RU46856U1

RU46856U1 - DEVICE FOR LUMINESCENT CONTROL OF POLLUTION OF SURFACES OF PRODUCTS

Info

Publication number: RU46856U1
Application number: RU2004135968/22U
Authority: RU
Inventors: В.В. Бабков; В.В. Сергутов; А.М. Камалдинов
Original assignee: Федеральное государственное унитарное предприятие "НПО "ТЕХНОМАШ"
Priority date: 2004-12-09
Filing date: 2004-12-09
Publication date: 2005-07-27

Abstract

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно, к устройствам для люминесцентного анализа и может быть использовано для оперативного контроля уровня загрязненности крупногабаритных металлических поверхностей люминесцирующими жировыми загрязнениями (остатками масел, смазок, смазочно-охлаждающих жидкостей), в том числе в полевых условиях, а также при контроле промышленной чистоты изделий машиностроения в механических, сборочных цехах, на складах. Устройство содержит полый корпус, источник излучения, приемник отраженного от поверхности изделия излучения, выход которого соединен с запоминающим блоком, световые фильтры и пульт управления. Устройство снабжено переходным кольцом и как минимум, одним дополнительным источником излучения, корпус выполнен в виде стакана с коническим пояском на наружной поверхности, на котором выполнены окна для фильтров, один из торцов корпуса имеет возможность контакта с контролируемой поверхностью изделия, а на другом установлено переходное кольцо с окном для светофильтра, на переходном кольце смонтирован приемник излучения, а источники излучения установлены на конической поверхности диаметрально противоположно и под углом друг к другу, каждый напротив окна, синхронизированы друг с другом. причем приемник излучения соединен с монитором и с накопителем данных.The utility model relates to optical instrumentation, namely, devices for luminescent analysis and can be used for operational control of the level of contamination of large metal surfaces with luminescent grease contaminants (residues of oils, greases, cutting fluids), including in the field, and also in the control of industrial cleanliness of engineering products in mechanical, assembly shops, in warehouses. The device comprises a hollow body, a radiation source, a receiver of radiation reflected from the surface of the product, the output of which is connected to a storage unit, light filters and a control panel. The device is equipped with a transition ring and at least one additional radiation source, the housing is made in the form of a glass with a conical belt on the outer surface, on which the filter windows are made, one of the ends of the housing has the ability to contact the controlled surface of the product, and the transition ring is installed on the other with a window for a filter, a radiation receiver is mounted on the adapter ring, and the radiation sources are mounted on a conical surface diametrically opposite and at an angle to each other, to Each opposite the window, synchronized with each other. moreover, the radiation receiver is connected to a monitor and to a data storage device.

Description

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а именно, к устройствам для люминесцентного анализа и может быть использовано для оперативного контроля уровня загрязненности крупногабаритных металлических поверхностей люминесцирующими жировыми загрязнениями (остатками масел. смазок, смазочно-охлаждающих жидкостей), в том числе в полевых условиях, а также при контроле промышленной чистоты изделий машиностроения в механических, сборочных цехах, на складах.The utility model relates to optical instrumentation, namely, devices for luminescent analysis and can be used for operational control of the level of contamination of large metal surfaces with luminescent grease contaminants (residues of oils, greases, cutting fluids), including in the field, and also in the control of industrial cleanliness of engineering products in mechanical, assembly shops, in warehouses.

Известен портативный люминесцентный анализатор, содержащий оптическую систему для возбуждения люминесценции, источник света, высокочастотный генератор, оптическую систему для регистрации люминесценции, фотоэлектронный умножитель, умножитель напряжения питания, блок цифровой индикации, аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство. источник питания. Для удобства эксплуатации все элементы и блоки анализатора размещены в корпусе.Known portable luminescent analyzer containing an optical system for exciting luminescence, a light source, a high-frequency generator, an optical system for recording luminescence, a photoelectronic multiplier, a voltage multiplier, a digital display unit, an analog-to-digital converter, a storage device. source of power. For ease of operation, all elements and blocks of the analyzer are placed in the housing.

