SU1260781A1 - Device for checking quality of article and material surface - Google Patents
Device for checking quality of article and material surface Download PDFInfo
- Publication number
- SU1260781A1 SU1260781A1 SU853925007A SU3925007A SU1260781A1 SU 1260781 A1 SU1260781 A1 SU 1260781A1 SU 853925007 A SU853925007 A SU 853925007A SU 3925007 A SU3925007 A SU 3925007A SU 1260781 A1 SU1260781 A1 SU 1260781A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- signal
- input
- control
- processing unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Устройство дл контрол качества поверхности изделий и материалов относитс к области неразрушающего контрол , а более конкретно к устройствам дл вьшвлени дефектов на поверхности изделий и материалов. Цель изобретени - повьше1ше достоверности контрол качества поверхности изделий и материалов путем фильтрации электрических сигналов по па раметру, соответствующему сумме длительностей сигнала на разных уровн х. Устройство содержит осветитель 1, последовательно соединенные фотопреобразователь 3, полосовой усилитель 4, блок 5 электронной обработки. Блок 5 позвол ет повысить отношение полезный сигнал/шум. Блок 5 вьтолнен в виде выпр мител 7, пороговых элементов 8, число которых соответствует количеству уровней, на которых измер етс длительность сигнала, циф- роаналогового преобразовател 9, управл ющего порогового элемента 11, интегратора 12. На выходе интегратора 12 формируетс соответствующий с S (Л ъ t Од о | 00A device for controlling the quality of the surface of products and materials relates to the field of non-destructive testing, and more specifically to devices for removing defects on the surface of products and materials. The purpose of the invention is to increase the reliability of quality control of the surface of products and materials by filtering electrical signals by a parameter corresponding to the sum of the signal durations at different levels. The device contains an illuminator 1, a phototransducer 3 connected in series, a bandpass amplifier 4, an electronic processing unit 5. Block 5 allows to increase the signal-to-noise ratio. Block 5 is made in the form of a rectifier 7, threshold elements 8, the number of which corresponds to the number of levels at which the duration of the signal is measured, digital-analog converter 9, control threshold element 11, integrator 12. At the output of the integrator 12, the corresponding S is formed ( L t Od o | 00
Description
ступенчатый сигнал, в котором отношение полезный сигнал/игум выше, чем у исходных сигналов. В блок 5 введен генератор импульсов 10, а цифроана- логовый преобразователь 9 выполнен . стробируемым при этом выход генератора импульсов 10 соединен с упistep signal, in which the ratio of the useful signal / igum is higher than that of the original signals. In block 5, a pulse generator 10 is inserted, and digital-analog converter 9 is executed. gated with the output of the pulse generator 10 is connected to the upi
Изобретение относитс к неразру шающёму контролю, а конкретно к устройствам дл вы влени дефектов на поверхности изделий и материалов.The invention relates to non-destructive testing, and specifically to devices for detecting defects on the surface of products and materials.
Цель изобретени - повышение достоверности контрол путем фильтрации электрических сигналов по параметру , соответствующему сумме длит тельностей сигнала на разных уровн х.The purpose of the invention is to increase the reliability of monitoring by filtering electrical signals by a parameter corresponding to the sum of signal durations at different levels.
На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие работу устройства.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - diagrams on the operation of the device.
Устройство содержит осветитель 1, изделие 2, поверхность которого контролируетс , последовательно соединенные фотопреобразователь 3, полосовой усилитель А, блок электронной обработки 5, регистратор 6. Блок электронной обработки 5 выполнен в виде вьтр мител 7, N пороговых элементов 8, число которых соответствует количеству уровней, на которых измер етс длительность сигнала, цифроанало- гового преобразовател (ЦАП) 9, генератора импульсов 10, регулируемого по частоте, управл ющего порогового элемента 11, интегратора 12, причем выход интегратора 12 соединен с входом регистратора 6, управл ющий вход с выходом управл ющего порогового элемента 11, информационный вход с выходом ЦАП 9, управл ющим входом подключенного к выходу генератора импульсов 10, а информационными входами к выходам соответствующих пороговых элементов 8, входы которых объединены с входом управл ющего порогового элемента 11 и подключены к выходу выпр мител 7, входом соединенного с выходом полосового усилител 4. На фиг. 2 представлены сигнал шума 13 и сигналы 14 и 15, сформированные от дефектов.The device contains an illuminator 1, an item 2 whose surface is monitored, a series-connected transducer 3, a band-pass amplifier A, an electronic processing unit 5, a recorder 6. The electronic processing unit 5 is made in the form of cut-outs 7, N threshold elements 8, the number of which corresponds to the number of levels , on which the duration of the signal, a digital-to-analog converter (DAC) 9, a pulse generator 10, adjustable in frequency, a control threshold element 11, an integrator 12, is measured, the integral output ora 12 is connected to the input of the recorder 6, the control input with the output of the control threshold element 11, the information input with the output of the DAC 9, the control input connected to the output of the pulse generator 10, and information inputs to the outputs of the corresponding threshold elements 8, the inputs of which are combined with the input of the control threshold element 11 and are connected to the output of the rectifier 7, the input connected to the output of the bandpass amplifier 4. FIG. 2 shows the noise signal 13 and the signals 14 and 15 generated from defects.
