Способ дефектоскопии поверхности изделий Советский патент 1990 года по МПК G01N21/88 

Изобретение относится к контрольно-сортировочной технике и может быть использовано в конструкции фотоэлектрических поверхностных дефектоскопов, предназначенных для контроля изделий с локальными дефектами.

Цель изобретения - повьшение достоверности контроля поверхностных дефектов.

На чертеже приведена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Сущность способа дефектоскопии поверхности заключается в следующем.

Контролируемой поверхности придают движение развертки,освещают ее и регистрируют отраженный свет фотодатчиком. За длительность цикла развертки принимают, например, время одного оборота изделия в форме

тела вращения в случае многоканального съема информации. В начале и конце цикла развертки формируют тактовые импульсы. Цикл развертки электрически делят на несколько равных интервалов (участков). Для этого формируют вспомогательные импульсы, синхронизированные с тактовыми импульсами, например, с помощью оптоэлектрон- ной пары и диска с прорезями, надетого на вал привода контролируемого изделия. В течение времени развертки каждого участка поверхности усиленный центрированный сигнал (без низкочастотной составляющей) фотодатчика возводят в квадрат и интегрируют, вычисляя дисперсию сигнала. Первое из вычисленных значений запоминают одновременно в Двух ячейках памяти (в аналоговой форме) О5

j

со

4

ISD

для максимума и минимума. Каждое последующее вычисленное значение срав- нивают с запомненными. В случае превышения значения, хранящегося в ячейке максимума, записывают в нее пивое значение. При меньшей величине вновь измеренного значения дисперсии по сравнению с хранящимся в ячейке минимума новое значение записывают в нее. В конце цикла развертки в ячейках запоминаются максимальное и минимальное значения из всех вычисленных. Для проверки допустимости отношения максимума к минимуму либо умножают в К раз (К - пороговое соотношение) минимальную дисперсию, либо делят в К раз максимальную дисперсию, а затем данные величины сравнивают с помощью компаратора. В случае недопустимо большого отношения максимума к минимуму направляют изделие в брак. Значение К задают путем пробных пусков дефектоскопа (в режиме сортировки потока изделий) и определения процентов ошибочной перебраковки изделий.

Минимальное значение дисперсии соответствует заведомо бездефектному участку поверхности. Вероятность присутствия локальных дефектов на всех участках развертываемой поверхности и, соответственно, ошибочного признания дефектного изделия годным в большинстве случаев контроля весьма мала, В зависимости от ее значения выбирают количество участков, на которые делят поверхность.

Устройство для осуществления способа содержит центрирующий фильтр 1, вход которого подключен к выходу фотодатчика или усилителя сигнала фотодатчика (не показаны), блок 2 вычисления дисперсии, состоящий из квадратора и интегратора, вход которого подключен к выхол;у центрирующег фильтра 1 , первый и второй пиковые, детекторы 3 и 4, выполняющие функции ячеек памяти соответственно для максимального и минимального значений дисперсии, входы которых объединены через резисторы 5 и 6 и подключены к выходу блока 2, масштабный усилитель 7 на выходе пикового детектора 4, стробирующий компаратор 8, сигнальный вход которого подключен к, выходу детектора 3, а опорный вход - к выходу масштабного усилителя 7. Устройство содержит также цепи управ0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ления: генератор 9 импульсов, синхронизированных с вра1чением (разверткой.) контролируемой поверхности, две линии 10 и 11 задержки, первая из которых (10) включена на выходе генератора 9, делитель 12 частоты, включенный между выходом линии 10 задержки и входом линии 11 задержки, а также электронные ключи 13-16, Ключ 13 включен между входом детектора Зи общим проводом, ключ 14 - между входом детектора 4 и положительным полюсом источника питания +Е, ключ 15 - между выходом детектора 3 и общим проводом, ключ 16 - между выходом детектора 4 и положительным полюсом источника питания +Е. Входы ключей 13 и 14 соединены с выходами генератора 9 и 1пульсов (цепи согласования уровней не показаны) , входы ктпочей 15 и 16 соединены с выходами второй линии 11 задержки. С выходом первой линии 10 задержки соединен вход сброса интегратора блока 2 вычисления дисперсии. К выходу делителя 12 частоты подключен вход стробирования компаратора 8. Пиковые детекторы 3 и 4 состоят соответственно из операционных усилителей 17 и 18, кремниевых диодов 19 и 20 и конденсаторов 21 и 22 с малыми утечками. Операционные усилители 17 и 18 должны иметь МОП-транзисторы на входы, входы масштабного усилителя 7 и компаратора 8 также должны быть высокоомными, в ключах 13-16 должны быть использованы кремниевые транзисторы..

