Измерительный блок фотоэлектрического дефектоскопа

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в составе автомата контроля дефектов поверхности изделий. Цель изобретения - повышение достоверности контроля качества изделий. Измерительный блок состоит из фотопреобразователя с усилителем, фильтра 1 нижних частот, двух резистивных делителей 3, 4, двух компараторов 9, 10 и дополнительно снабжен неинвертирующим усилителем 2, вход которого подключен к выходу фильтра, и двумя цепочками, состоящими из последовательно соединенных резисторов 11, 13 и стабилитронов 12, 14 и включенными параллельно выходам делителей 3, 4 напряжения, причем делитель 3 включен в цепь отрицательной обратной связи неинвертирующего усилителя 2, а входы компаратора 9 соединены с входом фильтра 1 нижних частот и выходом усилителя 2. Входной сигнал одновременно сравнивается с уменьшенной и увеличенной постоянной составляющей. За счет уменьшения коэффициентов деления делителей при больших уровнях постоянной составляющей расширяется интервал между опорными уровнями компараторов, т.е. линеаризуется зависимость между уровнем шума и величиной постоянной составляющей. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU„, 157 605 (51)5 G Oi К 21/88

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4487680/24-25 (22) 28.09.88 (46) 15.07.90. Бюл, М 26 (75) Б.А.Борзых (53) 621.035 (088.8) (56) Патент Великобритании

У 1496765, кл. G 01 N 21/32, 1977.

Авторское свидетельство СССР

1509695, кл. С 0 1 N 21/88, 1988. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДЕФЕКТОСКОПА (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в составе автомата контроля дефектов поверхности изделий °

Цель изобретения — повышение достоверности контроля качества изделий, Измерительный блок состоит из фотопреобразователя с усилителем, фильтра

1 нижних частот, двух реэистивных де-. лителей 3, 4, двух компараторов 9, 10

2 и дополнительно снабжен неинвертирующим усилителей 2, вход которого подключен к выходу фильтра, и двумя це- 1 почками, состоящими из последовательно соединенных резисторов 11, 13 и стабилитронов 12, 14 и включенными параллельно выходам делителей 3, 4 напряжения, причем делитель 3 включен в цепь отрицательной обратной связи неинвертирующего усилителя 2, а входы компаратора 9 соединены с входом фильтра 1 нижних частот и выходом усилителя 2. Входной сигнал одновременно сравнивается с уменьшенной и увеличенной постоянной составляющей. За счет уменьшения коэффициентов деления при больших уровнях постоянной составляющей расширяется интервал между опорными уровнями компараторов, т.е. линеаризуется зависимость между уровнем шума и величиной постоянной составляющей. 1 ил.

1578605

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано в составе фотоэлектрического дефектоскопа поверхности иэ5 делий.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля поверхности изделий.

На чертеже приведена функциональ- 10 ная схема измерительного блока фотоэлектрического дефектоскопа (для сигналов с положительной постоянной составляющей) .

1 М

Измерительный блок содержит фотопреобразователь, усилитель сигнала фотопреобраэователя (,не показаны), фильтр 1 нижних частот с повторителем на выходе, подключенный к выходу усили- 20 теля сигнала фотопреобраэователя, неинвертирующий усилитель 2 постоянной составляющей сигнала, вход которого соединен с выходом фильтра 1,,первый

3 и второй 4 реэистивные делители 25 напряжения. Первый делитель 3 состоит из резисторов 5 и 6, второй делитель

4 — иэ резисторов 7 и 8, причем меньшее (примерно на порядок) сопротивление имеют резисторы 5 и 7. Первый де- Зп литель 3 напряжения подключен к выходу усилителя 2 постоянной составляющей и с его выходом соединен инвертирующий вход усилителя. 2, т.е. делитель 3 включен в цепь отрицательной обрат- 3

