RU2677054C1 - Device for detecting surface defects of cylindrical objects - Google Patents

Device for detecting surface defects of cylindrical objects Download PDF

Info

Publication number
RU2677054C1
RU2677054C1 RU2018112183A RU2018112183A RU2677054C1 RU 2677054 C1 RU2677054 C1 RU 2677054C1 RU 2018112183 A RU2018112183 A RU 2018112183A RU 2018112183 A RU2018112183 A RU 2018112183A RU 2677054 C1 RU2677054 C1 RU 2677054C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
optical channels
guide
controlled
fuel
Prior art date
Application number
RU2018112183A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Валентинович Финогенов
Алексей Вадимович Белобородов
Петр Сергеевич Завьялов
Евгений Владимирович Власов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук (КТИ НП СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук (КТИ НП СО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук (КТИ НП СО РАН)
Priority to RU2018112183A priority Critical patent/RU2677054C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2677054C1 publication Critical patent/RU2677054C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C17/00Monitoring; Testing ; Maintaining
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

FIELD: monitoring and measurement equipment.SUBSTANCE: device for detecting surface defects of cylindrical objects relates to instrumentation and can be used in the production of nuclear fuel, in particular for detecting defects on the lateral surface of fuel pellets. Essence of the claimed technical solution is that the proposed device comprises a guide for positioning the objects being controlled, an analytical device and N optical channels, each of which contains a light source, a translucent mirror, a condenser, a correction lens, a matrix image receiver, the output of which is connected to the corresponding input of the analytical device. Overpressure chamber is installed at the input of each optical channel between the object being controlled and the first optical surface, the optical channels are arranged in series in the direction of movement of the object being controlled, and the guide is made as a single piece with local slots opposite the optical channels.EFFECT: technical result of the implementation of the claimed solution is the simplified design and increased reliability of the device.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в производстве ядерного топлива, в частности, для обнаружения дефектов внешнего вида на боковой поверхности топливных таблеток.The invention relates to instrumentation and can be used in the production of nuclear fuel, in particular, to detect defects in appearance on the side surface of fuel pellets.

Известно устройство для контроля внешнего вида боковой поверхности топливных таблеток (Л.В., Финогенов, А.В. Белобородов, В.И. Ладыгин, Ю.В. Чугуй, Н.Г. Загоруйко, С.Е. Гуляевский, Ю.С. Шульман, П.И. Лавренюк, Ю.В. Пименов. Оптико-электронная система автоматического контроля внешнего вида топливных таблеток. Дефектоскопия, №10, 2007 г., с. 68-79), содержащее источник света, матовый рассеиватель, линейную ПЗС камеру, принимающую отраженный от поверхности топливной таблетки свет, и механизм вращения топливной таблетки. Развертка боковой поверхности производится посредством вращения топливной таблетки приводным валиком. Управление приводом производится от контроллера, а для обработки информации используется компьютер.A device for controlling the appearance of the side surface of fuel pellets (L.V., Finogenov, A.V. Beloborodov, V.I. Ladygin, Yu.V. Chuguy, N.G. Zagoruyko, S.E. Gulyaevsky, Yu. S. Shulman, P.I. Lavrenyuk, Yu.V. Pimenov, Optoelectronic System for Automatic Control of the Appearance of Fuel Pills, Defectoscopy, No. 10, 2007, p. 68-79), containing a light source, an opaque diffuser, a linear CCD camera receiving light reflected from the surface of the fuel tablet and a mechanism for rotating the fuel tablet. The side surface is developed by rotating the fuel pellet with a drive roller. The drive is controlled by the controller, and a computer is used to process the information.

Недостатками данного устройства для контроля боковой поверхности топливных таблеток является низкая надежность, обусловленная проскальзыванием топливной таблетки и незащищенностью входной оптической поверхности камеры от пыли, а также сложная конструкция из-за наличия механизма вращения и роторного механизма подачи таблеток на контрольную позицию.The disadvantages of this device for controlling the side surface of fuel pellets are low reliability due to slippage of the fuel pellet and exposure of the input optical surface of the chamber to dust, as well as a complicated structure due to the presence of a rotation mechanism and a rotary mechanism for feeding the pellets to the control position.

