Устройство для автоматического обнаружения дефектов на внутренних поверхностях труб Советский патент 1976 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля качества изготовления внутренних поверхностей труб.

Известно устройство для авто атического обнаружения дефектов на внутренних поверхностях труб, содержащее осветитель, перефокусируемую оптическую систему, вь; пшхлшнную в виде объектива с /переменным фокусным расстоянием, фотоприемный блок, механизм сканирования с эксцентричной диафрагмой, обеспечивавший ее поворот синхронно с перефокусировкой оптической системы и канал наблюдения.

Сложная конструкция устройства и сравнительно невысокая точность измерений объясняется тем, что для синхронизации перефокусировки и кругового сканирования изображения механизм перефокусировки сбъектиЕй сггяьан нелинейной зааксилаостью с механизмом сканирования изображения. Креме того, вознлкают трудности в обеспечения высокой произЕсдительности работ и равноточиости определения дефектов по всей длине ко.атрслнруег.ой -гру ы, почему,

что объектив создает в плос1фсти анализирующей диафрагмы меняющееся по величине изображение участка поверхности трубы. В известном устройстве применяется также мощный источник освещения контролируе ой трубы.

Предложенное устройство отличаетя от известного тем, что оптическая система выпол ена из двух телескопических систем, например оптических труб Кеплера, и микрообъектива, расположенного между ними, кинематически связанното с диафрагмой я выполненного с возможностью перемешеимя вдоль оптической оси устройства так, чю его перемещение и поворот диафрагмы подчиняются линейному закону, и окно диафрагмы выполнено с постошшым эксиелтрисптетом отлосительно оси ее вращения.

Такое выполнение устройства позволяс;т упростить конструкцию и повысить точность измерений.

На чертеже дана схема предлагаол1Г)го устройства.

Устройство солержит осветитель l.ofnii.- ктив 2 с окуляром 3, составляющие первую телескопическую систему - о: тнческую трубу Кеплера; микрообъектив , осушествл юший блш-одаря своему осевому перемещонкю после)овательную фокусировку иэображ Ш1Я онтропигуемой поверхности, объектив вращающуюся ,1у 6, линзовый компо йент 7, фoтoпf лемный блок 8, наблюдатель ный , обрагованный поворотным зерка лом 9, сеткой 10 и окуляром 11, электро двигатель 12 и редуктор 13. Ко..трапиру екп,1й объект (труба) 14 размещают между осветителем 1 и объективом 2. Осветитель 1 направляет световой поток на внутреннюю поверхность контролируемой трубы 14, первая телископическая система - оптическая труба Кеплера формирует промежуточное изображенне участка освещенной поверхности. Б|1агрдаря осевому перемещеншо микрообъектива 4 последовательно фокусируют изображени контролируемой х оверхности, образованное объективом 2 и бкулгфом 3 первой телескопической системы. Микрообъектив направляет параллельный пучок лучей на объектив 5 второй телескОлШческой системы, который формирует кольцевое изобрагжение того, или иного участка поверхности Зто изображение анализируется кинематически связанным с механизмом фокусировки механизмом сканирования с /вращающейся диафрагмой 6, имеющей эксцентрично распогоженное окно и распопоженный в фокальной плоскости объектива 5. Размер окна диафрагмы и его эксцентриситет: относительно оси вращения сохраняются постоянными для заданного диаметра контролируемсй поверхности. За диафрагмой рас,. положен линзовый компонент 7, который создает подобно окуляру действительное изображение входного зрачка второй оптической трубы, включающей компоненты 5 и 7. Фотоприем)1ый блок Ь рао ещают за линзоиыл) комлоиептом 7 таким образом, чтобы выходной зрачок второй оптической системы был совмещен со светочувствительной поверхностью фотоприемника. Если при сканировании кольцевого изображения участка поверхности контролируемой трубы изображение дефекта npeBbtшает допустимую величину, то на фотоприемник не поступает световой поток н схема регнстригегет наличие дефекта. Устройство настраивают с пo toщью визуального канала, который состоит из пооротного зеркала 9, сетки 10 и окуляра 11. I Перемещение микрообъектива 4 и враще кие диафрагмь 6 осуществляют электродвигателем 12 через редуктор 13. Формула изобретения Устройство для автоматического обнаружения дефектов на внутренних поверхностях труб, содержащее осветитель, перефокусируемую оптическую систему, фотоприемньгй блок, механизм сканирования с эксцентричной диафрагмой, обеспечивающий ее поворот синхронно с перефокусировкой( oптичecкoй системы, канал наблюдения. отличающееся тем, что, с |целью упрощения конструкции устройства и повыщения точности измерений, оптическая система выполнена из двух телескопических систем, например оптических труб Кеплера, и микрообъектива, расположенного между ними, кинематически связанного с диафраг мой и выполненного с возмояшостью перемещения вдоль оптической оси устройства так, что его перемещение и диафр( подчиняются лилейному закону, н окно диафрагмы выполнено с постоянным эксцентриситетом относительно оса ее вращения.