5 ной связи и определяет коэффициент усиления усилителя 2. Второй делитель

4 напряжения подключен к выходу фильтра 1 нижних частот ° К сигнальной шине (входу фильтра 1) подключены по одному40 входу компараторов 9 и 10 (для регистрации соответственно положительных . и отрицательных приращений сигнала относительно среднего уровня, превышающих пороговые уровни). К выходам дели-45 телей 3 и 4 подключены цепочки, состоящие: первая из резистора 11 и стабилитрона. 12, вторая — иэ резистора 13 и стабилитрона 14, Сопротивления резисторов 11 и 13 сравнимы с сопротив-! лениями резисторов 6 и 8, Стабилитроны 12 и 14 подбираются таким образом, чтобы их напряжения стабилизации соответствовали точке сопряжения линейных участков аппроксимированной зависимости величины шума от величины постоян-55 ной составляющей. По сравнению со стабилитроном 14 стабилитрон 12 имеет напряжение стабилизации, большее в

1/К К раз, где К и K — коэффициенты передачи делителей напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Усиленный сигнал фотопреобразователя, положительный в любой момент времени, поступает на вход фильтра 1 нижних частот, На выходе фильтра 1 вьщеляется постоянная (низкочастотная) составляюшая сигнала, На выходе второго делителя 4 напряжения уровень постоянной составляющей (без учета второй цепочки) уменьшается в 1/К раз, на выходе усилителей 2 (без учета первой цепочки) — увеличивается в 1/К, раз. Выходные сигналы усилителя 2 и делителя 4 поступают на опорные входы компараторов 9 и 10 соответственно. Усиленный сигнал фотопреобраэователя поступает на сигнальные входы обоих компараторов. Компаратор

9 выдает импульс брака в тот момент, когда сигнал превышает усиленную усилителем 2 постоянную составляющую сигнала, а компаратор 10 — в тот момент, когда значение сигнала становится меньше поделенной делителем 4 постоянной составляющей. Обе цепочки при малых уровнях сигнала и, следовательно, постоянной составляющей не оказывают влияния на коэффициенты усиления и деления. При уровнях, превышающих напряжение открывания стабилитронов 12 и 14, через последние начинает протекать ток. Резистор 11 оказывается подключенным параллельно резистору 6, а резистор 13 — резистору

8. Коэффициенты передачи делителей 3 и 4 уменьшаются, а интервал между нплавающими опорными уровнями увеличивается, компенсируя нелинейность зависимости величины шумов от величины постоянной составляющей.

В случае необходимости нелинейность можно скомпенсировать точнее, подключая параллельно первой и второй цепочкам дополнительные цепочки, в которых используются стабилйтроны с другими напряжениями стабилизации. Подбор резисторов 11 и 1.3 (а также резисторов

5-8) производится на основе экспери ментально получаемой зависимости между шумами и постоянной составляющей сигнала для выборки годных изделий.

Изобретение позволяет повысить достоверность фотоэлектрического контроля поверхностных дефектов при изменяющихся его условиях за счет более точной

157 формула и з о б р е т е н и я

Составитель А. Грузинов

Редактор И,Недолуженко Техред M.Коданич Корректор Т.Малец

Заказ 1912 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101 привязки опорных уровней компараторов к уровню шума изделий.

Измерительный блок фотоэлектрического дефектоскопа, содержащий первыц резистивный делитель напряжения, последовательно соединенные фотопреобразователь, фильтр нижних частот и второй делитель напряжения, первый и второй компараторы для регистрации соответственно положительных и отрицательных изменений освешенности фотопреобразователя, причем входы второго

8605 6 компаратора подключены к входу фильтра и выходу второго делителя, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повшшения достоверности контроля, он снабжен неинвертирующим усилителем, вход которого подключен к выходу фильтра, и цепочками, состоящими из последовательно соединенных резистора и стабилитрона и включенными параллельно выходам делителей напряжения, причем первый делитель включен в цепь отрицательной обратной связи неинвертирующего усилителя, а входы первого компаратора соединены с входом фильтра нижних частот и выходом усилителя.