Известно также устройство, реализующее способ обнаружения поверхностных дефектов цилиндрических объектов (патент РФ №2604109, опубликован 10.12.2016, Бюл. №34). Устройство содержит четыре идентичных оптических канала. Каждый канал состоит из осветительной части и приемной части. Осветительная часть включает источник света, коллиматор, формирователь световой полосы на контролируемой поверхности. Объекты контроля (топливные таблетки) перемещаются по направляющей со сквозной прорезью. Приемная часть содержит фотоприемную камеру. Все фотоприемные камеры соединены с аналитическим устройством. Световые полосы лежат в одной плоскости, расположенной под углом к направлениям освещения. Оптические оси всех приемных частей лежат в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси таблеток и совпадающей с плоскостью световых полос.A device is also known that implements a method for detecting surface defects of cylindrical objects (RF patent No. 2604109, published December 10, 2016, Bull. No. 34). The device contains four identical optical channels. Each channel consists of a lighting part and a receiving part. The lighting part includes a light source, a collimator, a light shaper on a controlled surface. Control objects (fuel pellets) move along the guide with a through slot. The receiving part contains a photodetector camera. All photodetector cameras are connected to an analytical device. Light strips lie in one plane, located at an angle to the directions of lighting. The optical axis of all the receiving parts lie in one plane perpendicular to the longitudinal axis of the tablets and coinciding with the plane of the light bands.

Недостатком данного устройства контроля топливных таблеток является сложность конструкции, обусловленная использованием для формирования световых полос дифракционных оптических элементов, для изготовления которых требуется специальное оборудование и технология. Также для создания замкнутой световой полосы на поверхности топливной таблетки требуются специальные юстировочные приспособления. Кроме того, из-за разрыва направляющей, требуются специальные элементы конструкции для точного выставления обеих половин направляющей строго в одной плоскости.The disadvantage of this fuel pellet control device is the design complexity due to the use of diffractive optical elements for the formation of light bands, the manufacture of which requires special equipment and technology. Also, to create a closed light strip on the surface of the fuel pellet, special adjustment devices are required. In addition, due to the gap of the guide, special structural elements are required to accurately align both halves of the guide in exactly the same plane.

Вторым недостатком данного устройства является его низкая надежность, обусловленная отсутствием защиты входной оптической поверхности приемных частей оптических каналов от запыленности и наличием полного разрыва направляющей, который может приводить к скоплению осколков и большого количества пыли, нарушающих нормальное движение таблеток.The second disadvantage of this device is its low reliability, due to the lack of protection of the input optical surface of the receiving parts of the optical channels from dust and the presence of a complete rupture of the guide, which can lead to the accumulation of fragments and a large amount of dust disrupting the normal movement of the tablets.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство контроля боковой поверхности топливных таблеток с использованием специальных объективов (А.В. Белобородов, Е.В. Власов, П.С. Завьялов, Н.Г. Загоруйко, П.И. Лавренюк, В.И. Ладыгин, А.А. Палехин, Л.В. Финогенов, Ю.В. Чугуй. Оптико-электронный контроль внешнего вида топлива для АЭС. Юбилейный сборник избранных трудов КТИ НП СО РАН «Оптико-информационные измерительные и лазерные технологии и системы», Новосибирск, Академическое издательство «ГЕО», 2012, с. 285-299), реализованное в комплексе контроля внешнего вида таблеток, описанном в статье (Д.Г. Сырецкий, Г.А. Сырецкий, П.С. Завьялов, Л.В. Финогенов, Е.В. Власов, А.В. Белобородов, Я.В. Килин. Автоматизированный комплекс оптико-электронной разбраковки таблеток керамического ядерного топлива. Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2016, XII Междунар. науч. конгр., 19-22 апреля 2016 г., Новосибирск: Междунар. науч. конф. «Сибоптика-2016»: Сб. материалов в 2 т, Т 1, Новосибирск: СГУГиТ, 2016, с. 124- 129).Closest to the proposed device is a device for controlling the side surface of fuel pellets using special lenses (A.V. Beloborodov, E.V. Vlasov, P.S. Zavyalov, N.G. Zagoruyko, P.I. Lavrenyuk, V.I. Ladygin, AA Palekhin, LV Finogenov, Yu.V. Chuguy. Optoelectronic control of the appearance of fuel for nuclear power plants. Anniversary collection of selected works of the KTI NP SB RAS "Optical-informational measuring and laser technologies and systems" , Novosibirsk, Academic Publishing House "GEO", 2012, S. 285-299), implemented in the complex ontrol of the appearance of the tablets described in the article (D.G. Syretsky, G.A. Syretsky, P.S. Zavyalov, L.V. Finogenov, E.V. Vlasov, A.V. Beloborodov, Y.V. Kilin Automated complex for optoelectronic sorting of ceramic nuclear fuel pellets Interexpo GEO-Siberia-2016, XII International Scientific Congress, April 19-22, 2016, Novosibirsk: International Scientific Conference “Siboptika-2016”: Sat materials in 2 tons, T 1, Novosibirsk: SGUGiT, 2016, p. 124- 129).

