменения амплитуды сигнала на выходе детектора 6 увеличивается, на выходе одного из пороговых устройств 13, 15 формируется сигнал логической 1, который через первую схему ИЛИ 16 поступает на вход триггера 17. Триггер 17 изменяет свое состояние на противоположное и на его выходе устанавливается сигнал логического О, который через схему И 18 и третий усилитель 19 по- ступает на вход регистратора 20. При этом прекращается регистрация дефектного участка регистратором 20.

, 10

15

20

25

30

35

6

Формула изобретения

Тепловой дефектоскоп, содержащий блок перемещения контролируемого изделия, сканирующее устройство, регистратор, последовательно соединенные оптический блок, фотоприемник, первый усилитель, детектор, первое пороговое устройство, причем модулятор соединен с оптическим устройством, связанным оптически через сканирующее устройство с объектом, о т- личающийся тем, что, с целью повышения производительности и достоверности дефектоскопии, он дополнительно содержит последовательно соединенные блок дифференцирования, второй усилитель, второе пороговое устройство, первую схему ИЛИ, триггер, схему И, третий усилитель, а также третье пороговое устройство и последовательно соединенные инвертор, вторую схему ИЛИ, индикатор, причем вход блока дифференцирования соединен с выходом детектора, выход третьего усилителя - с регистратором, вход четвертого порогового устройства соединен с выходом детектора, а выход второй схемы ИЛИ соединен с входом схемы И, третье пороговое устройство соединено с выходом блока дифференцирования и входом первой схемы ИЛИ, а выход первого порогового устройства - с вторым входом первой схемы ИЛИ.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля изделий из листовых материалов. Цель изобретения - повышение производительности и достоверности дефектоскопии. Дефектоскоп содержит блоки перемещения и сканирования, фотоприемник, детектор, дифференцирующий блок, пороговые устройства, триггер, логические схемы И и ИЛИ, индикатор и регистратор. Цель изобретения достигается за счет одновременной оценки свойств объекта как по уровню теплового сигнала, так и по скорости его изменения. 1 ил.