Способ непрерывного контроля локальных дефектов на поверхности плоских движущихся материалов и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области оптических методов контроля материалов и может быть использовано для обнаружения локальных дефектов на поверхности тканей, бумаги, стекла, кинофотоматериалов, фольги , стального проката и т.д Цель изобретения - повышение достоверности и чувствительности, а также быстродействия и надежности. Освещают материал с помощью источника 1 света vt щели 2, размещенных перед материалом 3. Три пары линеек 4 фотодиодов, размещенных в прошедшем через дефект, отраженном от него и рассеянном им световых потоках, регистрируют световой сигнал последовательно дважды при прохождении дефекта через световой поток. Разность сигналов кодируют по полярности и амплитуде и усиливают по переменному току. Выходы каждой пары линеек фотодиодов соединены с входом блока 5 сравнения, к выходу которого подключен усилитель 6 переменного тока. Фоновая составляющая оптического сигнала, одинаковая для каждой из линеек фотодиодов , стоящих в одной паре, при вычислении разности компенсируется. Дефект считается обнаруженным, если после выброса выходного сигнала одной полярности по прошествии строго определетгнбго интервала времени следует импульс обратной полярности . При этом продолжительность указанного интервала вычисляется исходя из расстояний между линейками фотодиодов в паре и скорости движения материала. 2 с п. ф-лы, 2 ил. у ( VI СП со со V VI

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (э1)5 G 01 N 21/89

ГОСУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/ ;1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

1 (21) 4606675/25 (22) 21.11.88 (46) 07.08.92. Бюл. N 29 (71) Институт ф з им. Б.И.Степанова и

Физико-технический институт им. С.У.Умарова (72) М.М,Асимов, P.М.Асимов, Т.Х.Назаров и

P.Â.Ñòåïàíîâ (56) Патент ФРГ М 2613921, кл. D06 Н 3 08, 1981.

Исследование возможности автоматизации процесса разбраковки суровых шелковых тканей, Отчет о НИР. ВНТИЦ, М.;

1986, с. 11-17. (54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО КОНТРОЛЯ

ЛОКАЛЬНЫХ ДЕФЕКТОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ПЛОСКИХ ДВИЖУЩИХСЯ МАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области опти-. ческих методов контроля материалов и может быть использовано для обнаружения локальных дефектов на поверхности тканей, бумаги, стекла, кинофотоматериалов, фольги, стального проката и т.д, Цель изобретения — повышение достоверности и чувствительности, а также быстродействия

2 и надежности. Освещают материал с помощью источника 1 света и щели 2, размещенных перед материалом 3. Три пары линеек 4 фотодиодов, размещенных в прошедшем через дефект, отраженном от него и рассеянном им световых-потоках, регистрируют световой - сигнал последовательно дважды при прохожденйи дефекта через световой поток. Разность сигналов кодируют по полярности и амплйтуде и"усйливают по переменному току. Выходы каждой пары линеек фотодиодов соединены с входом блока 5 сравнения, к выходу которого подключен усилитель 6 переменного тока. Фоновая составляющая оптического сигнала; одинаковая для каждой из линеек фотодиодов, стоящих в одной паре, при вычислении разности компенсируется. Дефект считается обнаруженным, если после выброса выходного сигнала одной полярности по прошествии строго определеййЬго интервала времени следует имйульс обратной полярности. При этом продолжительность укаэанного интервала вычисляется" йсходя иэ расстояний между линейками фотодиодов в паре и скорости движений-материала; 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1753377 дифференцирующие цепи 9 и 10, соответст10 венно, поступает на вход операционного усилителя 14 усилителя 6 переменного тока, работающего по разностной схеме. На вы20

30

Формула изобретения

35 1. Способ непрерывного контроля локальных дефектов на поверхности плоских

45. определяют время между двумя раэбалан50 сами одинаковой амплитуды, по которому судят о наличии дефекта.

Изобретение относится к области оптических методов контроля материалов и может быть использовано для обнаружения локальных дефектов на поверхности тканей,. бумаги, стекла, кинофотоматериалов, фоль- 5 ги, стального проката и т.п.