Устройство включает четыре идентичных оптических канала, каждый из которых состоит из источника света, полупрозрачного зеркала, конденсора, корректирующего объектива и приемника изображения. Подача контролируемых топливных таблеток производится по направляющей, состоящей из двух частей, между которыми предусмотрен щелевой промежуток для прохода световых лучей. Четыре оптических канала создают на поверхности топливной таблетки замкнутое световое освещение, и обеспечивают регистрацию изображения всей боковой поверхности топливной таблетки в процессе ее движения. Для обработки информации используется компьютер. Для уменьшения габаритов системы с целью облегчения периодической чистки оптики и зазора между частями направляющей от пыли в оптических каналах применены линзы с обрезанными краями.The device includes four identical optical channels, each of which consists of a light source, a translucent mirror, a condenser, a correction lens, and an image receiver. The supply of controlled fuel pellets is carried out along a guide consisting of two parts, between which a gap is provided for the passage of light rays. Four optical channels create closed light illumination on the surface of the fuel pellet, and provide registration of the image of the entire side surface of the fuel pellet during its movement. A computer is used to process information. To reduce the dimensions of the system in order to facilitate periodic cleaning of the optics and the gap between the parts of the guide from dust in the optical channels, lenses with cut edges are used.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, обусловленная использованием трудоемких в изготовлении обрезанных (не круглых) линз в оптических каналах, приводящих к сложной юстировке, а также использованием направляющей, состоящей из двух частей, для совмещения которых требуются специальные приспособления.The disadvantage of this device is the design complexity, due to the use of time-consuming cropped (not round) lenses in the optical channels, leading to complex alignment, as well as the use of a guide consisting of two parts, for the combination of which special devices are required.

Вторым недостатком описанного устройства является его низкая надежность, обусловленная наличием зазора между двумя частями направляющей, который забивается пылью и осколками, что приводит к нарушению нормального потока таблеток и остановке конвейера. Кроме того, отсутствие защитных устройств на входе оптических каналов приводит к запылению оптических поверхностей и, как следствие, к ослаблению оптических сигналов и снижению вероятности обнаружения дефектов поверхности таблеток.The second disadvantage of the described device is its low reliability, due to the presence of a gap between the two parts of the guide, which is clogged with dust and fragments, which leads to disruption of the normal flow of tablets and the conveyor to stop. In addition, the absence of protective devices at the input of the optical channels leads to dusting of the optical surfaces and, as a result, to weakening of the optical signals and lowering the probability of detecting surface defects of the tablets.

Предлагаемое устройство направлено на достижение следующего технического результата:The proposed device is aimed at achieving the following technical result:

- упрощение конструкции;- simplification of the design;

- повышение надежности устройства.- improving the reliability of the device.