07810781
равл ющим входом цифро налогового преобразовател 9. Регулировкой частоты генератора импульсов 10 достигаетс изменение чувствительности устройства к дефектам без изменени настройки регистратора 6. 1 з,п.ф-лы, 2 ил.By equalizing the input of the digital-to-tax converter 9. By adjusting the frequency of the pulse generator 10, a change in the sensitivity of the device to defects is achieved without changing the settings of the recorder 6. 1 s, p. 2, 2 sig.
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Изделие 2, вращающеес с посто н- ной угловой скоростью CJ освещаетсй осветителем 1 (фиг. 1). Отраженное от издели 2 излучение, модулированное профилем поверхности и изменением его коэффициента отражени , воспринимаетс фотопреобразователем 3, преобразующим оптический сигнал в электрический. Сигналы с фотопреобразовател 3 фильтруютс по часто - те и усиливаютс в полосовом усипи- теле 4 и поступают в блок элёктрон- ной обработки 5.Product 2 rotating at a constant angular velocity CJ is illuminated by illuminator 1 (Fig. 1). The radiation reflected from the product 2, modulated by the surface profile and a change in its reflection coefficient, is perceived by the phototransducer 3, which converts the optical signal into an electrical one. The signals from the photovoltaic converter 3 are often filtered and amplified in the bandwidth amplifier 4 and fed to the electronic processing unit 5.
В полосовом усилителе 4 отфиль- тровываютс сигналы помехи, например , сигналы, сформированные от биени вращающегос издели 2, частота которых соответствует угловой скорости вращени издели 2.In the bandpass amplifier 4, interference signals are filtered out, for example, signals generated from the beat of a rotating product 2, whose frequency corresponds to the angular speed of rotation of the product 2.
Таким образом, на вход блока электронной обработки 5 поступают только сигналы, сформированные от кон- тролируемой поверхности. Это смесь полезных сигналов с шумами.Thus, only the signals generated from the controlled surface come to the input of the electronic processing unit 5. It is a mixture of useful signals with noises.
Дл повьщ1ени достоверности вы влени сигналов от дефектов (полезных сигналов) на фоне шумов в блоке электронной обработки 5 сигналы подвергаютс преобразовани м, позвол ющим в преобразованном сигнале повысить отношение полезньй сигнал/шум,- Вьшолн етс это в предлагаемом устройстве следующим образом.In order to increase the reliability of detection of signals from defects (useful signals) against the background of noise in the electronic processing unit 5, the signals are subjected to transformations that allow an enhanced signal-to-noise ratio to be increased in the converted signal, in the proposed device as follows.
В блоке электронной обработки 5 входные сигналы поступают на вьшр - митель.7, который осуществл ет двух- хЛлупериодное выпр мление сигнала. Как положительна , та:к и отрицательна составл юща входного сигнала могут содержать информацию о дефекте, поэто1-1у обе составл ющиеIn the electronic processing unit 5, the input signals are sent to the transmitter 7, which performs a two-cycle signal rectification. As positive, that: k and the negative component of the input signal can contain information about the defect, so both components
сигнала необходимо анализировать. Введение выпр мител 7 позвол ет далее работать только с однопод рны ми сигналами, например, положительной пол рности.signal needs to be analyzed. The introduction of rectifier 7 allows you to continue to work only with mono-polarized signals, for example, positive polarity.