Для работы анализатора осуществляют возбуждение люминесценции, которое производят ультрафиолетовым излучением высокочастотного разряда паров ртути, возникающим в источнике света. Высокочастотный разряд создается высокочастотным генератором. Ультрафиолетовое излучение через оптическую систему, состоящую из светофильтров, фокусируется на образец.For the analyzer to operate, luminescence is excited, which is produced by ultraviolet radiation of a high-frequency discharge of mercury vapor arising in a light source. A high-frequency discharge is created by a high-frequency generator. Ultraviolet radiation through the optical system, consisting of light filters, is focused on the sample.

Люминесцентное излучение от образца (изделия) проходит через оптическую систему для регистрации люминесценции и попадает на фотоэлектронный умножитель тока, откуда электрические сигналы поступают на усилитель, далее на аналого-цифровой преобразователь, откуда информация о состоянии поверхности образца (изделия) передается на запоминающее устройство и блок цифровой индикации. Известный люминесцентный анализатор осуществляет измерение интенсивности люминесценции и ее спектральный состав.Luminescent radiation from a sample (product) passes through an optical system for recording luminescence and enters a photoelectronic current multiplier, from where electric signals are sent to an amplifier, then to an analog-to-digital converter, from which information about the surface state of a sample (product) is transmitted to a storage device and unit digital indication. A well-known luminescent analyzer measures the intensity of luminescence and its spectral composition.

В результате анализа конструкции известного люминесцентного анализатора необходимо отметить, что она весьма габаритна (размеры корпуса 690×370×240 мм) и обладает значительной массой, кроме того, использование в известном анализаторе ртутных ламп в режиме постоянного их горения вызывает озонирование воздуха, что недопустимо в ряде производств на промышленных предприятиях.As a result of the analysis of the design of the known luminescent analyzer, it should be noted that it is very large (case dimensions 690 × 370 × 240 mm) and has a significant mass, in addition, the use of mercury lamps in the known analyzer in the mode of constant burning causes air ozonation, which is unacceptable in a number of industries in industrial enterprises.

Задачей настоящей полезной модели является создание устройства для люминесцентного контроля, обладающего незначительными габаритами и массой, позволяющего использовать его для работы в затесненных местах, с ограниченным доступом в зону работы, а также работающего в импульсном режиме и без использования ртутных ламп, что увеличивает область применения устройства.The objective of this utility model is to create a device for luminescent control, which has small dimensions and weight, which allows it to be used for work in crowded places, with limited access to the work area, and also operates in a pulsed mode and without the use of mercury lamps, which increases the scope of the device .

Поставленная задача обеспечивается тем, что в устройстве для люминесцентного контроля загрязнений поверхности изделий, содержащем полый корпус, источник излучения, приемник отраженного от поверхности изделия излучения, выход которого соединен с запоминающим блоком, световые фильтры и пульт управления, новым является то. что устройство снабжено переходным кольцом и вторым источником излучения, корпус выполнен в виде стакана с коническим пояском на наружной поверхности, на котором диаметрально противоположно выполнены два окна для фильтров, один из торцов корпуса имеет возможность контакта с контролируемой поверхностью изделия, а на другом установлено переходное кольцо с окном для светофильтра, на переходном кольце смонтирован приемник излучения, а источники излучения установлены на конической поверхности диаметрально противоположно и под углом друг к другу. каждый напротив окна, синхронизированы друг с другом, причем приемник излучения соединен с монитором и с накопителем данных.The task is ensured by the fact that in the device for luminescent control of surface contamination of products, containing a hollow body, a radiation source, a receiver of radiation reflected from the surface of the product, the output of which is connected to a storage unit, light filters and a control panel, is new. that the device is equipped with a transition ring and a second radiation source, the casing is made in the form of a glass with a conical girdle on the outer surface, on which two filter windows are diametrically opposed, one of the ends of the casing has the ability to contact the controlled surface of the product, and the transition ring is installed on the other with a window for a light filter, a radiation receiver is mounted on the adapter ring, and radiation sources are mounted on a conical surface diametrically opposite and at an angle to friend. each opposite the window, are synchronized with each other, and the radiation receiver is connected to a monitor and to a data storage device.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленное решение является новым.When conducting patent research, no solutions were found that are identical to the declared one, and therefore, the claimed solution is new.

Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.We believe that the information presented in the application materials is sufficient for the practical implementation of the utility model.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:The essence of the utility model is illustrated by graphic materials on which:

на фиг.1 - функциональная схема устройства:figure 1 - functional diagram of the device:

на фиг.2 - общий вид устройства;figure 2 - General view of the device;

на фиг.3 - корпус.figure 3 - body.

Устройство для люминесцентного контроля загрязнений поверхностей изделий состоит из полого светозащитного корпуса 1, выполненного в виде стакана, на котором закреплено переходное кольцо 2. Нижний срез стакана, предназначенный в процессе функционирования устройства для контакта с поверхностью изделия, обрамлен полиуретаном.A device for luminescent control of surface contamination of products consists of a hollow light-protective casing 1, made in the form of a glass, on which the adapter ring is fixed 2. The lower cut of the glass, designed during operation of the device to contact the surface of the product, is framed with polyurethane.

На корпусе 1 имеется коническая поверхность (поясок) «А», на которой выполнены диаметрально противоположно друг другу боковые окна 3.On the case 1 there is a conical surface (girdle) "A" on which the side windows 3 are diametrically opposed to each other.

На переходном кольце 2 имеется окно 4. Окна 3 предназначены для пропускания возбуждающего ультрафиолетового потока, а окно 4 для пропускания люминесценции жировых загрязнений поверхности изделия. Окна 3 и 4 закрыты оптическими фильтрами (не показаны).On the transition ring 2 there is a window 4. Windows 3 are designed to transmit an exciting ultraviolet stream, and window 4 is for transmission of the luminescence of fatty contaminants on the surface of the product. Windows 3 and 4 are covered by optical filters (not shown).

Устройство содержит как минимум два источника излучения 5. установленных на корпусе 1 диаметрально противоположно друг другу таким образом, что их источники света располагаются напротив окон 3. Для обеспечения одновременного включения (выключения) источников 5 их работа синхронизирована, для чего источники 5 соединены друг с другом кабелем синхронизации (позицией не обозначен).The device contains at least two radiation sources 5. mounted on the housing 1 diametrically opposite to each other so that their light sources are located opposite the windows 3. To ensure that the sources 5 are turned on (off) simultaneously, their operation is synchronized, for which the sources 5 are connected to each other synchronization cable (not indicated by position).

На верхнем срезе корпуса 1 на переходном кольце 2 установлен приемник 6 люминесцентного излучения, излучаемого контролируемой поверхностью изделия, приемное окно которого расположено напротив окна 4 корпуса 1.On the upper cut of the housing 1, on the transition ring 2, a receiver 6 of luminescent radiation emitted by the controlled surface of the product is installed, the receiving window of which is located opposite the window 4 of the housing 1.

Источники излучения 5 снабжены источниками питания 7. а приемник люминесцентного излучения - источником питания 8.The radiation sources 5 are provided with power sources 7. and the luminescent radiation receiver is equipped with a power source 8.

Управление работой устройства осуществляется от пульта 9 дистанционного управления.The operation of the device is carried out from the remote control 9 remote control.

Приемник 6 люминесцентного излучения имеет два выхода, один из которых имеет возможность соединения с монитором 10, а другой с накопителем данных 11.The receiver 6 of the luminescent radiation has two outputs, one of which has the ability to connect with a monitor 10, and the other with a data storage device 11.

Необходимо отметить, что выполнение всех элементов и блоков устройства является известным, оно не составляет предмета патентной охраны и поэтому в материалах заявки не раскрыто.It should be noted that the implementation of all elements and blocks of the device is known, it does not constitute the subject of patent protection and, therefore, is not disclosed in the application materials.