Указанный технический результат достигается тем, что заявляемое устройство содержит направляющую для позиционирования контролируемых объектов (далее направляющая), аналитическое устройство и N оптических каналов (N≥3), включающих источник света, полупрозрачное зеркало, конденсор, корректирующий объектив, матричный приемник изображения, выход которого соединен с соответствующим входом аналитического устройства. На входе каждого оптического канала между объектом контроля и первой оптической поверхностью установлена камера с избыточным давлением воздуха, оптические каналы расположены последовательно по направлению движения объекта контроля, а направляющая выполнена в виде одной целой детали с локальными прорезями, расположенными напротив оптических каналов.The specified technical result is achieved by the fact that the claimed device contains a guide for positioning controlled objects (hereinafter referred to as the guide), an analytical device and N optical channels (N≥3), including a light source, a translucent mirror, a condenser, a correction lens, an image sensor, the output of which connected to the corresponding input of the analytical device. At the entrance of each optical channel between the test object and the first optical surface, a chamber with excess air pressure is installed, the optical channels are arranged in series in the direction of movement of the test object, and the guide is made as a single unit with local slots located opposite the optical channels.

Существует вариант, в котором оптические каналы выполнены из полноформатных (не обрезанных) сферических линз.There is an option in which the optical channels are made of full-format (not cropped) spherical lenses.

Указанное выполнение заявляемого устройства позволяет, за счет разнесения каналов вдоль движения контролируемых объектов (таблеток), применить направляющую в виде одной целой детали с локальными прорезями и тем самым упростить конструкцию, так как нет необходимости в специальных механизмах и инструментах для выравнивания двух частей направляющей и регулирования величины щели.The specified implementation of the inventive device allows, due to the spacing of channels along the movement of controlled objects (tablets), to use the guide in the form of a single part with local slots and thereby simplify the design, since there is no need for special mechanisms and tools to align the two parts of the guide and control the size of the gap.

Кроме того, в разнесенных каналах можно использовать менее трудоемкие полноформатные цилиндрические линзы, так как в данном случае доступ для чистки прорезей становится более простым, чем в замкнутой вокруг топливной таблетки конструкции.In addition, less time-consuming full-length cylindrical lenses can be used in spaced channels, since in this case access for cleaning slots becomes easier than in a design closed around the fuel pellet.

Указанное выполнение заявляемого устройства также позволяет повысить его надежность. Направляющая в виде одной детали с прорезями обеспечивает более стабильный поток контролируемых таблеток в зоне контроля за счет цельности конструкции. Прорези меньше забиваются пылью, которая образуется на керамических топливных таблетках после операции шлифования. Дополнительное повышение надежности обеспечивается использованием на входе оптических каналов камер избыточного давления. Воздух с повышенным давлением препятствует запыленности входных оптических поверхностей, что приводит к стабильности оптического сигнала и высокой вероятности обнаружения дефектов поверхности.The specified implementation of the inventive device also improves its reliability. The guide in the form of a single part with slots provides a more stable flow of controlled tablets in the control zone due to the integrity of the design. Slots are less clogged with dust, which forms on ceramic fuel pellets after grinding operations. An additional increase in reliability is provided by the use of overpressure chambers at the input of the optical channels. High-pressure air prevents the dustiness of the input optical surfaces, which leads to the stability of the optical signal and a high probability of detecting surface defects.

На фиг. 1 изображено заявляемое устройство для обнаружения поверхностных дефектов цилиндрических объектов (фиг. 1а - вид спереди и фиг. 1б - вид сбоку).In FIG. 1 shows the inventive device for detecting surface defects of cylindrical objects (Fig. 1A is a front view and Fig. 1b is a side view).

На фиг. 2 представлен вид направляющей для перемещения контролируемых объектов через контрольные позиции с прорезями для прохода световых лучей.In FIG. 2 is a view of a guide for moving controlled objects through control positions with slots for the passage of light rays.