Цель изобретения — повышение достоверности и чувствительности контроля поверхности " плоских движущихся материалов.

На фиг, 1 показана блок- схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема блока регистрации.

Способ, реализуется следующим образом..: 1

Движущийся материал освещают по всей его ширине непрерывным световым потоком. Регистрируют прошедший через материал, отраженный от него и рассеянный световые сигналы. При этом регистрацию укаэанных сигналов производят в двух различных областях — в области входа материала в освещающий световой роток и в области выхода из светового потока. Сигналы, полученные из двух различных областей, непрерывно сравнивают друг с другом путем вычисления их разности. Разность. сигнэлоа усиливают по переменному току и кодируют по амплитуде и полярности. Определяют время между двумя рззбалансами одинаковой амплитуды и в случае. когда это время сов адает со временем передвижения материала от одной области регистрации до другой, считают, что на поверхности материала имеется дефект. Если же указанные времена не совпадают, считают, что разбаланс вызван помехой и дефект на ма териале отсутствует.

Вычисление разности сигналов позволяет подавлять медленнр меняющуюся фоновую составляющую сигналов, благодаря чему увеличивается чувствительность способа. Фиксация времени между разбалансами позволяет отсечь случайные сигналы, не вызванные наличием дефекта, и повы. сить тем самым достоверность контроля.

Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 света и щель 2, разме- . щенные перед движущимся материалом 3 по ширине, три пары линеек 4 фотодиодов, расположенных в прошедшем через дефект, отраженном и рассеянном от него световых потоках. Линейки 4 солнечных фотодиодов соединены с входом блока 5 сравнения, выход которого связан с входом 5 усилителя 6 переменного тока.

Блок 5 сравнения содержит операционные усилители 7, 8, дифференциальные цепочки 9, 10, резисторы 11, 12 обратной связи и источник 13 опорного напряжения.

Усилитель 6 переменного тока содержит дифференциальный усилитель 14 с резистором 15 обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с линеек 4 фотодиодов усиливается в блоке 5 сравнения с помощью операционных усилителей 7 и 8 и через ходе усилителя 6 получают сигнал, закодированный по полярности и амплитуде.

Баллансировка блока 5 сравнения проиэводится путем подбора коэффициентов усиления операционных усилителей 7 и 8 с помощью резисторов 11 и 12. При этом на выходе усили еля 6 переменного тока получают нулевое биение шумов от источника 1 света. Амплитуду выходного полезного сигнала регулируют резистором 15. Источник

13 опорного напряжения обеспечивает постоянное смещение на выходе усилителя 6 переменного тока, что необходимо для сопряжения предлагаемого устройства с аналого-цифровым преобразователем измерительного комплекса на базе ЭВМ.

Изобретение позволяет расширить число типов ргистрируемых дефектов до 64

При этом практически исключаются ложные срабатывания за счет изменения фоновой составляющей оптического сигнала. движущихся материалов, включающий освещение материала, фотоэлектрическую регистрацию прошедшего через материал, отраженного от него и рассеянного им световых сигналов и идентификацию дефекта, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и чувствительности, световые сигналы регистрируют последовательно дважды во время прохождения дефекта через световой поток, разность этих сигналов усиливают по. переменному току и кодируют по полярности и амплитуде, 2. Устройство для непрерывного контроля локальных дефектов на поверхности плоских с,зпжущихся материалов, включающее ь.с.:- чник света и щель, формирующую освещающий световой поток, а также систему регистрации, включающую фотоприемники для регистрации прохрдящего, отраженного и рассеянного световых потоков и блок идентификации дефектов, о т л и1753377

Составитель А. Грузинов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А. 8орович

: Редактор 8. Данко

Заказ 2764 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и чувствительности, каждый из фотоприемников снабжен блоком сравнения и усилителем переменного тока, причем каждый фотоприемник выполнен в виде 5

Il3pbl линеек из фотодиодов„ориентированных параллельно щели; выходы которых соединены с входом блока сравнения, к выходу которого подключен усилитель переменного тока.