На выходе вьшр мител 7 сигналы 13 15 сформированы от дефектов (фиг. 2). Сигнал 14 .характерен дл дефектов с острьми кра ми типа трещин , цпрапин, а сигнал 15 характерен дл дефектов с плавными очертани ми краев типа вм тин. С выхода выпр мител 7 сигналы поступают на входы N. пороговых элементов 8 и-на вход управл ющего порогового элемента 11.At the output of the sensor 7, the signals 13 15 are formed from defects (Fig. 2). Signal 14 is characteristic of defects with sharp edges such as cracks, sprapin, and signal 15 is characteristic of defects with smooth outlines of vm-type edges. From the output of the rectifier 7, signals are fed to the inputs N. of the threshold elements 8 and to the input of the control threshold element 11.
Уровни срабатывани пороговых элементов 8 устанавливают соответственно по величине равными , , U,The trigger levels of the threshold elements 8 are set respectively by a value equal to,, U,
, причем и,., and
порг porg
..Д1„..D1 „
и,и| орг т,рэ--- пор4 (фиг. 2). При превышении амплитудой сигналов 13 - 15 установленных уровней срабатывани на выходе соответствующих пороговых элементов 8 формируютс пр моугольные импульсы нормированной амплитуды с длительностью , равной длительности сигнала на соответствующем уровне , and, and | org t, re --- por4 (fig. 2). When the amplitudes of the signals 13-15 are set above the set response levels, the output of the corresponding threshold elements 8 is formed by the normalized amplitude rectangular pulses with a duration equal to the signal duration at the corresponding level,
. Импульсы с выходов пороговых элементов 8 поступают на информационные входы стробируемого ЦАП 9. Стробиру- етс работа ЦАП 9 импульсами, пос- .тупающими на его управл ющий вход с регулируемого по частоте генератора импульсов 10. Генератор импульсов 10 формирует импульсы U (фиг. 2). По приходу очередного импульса U. на управл ющий вход ЦАП 9 на его выходе формируетс импульс тока с длит хьностью, равной длительности импульса Uf., и амплитудой, соответствующей количеству одновременно сработавших пороговых элементов 8 в момент наличи импульса Up.. The pulses from the outputs of the threshold elements 8 arrive at the information inputs of the gated DAC 9. The DAC gates with 9 pulses that receive the control input from a frequency-controlled pulse generator 10. The pulse generator 10 generates pulses U (Fig. 2) . Upon the arrival of the next pulse U. to the control input of the DAC 9, a current pulse with a duration equal to the pulse duration Uf. And an amplitude corresponding to the number of simultaneously triggered threshold elements 8 at the instant of the pulse Up is generated at its output.
Импульсы тока 1цап поступают на ин форма1щонный вход интегратора 12, который суммирует их при наличии на его управл ющем входе импульса строб 1. Импульс строб 1 (фиг.2) формируетс на выходе управл ющего порогового элемента 11 каждый раз, когда амплитуда сигналов 13 - 15 на его входе превышает уровень UUHB,The current pulses 1cap are fed to the informant input input of integrator 12, which summarizes them if there is a gate 1 pulse on its control input. A pulse gate 1 (Fig. 2) is formed at the output of the control threshold element 11 each time when the signals amplitude is 13-15 at its entrance exceeds the level of UUHB,
На выходе интегратора 12 от каждо го сигнала 13 - 15 формируетс соот- ветствующий ступенчатый сигнал UBJ,X.,At the output of the integrator 12 from each signal 13–15, the corresponding step signal UBJ, X.,
Максимальна величина амплитуды сигнала U пропорциональна величинеThe maximum amplitude of the signal U is proportional to
цчп о tshp about
N f N f
Z --- iTi. atZ --- iTi. at
- -
1515
2020
2525
30thirty
4 four
гдеWhere
onZonZ
шsh
AtAt
суммарна величина амплитуд импульсов тока на выходе ЦАП 9 за врем импульса строб величина амплитуды импульса тока на выходе ЦАП 9 при одном сработавшем пороговом элементе 8,- число уровней, на которых измер етс длительность сигнала;the sum of the amplitudes of the current pulses at the output of the DAC 9 during the pulse time of the strobe, the magnitude of the amplitude of the current pulse at the output of the DAC 9 with one threshold element 8 triggered, is the number of levels at which the signal duration is measured;
период следовани импульсов Uj. ipulse period Uj. i
длительность сигнала на соответствующем уровнеsignal duration at the appropriate level
и„and"
Так как ные, то ISince they are, then I
пор pore
HutHut
иand
величины посто н- соответственно и„values of constant n, respectively, and
ЦаПг OtJUlDCI.lDC.nraU Ug|,j TsaPg OtJUlDCI.lDC.nraU Ug |, j
пропорциональны величине суммарной длительности соответствующего сигнала 13 - 15 на уровн х , ,...,U,,,,proportional to the total duration of the corresponding signal 13 - 15 at the levels,, ..., U ,,,,
В ступенчатых сигналах Ujj,, вл ющихс сигналами 13 - 15, преобразованными по величине суммарной длительности, отношение полезный сигнал/шум Bbmie, чем у исходных сигналов (фиг. 2).In the stepped signals Ujj, which are the signals 13–15 converted by the total duration, the useful signal-to-noise ratio is Bbmie than the original signals (Fig. 2).