Устройство работает следующим образом.

В момент поступления дважды задержанного импульса с выхода линии 11 задержки открываются электронные ключи 15 и 16. Конденсатор 21 разряжается, а конденсатор 22 заряжается почтя до напряжения источника питания. Данные уровни являются исходными. С этого момента начинается интервал вычисления дисперсии блоком 2. В момент поступления импульса с выхода генератора 9 ключи 13 и 14, обычно открытые и шунтирующие входы детекторов 3 и 4, запираются. Выходное напряжение блока 2 поступает на входы пиковых детекторов 3 и 4 и, поскольку оно заведомо больше нуле- вого напряжения на выходе детектора 3 и заведомо меньше напряжения на

выходе детектора 4 (почти равного н пряжению питания), повторяется на конденсаторах 21 и 22. Диоды 19 и 20 на время переходного процесса открываются. После этого задержанный импульс с выхода линии 10 сбрасывает в О интегратор блока 2 вычисления дисперсии. Каждый следующий импульс с выхода генератора 9 пропускает выходное напряжение блока 2 на входы детекторов 3 и 4, однако их выходные напряжения изменяются лишь в том случае, если оно оказывается больше запомненного конденсатором 21 или меньше запомненного конденсатором 22. В других случаях диоды 19 и 20 остаются запертыми. При завершении развертки последнего участка поверхности в детекторе 3 записывается максимальное значение дисперсии из всех вычисленных, а в детекторе 4 - минимальное. При этом однократно задержанный импульс с выхода делителя 12 частоты поступает на вход стробирования компаратора 8 который выдает информацию о качест- ве изделил на исполнительный механизм. Дважды задержанный импульс с выхода линии 11 вновь записывает исходные уровни в конденсаторы 21 и 22, после чего цикл вычисления может быть повторен.

1617342

Изобретение повышает достоверность контроля поверхностньк дефектов за счет исключения погрешности от из- менения параметров дефектоскопа и упрощает техническое обслуживание дефектоскопа за счет исключения процесса наладки его по образцовым изделиям .

10

Формула

изобретения

Способ дефектоскопии поверхности изделий, заключающийся в том что ,5 контролируемую поверхность освещают предают ей движение развертки и регистрируют отраженный свет фотодатчиком, при этом цикл развертки поверх- 7П на несколь- 20 ко периодов, соответствуюгд х различ- HbiM участкам поверхности, для каждого участка вычисляют дисперсию сигнала, полученные значения запоминают и сравнивают, отличающий- 5 с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля поверхностньпс дефектов, запоминают и в конце цикла

собой максимальное и минимальное значения дис0 Персии из всех полученньп:, а по соотношению максимального и минимальног значений дисперсии судят о годност°и °

77 13

Изобретение относится к контрольно-юстировочной технике и предназначено для использования при автоматическом обнаружении локальных поверхностных дефектов на изделиях. Цель изобретения - повышение достоверности контроля поверхностных дефектов. Способ состоит в том, что изделие разбивают на участки, после чего запоминают и в конце цикла развертки сравнивают между собой максимальное и минимальное значения дисперсии интенсивности отраженного светового потока для всех участков и направляют изделие в брак при недопустимой величине отношения максимума к минимуму. Пороговый уровень при этом формируется по наиболее качественной части поверхности данного изделия, что исключает влияние изменения параметров дефектоскопа и его многопозиционности. 1 ил.