Заявляемое устройство (фиг. 1) содержит четыре идентичных оптических канала I-IV (в общем случае может быть другое количество оптических каналов). Каждый оптический канал включает источник света 1, полупрозрачное зеркало 2, конденсор 3, контролируемый объект (топливная таблетка) 4, направляющую 5, освещенный сектор 6, корректирующий объектив 7, матричный приемник изображения 8. Между контролируемой топливной таблеткой 4 и входной линзой конденсора 3 установлена камера избыточного давления 9, в которую подается сжатый воздух. Все матричные приемники изображения 8 соединены с аналитическим устройством 10. Направляющая 5 (фиг. 2) имеет прорези 11 и 12 для прохода световых лучей соответствующих оптических каналов (11 для канала III, 12 для канала II).The inventive device (Fig. 1) contains four identical optical channels I-IV (in the general case, there may be a different number of optical channels). Each optical channel includes a light source 1, a translucent mirror 2, a condenser 3, a controlled object (fuel pellet) 4, a guide 5, an illuminated sector 6, a correction lens 7, an image sensor 8. A filter is mounted between the controlled fuel pellet 4 and the condenser input lens 3. overpressure chamber 9, into which compressed air is supplied. All matrix image pickups 8 are connected to the analytical device 10. Guide 5 (FIG. 2) has slots 11 and 12 for the passage of light rays of the respective optical channels (11 for channel III, 12 for channel II).

Заявляемое устройство в четырехканальном варианте (фиг. 1) работает следующим образом. Контролируемые топливные таблетки 4 перемещаются через позиции контроля по направляющей 5. На первой позиции контроля располагаются оптические каналы I и III, на второй - каналы II и IV. В каждом оптическом канале I+IV световые лучи от источника света 1, отражаясь от полупрозрачного зеркала 2, посредством конденсора 3 освещают сектор 6 цилиндрической поверхности топливной таблетки 4. Конденсор 3 представляет собой часть оптического канала со специально рассчитанной кривизной поля. При этом освещение и наблюдение каждой точки поверхности производится по нормали к поверхности, что обеспечивает высокий контраст дефектов. Регистрация изображения поверхности производится с помощью корректирующего объектива 7 и матричного приемника изображения 8, выполненного на многоэлементном фотоприемнике. Развертка изображения по одной координате осуществляется за счет перемещения топливных таблеток 4 по направляющей 5, а по второй координате с помощью электронного сканирования в матричном приемнике изображения 8. Осмотр полной поверхности производится посредством использования четырех оптических каналов I-IV. Для осмотра топливных таблеток 4 снизу в направляющей 5 предусмотрены прорези 11, 12 (фиг. 2). Топливные таблетки 4 изготавливаются методом спекания, и, по сути, являются керамическими изделиями. Так как контроль внешнего вида производится после операции шлифования, то перемещение топливных таблеток 4 сопровождается образованием пыли, которая в случае отсутствия защиты постепенно покрывает оптические поверхности на входе конденсоров 3. Для устранения этого эффекта на входе оптических каналов установлены камеры 9 с избыточным давлением воздуха. Сигналы с матричных приемников изображения 8 поступают на соответствующие входы а÷d аналитического устройства 10, где производится их обработка по алгоритмам обработки изображений с целью обнаружения и измерения дефектов внешнего вида (пор, трещин, сколов, непрошлифовки и т.п.). По результатам измерения принимается решение о годности топливной таблетки.The inventive device in a four-channel version (Fig. 1) works as follows. The controlled fuel pellets 4 are moved through the control positions along the guide 5. Optical channels I and III are located at the first control position, and channels II and IV are located at the second. In each optical channel I + IV, light rays from the light source 1, reflected from the translucent mirror 2, illuminate a sector 6 of the cylindrical surface of the fuel pellet 4 by means of a condenser 3. The capacitor 3 is a part of the optical channel with a specially calculated field curvature. At the same time, lighting and observation of each point on the surface is normal to the surface, which provides a high contrast of defects. Registration of the surface image is performed using a correction lens 7 and a matrix image receiver 8, made on a multi-element photodetector. Scanning the image in one coordinate is carried out by moving the fuel pellets 4 along the guide 5, and in the second coordinate using electronic scanning in the image matrix 8. The full surface is examined using four optical channels I-IV. To inspect the fuel pellets 4 from below, slots 11, 12 are provided in the guide 5 (Fig. 2). Fuel tablets 4 are made by sintering, and, in fact, are ceramic products. Since the appearance is controlled after the grinding operation, the movement of the fuel pellets 4 is accompanied by the formation of dust, which in the absence of protection gradually covers the optical surfaces at the inlet of the condensers 3. To eliminate this effect, chambers 9 with excess air pressure are installed at the inlet of the optical channels. The signals from the matrix image receivers 8 are fed to the corresponding inputs a ÷ d of the analytical device 10, where they are processed using image processing algorithms in order to detect and measure appearance defects (pores, cracks, chips, non-grinding, etc.). Based on the measurement results, a decision is made on the suitability of the fuel tablet.