Сигналы Ug, поступают далее в регистратор 6.The signals Ug, proceed further to the recorder 6.
В регистраторе 6, который может быть выполнен в виде компаратора.In the registrar 6, which can be made in the form of a comparator.
35 амплитуда сигнала U,35 amplitude of the signal U,
выхout
соответст5 corresponding to 5
00
вующа суммарной длительности конкретного сигнала 13 - 15 на уровн х Oqoj,,,... ,Unop сравниваетс с наперед заданным значением напр жени . (фиг.2), соответствующего суммарной длительности сигнала от максимально допустимого дефекта на уровн х U(,pp ,The cumulative duration of a particular signal 13 through 15 at the levels Oqoj ,,, ..., Unop is compared with a predetermined voltage value. (Fig.2), corresponding to the total duration of the signal from the maximum permissible defect at the level x U (, pp,
г7ор N G7or N
При превышении амплитуды сигнала Ugy этого напр жени на выходе регистратора 6 формируетс импульс дефект , который далее может поступать на исполнительный механизм, осуществл ющий съем издели в тару брак.When the amplitude of the Ugy signal exceeds this voltage, the impulse defect is formed at the output of the recorder 6, which can then be fed to the actuator, which removes the product into a reject container.
После снижени амплитуды сигнала на выходе выпр мител 7 ниже величины на выходе управл ющего по- .рогового элемента 11 заканчиваетс импульс строб 1, интегратор 12 устанавливаетс в исходное нулевое состо ние. После этого устройство гсг тово к измерению и анализу суммарной, длительности очередного сигнала.After reducing the amplitude of the signal at the output of the rectifier 7 below the value at the output of the control sub-element of the threshold element 11, the pulse 1 ends, the integrator 12 is reset to its original zero state. After that, the device is ready to measure and analyze the total, duration of the next signal.
5126078151260781
Величину U.,p устанавливают из услови О и,„ (Uu,,j - амплитуда шума от бездефектной поверх5 сThe value of U., p is set from the condition O and, „(Uu ,, j is the amplitude of the noise from the defect-free over 5 s
ности) . Величину Uppp, выбирают из услови Ui,,,p . Величины U(,op ,.., ,L(,op N срабатывани порого вых элементов 8 устанавливают таким образом, чтобы охватить весь ожидаемый диапазон изменени амплитуд сигналов от контролируемой поверхности . Шаг установки tft,ap, ,.. ,UnopN в общем случае неравномерный и выбираетс исход из того, каково ми нимальное отношение сигнал/шум от дефектов, подлежащих вы влению. Если вы вл ть необходимо с высокой досто- верн.остью дефекты, сигнал от которых превышает амплитуду шума более, чем в 2 раза, то шаг установки , ,... , и„рр может быть равномерным. Если основна масса дефектов, подлежащих вы влению, характеризуетс отношением сигнал/шум меньше 1, но не более 2, то шаг установки 11, в диапазоне от Uynp до , предпочтительно устанавливать меньшим шагаnosti). The value of Uppp is chosen from the condition Ui ,,, p. The values U (, op, ..,, L (, op N of the response of the threshold elements 8 are set in such a way as to cover the entire expected range of variation of the amplitudes of signals from the monitored surface. Installation step tft, ap, ... uneven and is selected on the basis of the minimum signal-to-noise ratio of defects to be detected. If defects with a signal exceeding the noise amplitude of more than 2 times, it is necessary to reveal with a high degree of accuracy, then installations,, ..., and "pp can be uniform. If the main mass def As the signals to be detected are characterized by a signal-to-noise ratio less than 1 but not more than 2, then the installation step is 11, in the range from Uynp to, it is preferable to set to be smaller than the step
установки иinstallations and
2 U2 U
ПорPore
на уровн х болееat level x more
UlijM UliM
в рассматриваемом примереin this example
реализации устройства и„ор,и„„р, U. implementations of the device and „op, and„ „p, U.