Так, в качестве источников питания 7 и 8 могут быть использованы алкалиновые батареи стандарта АА или аккумуляторы NR-H3.So, alkaline AA batteries or NR-H3 batteries can be used as power sources 7 and 8.

В качестве светофильтров выбираются светофильтры для пропускания ультрафиолетового потока длиной волны 300-400 нм (установлены в окнах 3) и для пропускания люминесцентного отражения от поверхности изделия длиной волны 400-700 нм (установлен в окне 4).As filters, filters are selected for transmitting an ultraviolet stream with a wavelength of 300-400 nm (installed in windows 3) and for transmitting luminescent reflection from the surface of a product with a wavelength of 400-700 nm (installed in window 4).

В качестве источников 5 излучения могут быть использованы промышленно выпускаемые импульсные фотовспышки, а в качестве приемника 6 люминесценции, монитора 10, накопителя данных 11 - стандартная цифровая камера (например, типа Nikon Coolpix 4500, Nikon 995), имеющая яркий жидкокристаллический монитор TFT (HAST), оптическое и цифровое увеличение, поворотный объектив, позволяющий производить съемку под разными углами, не меняя положения камеры. Данные камеры также имеют возможность сохранения снимков на карте памяти Compact Flash, формат цифровой печати в файл (DPOF), обеспечивающий распечатку изображения в нужной последовательности, минуя компьютер, на принтере, совместимом с DPOF, видеовыход, позволяющий выводить отснятый материал на монитор.As sources of radiation 5 can be used industrially produced pulsed flash, and as a receiver 6 of luminescence, monitor 10, data storage 11 - a standard digital camera (for example, such as Nikon Coolpix 4500, Nikon 995), which has a bright TFT LCD monitor (HAST) , optical and digital zoom, a rotary lens that allows you to shoot at different angles without changing the position of the camera. These cameras also have the ability to save pictures on a Compact Flash memory card, digital print format (DPOF) file, which prints the image in the desired sequence, bypassing the computer, on a DPOF-compatible printer, video output that allows you to display the captured material on the monitor.

Устройство для люминесцентного контроля загрязнений поверхностей изделий работает следующим образом.A device for luminescent control of surface contamination of products operates as follows.

Для обеспечения работы устройства в окна 3 устанавливают необходимые оптические фильтры и монтируют источники излучения. Источники 5 излучения монтируют на конической поверхности «А» корпуса 1 таким образом, чтобы в процессе работы устройства они освещали всю контролируемую поверхность изделия, ограниченную светозащитным корпусом 1, а отраженный поток излучения был бы направлен в окно 4. Сам процесс настройки положения источников 5 излучения известен для специалистов и раскрывать ею подробно нет необходимости.To ensure the operation of the device in the window 3 install the necessary optical filters and mount radiation sources. The radiation sources 5 are mounted on the conical surface "A" of the housing 1 so that during the operation of the device they illuminate the entire controlled surface of the product, limited by the light-protective housing 1, and the reflected radiation flux would be directed to the window 4. The process of setting the position of the radiation sources 5 known to specialists and it is not necessary to disclose it in detail.

В окно 4 переходного кольца 2 устанавливают фильтр для пропускания люминесценции жировых загрязнений поверхности изделия. Далее переходное кольцо 2 крепят известным образом на верхнем срезе (торце) корпуса 1, а на поверхность кольца монтируют приемник 6 люминесцентного излучения, излучаемого контролируемой поверхностью изделия. Проверяют состояние источников питания 7 и 8. Соединяют приемник 6 излучения с монитором 10 и накопителем данных 11.In the window 4 of the adapter ring 2, a filter is installed to pass the luminescence of fatty contaminants on the surface of the product. Next, the adapter ring 2 is mounted in a known manner on the upper cut (end) of the housing 1, and a receiver 6 of luminescent radiation emitted from the controlled surface of the product is mounted on the ring surface. Check the condition of power supplies 7 and 8. Connect the radiation receiver 6 to the monitor 10 and the data storage device 11.