Возможны исполнения устройства с большим количеством оптических каналов. При этом количество прорезей на направляющей должно быть увеличено.Possible device with a large number of optical channels. In this case, the number of slots on the guide should be increased.

В предлагаемом устройстве в качестве источника света 1 может использоваться светодиод.In the proposed device as a light source 1 can be used LED.

В качестве матричного приемника изображения 8 может быть использована камера на КМОП матричном фотоприемнике, например КЦ-360 или КЦ-1310 (А.В. Белобородов, Д.А. Малофеев, Л.В. Финогенов. Цифровые КМОП камеры для промышленного применения. Датчики и системы, №8, 2011, с. 49).As a matrix image receiver 8, a CMOS camera can be used with a matrix photodetector, for example, KTs-360 or KTs-1310 (A.V. Beloborodov, D.A. Malofeev, L.V. Finogenov. Digital CMOS cameras for industrial applications. Sensors and systems, No. 8, 2011, p. 49).

В качестве конденсора 3, и корректирующего объектива 7 можно использовать узлы специализированной оптической системы, обеспечивающие освещение и наблюдение поверхности цилиндра по нормали к любой точке его поверхности (П.С. Завьялов, Л.В. Финогенов, Е.В. Власов. Специализированная оптическая система для контроля качества цилиндрических поверхностей. Дефектоскопия, №7, 2016, с. 66).As a condenser 3, and a corrective lens 7, you can use the nodes of a specialized optical system that provides illumination and observation of the cylinder surface normal to any point on its surface (PS Zavyalov, LV Finogenov, EV Vlasov. Specialized optical system for controlling the quality of cylindrical surfaces. Flaw detection, No. 7, 2016, p. 66).

Камера избыточного давления 9 должна быть открыта со стороны контролируемой топливной таблетки 4, чтобы не создавать препятствия для ее осмотра. Дном камеры является оптическая поверхность конденсора 3. Для подачи воздуха в камере может быть несколько отверстий.The overpressure chamber 9 must be open from the side of the controlled fuel pellet 4 so as not to interfere with its inspection. The bottom of the chamber is the optical surface of the condenser 3. There may be several openings in the chamber for air supply.

Ширина прорезей 11, 12 в направляющей 5 должна обеспечивать надежный оптический сигнал на входе матричного приемника изображения 8.The width of the slots 11, 12 in the guide 5 should provide a reliable optical signal at the input of the matrix image receiver 8.

Для уменьшения взаимного влияния противоположные оптические каналы (I, Ill и II, IV) могут быть смещены в пределах прорезей относительно друг друга в направлении движения контролируемого объекта.To reduce the mutual influence, the opposite optical channels (I, Ill and II, IV) can be displaced within the slots relative to each other in the direction of movement of the controlled object.

В качестве аналитического устройства 10 может быть использован компьютер. Его соединение с оптическими каналами производится через порты USB.As an analytical device 10, a computer may be used. Its connection with optical channels is via USB ports.

Claims (2)

