Способ дефектоскопии поверхности

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 G 01 N 21/88

ГОСУДАPСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4735105/25 (22) 07.09.89 46) 30.12.91. Бюл, К 48 (75) Б,А.Борзых (53) 620.191 (088.8) (56) Патент ЕПВ М 0032592, кл. G 01 N 21/88, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1617342, кл, G 01 N 21/88, 1989. (54) СПОСОБ ДЕФЕКТОСКОПИИ ПОВЕРХНОСТИ

Изобретение относится к контрольносортировочной технике и может быть использовано - в конструкции фотоэлектрического дефектоскопа, предназначенного для контроля локальных дефектов поверхности изделий.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля поверхностных дефектов, На чертеже представлена схема реализации способа (для случая вычисления двух ординат корреляционной функции).

Способ дефектоскопии поверхности заключается в следующем;

Контролируемую поверхность освещают, придают ей движение развертки и регистрируют отраженный свет фотодатчиком, За длительность цикла развертки принимают, например, время одного оборота изделия в форме тела вращения в случае многоканального сьема информации, В течение времени развертки (цикла развертки) формируют строб-импульс, разрешающий обработку сигнала фотодатчика. Сигнал фо„„. Ж „„1702262 А1 (57) Изобретение может быть использовано при автоматизации контроля локальных поверхностных дефектов на изделиях. Цель изобретения —; овышение достоверности контроля поверхности. Минимальное значение дисперсии сравнивают с максимальным по абсолютной величине отрицательным значением ненулевых ординат корреляционной функции. Величина первого ненулевого экстремума корреляционной функции, лежащего в отрицательной области значений, наиболее точно указывает на присутствие дефектов на контролируемом изделии. 1 ил. тодат:ика усиливают и центрируют (отсекают низкочастотную составляющую). Затем вычисляют некоторые из текущих ординат

eto корреляционной функции. В наиболее простом случае это две текущие ординаты— при нулевой задержке (дисперсия) и при некотором фиксированном значении задержки сигнала. В случае разнообразных дефектов поверхности количество вычисляемых ординат может быть увеличено. При вычислении дисперсии сигнал возводят в квадрат и усредняют во времени (фильтруют). При вычислении ненулевой ординаты сигнал дополнительно задерживают, прямой и задержанный сигналы перемножают и результат перемножения также усредняют, Пиковые эа цикл контроля значения ординат раздельно запоминают в ячейках памяти в аналоговой форме, При этом выделяют минимальное значение нулевой ординаты и максимальное по абсолютной величине отрицательное значение ненулевых ординат. Пиковое значение ненулевых ординат умножают на отрицательный масш170"." .62 табный коэффициент (пороговое .тношение), тем самым делая его положительным, и затем сравнивают с пиковым значением нулевой ординаты (дисперсии), В случае его превышения над минимумом. дисперсии контролируемое изделие направляют брак, Величина первого ненулевого экстремума корреляционной функции, лежащего в отрицательной области значений, наиболее точно указывает на присутствие дефектов на контролируемом изделии, Оптимальную задержку (или несколько задержек) подбирают экспериментально.

Схема реализации способа содержит центрирующий фильтр 1, вход которого подключается к выходу усилителя сигнала фотодатчика (не показно), линию 2 задержки аналогового сигнала фотодатчика (на время порядка долей миллисекунды или единиц миллисекунд в зависимости от типов дефектов), аналоговые перемножители 3 и 4, причем один из входов перемножителя 3 соединен с выходом центрирующего фильтра через линию 2 задержки, а остальные входы перемножителей 3 и 4 — непосредственно, усредняющие фильтры 5 и 6 нижних частот, входы которых подключены к Lыходам перемножителей 3 и 4 соответственно, пиковые детекторы 7 и 8 минимума, сигнальные входы которых соединань. с выходами фильтров 5 и 6 соответственно, инвертирую ций масштабный усилитель 9 на выходе пикового детектора 7, стробируемый компаратор 10, сигнальный вход которого подключен к выходу масштабного усилителя 9, а опорный вход — к выходу пиксво o детектора 8, электронные ключи

