Устройство для контроля изделий и материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N21/89 

Изобретение относится к неразруШсиощему контролю, а более конкретно к устройствам для обнаружения дефектов на поверхности изделий в форме тел вращения, а также на поверхности движущихся листовых материалов.

Известно устройство для контроля изделий и материалов, содержащее осветитель, фотопреобразователь и регистратгор .. „,:

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является усггройство для контроля изделий н матв даалов, содержащее осветитель, фотопре- образователь с усилителем, блок элек тронной обработки и регистратор Гм.

Недостаток указанных устройств заключается в невысокой точности. контроля, обусловленной тем, что в том случае, если за время контроля на поверхности присутствует бопее одного дефекта, средний уровень шума, определяющий коэффициент усиления усилителя, повышается, последнее приводит к неточности отбраковки.

Цель изобретения - повьанение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для контроля издеЛИЙ и материалов, содержащем осветитель, фотопреобразователь с усилителем, блок.электронной обработки и регистратор, блок электронной обработки выполнен в виде выпрямителя, ин- . тегратора, пикового детектора, двух аналого-цифровых преобразователей, источника эталонного напряжения, генератора опорной частоты, делителя частоты и блока вычислений, выход которого соединен с регистратб м, а два входа - с ях тветствук щимй клходами аналого-цифровых преобразователей, к тактовым входам которых подклю чен-выход генератора опорной частоты, причем второй тактовый вход рднох-о аналого-цифрового преобразователя соеда яен с выходом генератора опорной частоты через делитель частоты, П0РЙЫЙ его информационный аход соединен с выходе интегратора, а второй информационный вход вместе с первым информационным входом другого аналого-цифрового преобразователя, второй информационный вход которого соединен с источников эталонного напряжения, соединены с выходом пикового детектора, вход которого соединен со входом интегратора и выходом выпрямителя, вход которого соединен с выходом усилителя. На чертеже показана блок-схема I предлагаемого устройств.а. Устройство содержит осветитель 1, контролируемое изделие 2, фотопреобразователь 3 с усилителем 4, соединенным с выпрямителем 5, выход которого подключен к входам пикового детектора б и интегратора 7. Выход пи.... кового Детектора б соединен с первым информационным входом аналого-цифров гопреобразователя (АЦП) а и с вторым информационным входом АЦП 9. Второй информационный вход АЦП 8 под ключен к источнику 10 эталонного . напряжения. Ваход генератора 11 опор ной частоты через делитель 12 частоты соединен с дторым тактовьлм входом АЦП 9. Первые тактовые входы АЦП 8 и 9 подсоединены к выходу генератора 11 опорной частоты непосредственно. Выход интегратора 7 соединен с.первы информационным входом АЦП 9. Выходы АЦП 8 и 9 подключены к соответствующим входам блока 13 вычислений, выход которого соединен с регистрато ром 14, в качестве которого может быть использована схема сравнения. Элементы 6-13 блок-схегвл представляют собой блок электронной обработки. Устройство работает следующим образом. Изделие 2, вращающееся в базирующем приспособлении, освещается осветителем 1. Отраженное излучение, модулированное профилем поверхности из делия 2 и изменением его коэффициента отражения, воспринимается фотопри емником 3, преобразующим оптический сигнал в электрический. Сигнал с фотоприемника 3 усиливается усилителем 4 и поступает на вход выпрямителя 5, где из него выделяется та составляющая (положительная или отрицательная) , которая содержит сигнал о дефекте. С выхода выпрямителя 5 сигнал поступает на входы пикового детектора б и интегратора 7. Пиковый детектор 7 преобразует ,максимальную величину сигнала fcmay за время контроля Т (для изделий в форме тел вращения это - время одного оборота изделия) в постоянное напряжение, а интегратор 7 за то же время измеряет среднее значение сигнала по формуле нее Эпачсг с: . ttcuia in- l/T/U(t)dt, где U(t) - функция сигнала на выходе выпрямителя 5 Па выходе пикового детектора б образуется постоянное напряжение, соответствующее максимальному значению сигнала за время контроля. Это напряжение поступает на вход АЦП 8, который работает по принципу двои ного интегрирования. Для этого к дру гим его входам подключены источник 1 эталонного напряжения и генератор 11 опорной частоты, в результате на выходе АЦП 8 получается кодовый эквивалент отношения двух напряжений Стак/ эт 9т соответствует среднег.у значению шума бездефектной поверхности для данного вида контролируемых изделий или материала. На выходе интегратора 7 образуется постоянное напряжение, соответствующее среднему значению сигнала за время контроля. Это напряжение поступает на вход АЦП 9 при обратной интеграции, а при прямой интеграции на вход АЦП 9 подается постоянное напряжение с выхода пикового детектора 6. При этом для того, чтобы на выходе АЦП 9 получить кодовый эквивалент величины Ucmex где К - весовой коэффициент, к другим входам АЦП 9 подводится опорная частота от генератора 11 и частота с выхода делителя 12, причем коэффициент деления делителя 12 соответствует значению коэффициента К. Кодовые эквиваленты с выходов АЦП 8 и 9 заносятся последовательно в счетчик блока 13 вычисления безразмерного параметра Р, определяемого по формуле р Цс т1ах Vcf -пиковая af/тлитуда сигнала за время контроля; -среднее значение шума бездефектной поверхности для данного вида контролируемых изделий или материалов ; -средний уровень шума за время контроля; -весовой коэффициент, учитывающий степень влияния каждого из сЛагаеьФах на величину безразмерного параметра. Вычисленное значение параметра Р сравнивается в регистраторе 14 с некоторым значением РПОР и при условии Р7/Рпор с выхода блока 14 сравнения поступает сигнал на исполнительный механизм съема изделий. Таким образом устройство осуществляет отбраковку или материала по безразмерному параметру, который одновременно учитывает влияние двух признаков: амплитуды сигна .-- --« . -- ла от дефекта и отношения сигнал/ Для упрощения цепи С робирования на схеме не показаны. Изобретение позволяет значительно повысить точность контроля как изделий, так и материалов. Формула изобретения Устройство для контроля изделий и материалов, содержащее осветитель.