1. Устройство для обнаружения поверхностных дефектов цилиндрических объектов, содержащее направляющую для позиционирования контролируемых объектов, аналитическое устройство и N оптических каналов (N≥3), каждый из которых содержит источник света, полупрозрачное зеркало, конденсор, корректирующий объектив и матричный приемник изображения, выход которого соединен с одним из N соответствующих входов аналитического устройства, отличающееся тем, что на входе каждого оптического канала между контролируемым объектом и первой оптической поверхностью установлена камера избыточного давления воздуха, а оптические каналы расположены последовательно по направлению движения контролируемых объектов вдоль направляющей, которая выполнена в виде одной целой детали с локальными прорезями, расположенными напротив оптических каналов.1. A device for detecting surface defects of cylindrical objects, containing a guide for positioning controlled objects, an analytical device and N optical channels (N≥3), each of which contains a light source, a translucent mirror, a condenser, a correction lens and an image sensor, the output of which connected to one of the N corresponding inputs of the analytical device, characterized in that at the input of each optical channel between the controlled object and the first optical power ited set excess air pressure chamber, and the optical channels are arranged successively in running direction of the controlled objects along the rail, which is designed as one whole piece with slits local disposed opposite the optical channels. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптические каналы выполнены из полноформатных сферических линз.2. The device according to claim 1, characterized in that the optical channels are made of full-format spherical lenses.
RU2018112183A 2018-04-04 2018-04-04 Device for detecting surface defects of cylindrical objects RU2677054C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112183A RU2677054C1 (en) 2018-04-04 2018-04-04 Device for detecting surface defects of cylindrical objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018112183A RU2677054C1 (en) 2018-04-04 2018-04-04 Device for detecting surface defects of cylindrical objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2677054C1 true RU2677054C1 (en) 2019-01-15

Family

ID=65025373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018112183A RU2677054C1 (en) 2018-04-04 2018-04-04 Device for detecting surface defects of cylindrical objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2677054C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4671663A (en) * 1984-12-19 1987-06-09 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik Optical fault seeking apparatus
US5278635A (en) * 1990-03-28 1994-01-11 Konica Corporation Surface defect detection apparatus
RU2604109C2 (en) * 2015-04-07 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук Method of detecting surface defects of cylindrical objects
RU2638179C1 (en) * 2016-11-28 2017-12-12 Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" Device for detecting defects on forming surface of cylindrical products

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4671663A (en) * 1984-12-19 1987-06-09 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik Optical fault seeking apparatus
US5278635A (en) * 1990-03-28 1994-01-11 Konica Corporation Surface defect detection apparatus
RU2604109C2 (en) * 2015-04-07 2016-12-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук Method of detecting surface defects of cylindrical objects
RU2638179C1 (en) * 2016-11-28 2017-12-12 Публичное акционерное общество "Машиностроительный завод" Device for detecting defects on forming surface of cylindrical products

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Статья: "Оптические информационные технологии для промышленных и научных применений", Ж. Вычислительные технологии Том 18, Специальный выпуск, 2013. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7710558B2 (en) Automated online measurement of glass part geometry
US4365896A (en) Optical attenuation monitor system and method
US10823663B2 (en) Measurement device and measurement method for thin film provided with transparent substrate
US7551274B1 (en) Defect detection lighting system and methods for large glass sheets
US4223346A (en) Automatic defect detecting inspection apparatus
US2429331A (en) Photoelectric apparatus for inspection of paper strips
US4943734A (en) Inspection apparatus and method for detecting flaws on a diffractive surface
JPH01250845A (en) Automatic external appearance inspection machine for chip-shaped component
CN101029879B (en) Optical control for tobacco processing industrial products
US4170417A (en) Apparatus and method for optical control of the profile of a body utilizing a planar laser beam
RU2677054C1 (en) Device for detecting surface defects of cylindrical objects
CN109596627B (en) Printed product detection system that single-camera multi-angle detected
US9372077B2 (en) High-resolution imaging and processing method and system for determining a geometric dimension of a part
EP3180583A1 (en) Video parts inspection system
CN103504471A (en) Device and method for evaluating an end surface of a rod-shaped product of the tobacco processing industry
US7342654B2 (en) Detection of impurities in cylindrically shaped transparent media
KR102045818B1 (en) Transmissive optical inspection device and method of detecting defect using the same
US9377297B2 (en) High-resolution imaging and processing method and system for increasing the range of a geometric dimension of a part that can be determined
CN103884684B (en) A kind of optical system of high accuracy number V-prism refractometer
CN111458293A (en) Object surface detection device and silicon wafer detection device
RU70008U1 (en) OPTICAL ELECTRONIC SYSTEM
KR101146922B1 (en) Optical detection module for Wafer inspection
CN1942756A (en) Detection of a deviation in a material using a spectral camera
RU2604109C2 (en) Method of detecting surface defects of cylindrical objects
US4808001A (en) Optical inspection system for cylindrical objects