11 и 12. Входы ключей 11 и 12 и вход стробирования компаратора 10 обьединены и подключаются к формирователю строб-импульсовв (не показано) дефек-оскопа, разреша.ощих контроль изделия. Ключи 11 и 12 включены между положительным полюсом источника питания +Е и запоминающими емкостями пиковых детекторов. 7 и 8 соответственно. Постоянные времени усредняющих фильтров 5 и 6 должны превышать время развертки дефектов максимальных размеров. Масштабный коэффициент усилителя 9 выбирается экспериментально и может принимать значения приблизительно от -0,3 до -2, В клюфчах 11 и 12 должны использовать кремниевйе транзисторы.

Схема работает следующим образом.

Усиленный сигнал от развертываемой поверхности с выхода фотодатчика центрируется фильтром 1 и задерживается линией

2. Прямой и задержанный центрированные

20 сигналы перемножаются перемножителем

3. Перемно>китель 4 работает в режиме возведения в квадрат незадержанного сигнала, Результаты перемножения усредняются фильтрами 5 и 6 нижних частот. На их выходах формируются сигналы, соответствуюьцие законам изменения (во времени) текущих ординат, корреляционной функции сигнала, При отсутствии положительного строб-импульса, формируемого автоматикой дефектоскопа и разрешающего контроль изделия, электронные ключи открыты (на их входах — нулевой логический уровенЬ), выходные сигналы фильтров 5 и 6 повторяются на выходах пиковых детекторов 7 и 8.

Компаратор 10 в это время блокируетс».

При поступлении строб-импульса "-апираются клк>чи 11 и 12 и пркзодится в действие компаратор 10. На выходах пиковых детекторов 7 и 8 фиксируются уровни сигналов, существовавшие до поступления строб-импульса, Изменяться эти уровни могут только в сторону уменьшения, при этом уровень на выходе детектора 8 всегда остается положительнымм (по определению дисперсии), а уровень на выходе детектора 7 может перейти из области положительных значений в область отрицательных значений либо сразу стать отрицательным, По мере развертки поверхности ьыходныя уровни детекторов будут пони>каться до тех пор, пока не будут выявле ь. оба экстремума (минимума). Минимум ненулевой ординаты корреляционной функции — его максимум абсолютной величины ее отрицательных значени; . Отрицательный выходной си.-нал детектора 7 инвертируется, умножается на отрицательный масштабный коэффициент усилителем

9 л сравнивается компаратором 10 как Roложительная величина с положительным выходным сигналом детектора 8. Если напряжение на сигнальном входе компаратора .0 превысит напряжение на его опорном входе, компаратор 10 станет вырабатывать импульс "брак" вплоть до окончания строб мпульса.

Таким образом, предлагаемое изобретение повышает достоверность контроля локальных поверхностных дефектов за счет вычисления экстремумов ординат корреляционной функции сигнала, практически полностью его описывающей, т.е. за счет более полного использования содер>кащейся в сигнале фотодатчика информации

55 Формула изобретения

Способ дефектоскопии поверхности, заключающийся в том, что контролируемую поверхность освещают, придают ей движение развертки, регистрируют отраженный свет, вычисляют текущие ординаты корре1702262

Составитель А.Грузинов

Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун

Редактор Ю.Середа

Заказ 4538 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ляционной функции сигнала, запоминают минимальное за цикл контроля значение ординаты с нулевой задержкой и одно из максимальных за цикл контроля значений ординат, сравнивают запомненные максимальное и минИмальное значения и

По их отношению судят о годности изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, для сравнения с минимальным значением используют максимальное по абсолютной ве5 личине отрицательное значение ненулевых ординат, корреляционной функции с задержкой, отличной от нуля.