Для определения состояния поверхности изделия, корпус 1 с закрепленными на нем источниками 5 излучения, переходным кольцом 2, приемником 6 люминесценции устанавливают на поверхности изделия нижним торцом, обрамленным полиуретаном. С пульта 9 дистанционного управления инициируют работу источников 5 излучения, импульсная лампа каждого из которых одновременно производит световую вспышку энергией в несколько ДЖ, длительностью несколько миллисекунд, мощностью в несколько кВт. Световой поток от каждого источника проходит через фильтры, установленные в боковых окнах 3, которые пропускают только ультрафиолетовую часть излучаемого спектра потока света и облучают исследуемую поверхность, закрытую корпусом 1 от внешних источников света. При наличии на исследуемой точке поверхности изделия загрязнений, возникает явление люминесценции. Люминесцирующий световой поток, проходя через окно 4 и установленный в нем фильтр, который пропускает только заданный участок спектра, попадает в приемник 6 излучения, где этот сигнал регистрируется.To determine the state of the surface of the product, the housing 1 with radiation sources 5 mounted on it, a transition ring 2, a luminescence receiver 6 is installed on the surface of the product with a lower end framed by polyurethane. From the remote control 9, the sources of radiation 5 are initiated, the flash lamp of each of which simultaneously produces a flash of light with an energy of several J, a duration of several milliseconds, a power of several kW. The luminous flux from each source passes through filters installed in the side windows 3, which pass only the ultraviolet part of the emitted spectrum of the light flux and irradiate the test surface, which is closed by the housing 1 from external light sources. In the presence of contaminants on the studied point of the surface of the product, a luminescence phenomenon occurs. The luminescent light flux passing through window 4 and a filter installed in it, which passes only a predetermined portion of the spectrum, enters the radiation receiver 6, where this signal is recorded.

Фотографическое изображение люминесцирующего участка выдается на монитор 10 и в накопитель данных 11.A photographic image of the luminescent portion is provided on the monitor 10 and in the data storage device 11.

Далее корпус 1 переносят для контроля следующего участка (точки) исследуемой поверхности изделия. По множеству проведенных измерений на контрольных точках исследуемой поверхности судят об уровне ее загрязнения.Next, the housing 1 is transferred to control the next section (point) of the investigated surface of the product. By the set of measurements taken at control points of the investigated surface, the level of its contamination is judged.

Использование данного устройства позволяет осуществлять контроль наличия жировых загрязнений на исследуемой поверхности изделия (качественный контроль) и определять степень загрязненности поверхности изделия (количественный контроль). Использование вместо ртутного источника освещения Using this device allows you to control the presence of fatty contaminants on the investigated surface of the product (quality control) and determine the degree of contamination of the surface of the product (quantitative control). Use instead of a mercury light source

как минимум двух синхронизированных безртутных импульсных источников делает устройство безопасным в работе и повышает точность работы, так как расположение источников обеспечивает равномерное облучение исследуемой поверхности. Наличие накопителя данных и небольшая масса корпуса позволяет за короткое время проводить большое количество измерений, осуществлять их автоматическую обработку на компьютере с выдачей результатов измерения оператору.at least two synchronized mercury-free pulsed sources makes the device safe to operate and increases the accuracy of operation, since the location of the sources ensures uniform irradiation of the investigated surface. The presence of a data storage device and the small mass of the housing allows for a short time to carry out a large number of measurements, to carry out their automatic processing on a computer with the issuance of measurement results to the operator.

Claims

A device for luminescent control of surface contamination of products, containing a hollow body, a radiation source, a receiver of radiation reflected from the surface of the product, the output of which is connected to a storage unit, light filters and a control panel, characterized in that the device is equipped with a transition ring and at least one additional source radiation, the casing is made in the form of a glass with a conical belt on the outer surface, on which diametrically made windows for filters are made, one of the ends to the housing has the possibility of contact with the controlled surface of the product, and on the other there is an adapter ring with a window for a filter, a radiation receiver is mounted on the adapter ring, and radiation sources are mounted on the conical surface of the housing at an angle to each other, each opposite the window, synchronized with each other, moreover, the radiation receiver is connected to a monitor and to a data storage device.