порз ше Uijij.Porj uhe Uijij.
. а . but
UnopN больРегулировкой частоты генератора импульсов 10 достигаетс изменение чувствительности устройства к дефектам без изменени настройки регистратора 6.UnopN more By adjusting the frequency of the pulse generator 10, a change in the sensitivity of the device to defects is achieved without changing the setting of the recorder 6.
Данное изобретение позвол ет вы вл ть сигналы от дефектов путем филтрации сигналов по величине суммарно длительности, определ емой дл каж- дого сигнала по длительност м, измеренным на уровн х как выше, так и ниже уровн шума, что позвол ет повысить количество используемых признаков сигналов. Причем дополнительные информативные признаки извлекаютс из области расположени шумов. Этим снижаетс потер информации о дефекThe present invention allows detection of signals from defects by filtering signals according to the magnitude of the total duration determined for each signal by durations measured at levels both above and below the noise level, which allows an increase in the number of signals used. . Moreover, additional informative features are extracted from the noise location area. This reduces the loss of information
тах с амплитудой ниже, уровн тумов повышаетс достоверность вы влени дефектов с амплитудой не более, чем на 20% превышающей уровень шумов и соответственно повьштаетс достс1вер- ность контрол качества поверхностей изделий и материалов.The max with amplitude is lower, the level of tumors increases the reliability of detection of defects with an amplitude of no more than 20% higher than the level of noise and, accordingly, the accuracy of quality control of the surfaces of products and materials increases.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853925007A SU1260781A1 (en) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | Device for checking quality of article and material surface |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU853925007A SU1260781A1 (en) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | Device for checking quality of article and material surface |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1260781A1 true SU1260781A1 (en) | 1986-09-30 |
Family
ID=21187680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU853925007A SU1260781A1 (en) | 1985-05-29 | 1985-05-29 | Device for checking quality of article and material surface |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1260781A1 (en) |
-
1985
- 1985-05-29 SU SU853925007A patent/SU1260781A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент GB 1387320, кл. G 1 А 1975. Авторское свидетельство СССР 934326, кл. G 01 N 21/89, 1980. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4201093A (en) | Ultrasonic sheet material testing apparatus | |
CN111025064A (en) | Method and system for realizing detection of working state of ball mill by non-contact speed measurement | |
SU1260781A1 (en) | Device for checking quality of article and material surface | |
US3774041A (en) | Automatic inspector of the surface of running object | |
US5416316A (en) | Optical sensor arrangement for presence detection with variable pulse repetition frequency | |
US3360651A (en) | Web inspection device with modified defect signal control | |
US3890568A (en) | Method and apparatus for particle length measurement | |
SU1411659A1 (en) | Method and apparatus for determining defective articles | |
SU1049797A1 (en) | Device for ultrasonic inspection of parts | |
SU1015297A1 (en) | Device for checking welded joints | |
SU1317337A1 (en) | Photoelectric device for checking surface flaws | |
SU1520354A1 (en) | Apparatus for checking defects of surface | |
SU974257A1 (en) | Device for checking materials by acoustic emission | |
JPS61283855A (en) | Defect detecting device | |
SU1617342A1 (en) | Method of flaw detection of surface of articles | |
SU1189513A1 (en) | Automatic machine control device for sorting out parts | |
SU1002947A2 (en) | Device for measuring width of crack in steel tape | |
SU1619168A1 (en) | Apparatus for ultrasonic inspection | |
SU1335862A1 (en) | Eddy-current flaw detector | |
SU1515102A2 (en) | Ultrasonic flaw detector | |
CA1148651A (en) | Ultrasonic sheet material testing apparatus | |
CA1138986A (en) | Ultrasonic sheet material testing apparatus | |
SU1573409A1 (en) | Apparatus for flaw detection of articles from ferromagnetic materials | |
SU1348729A1 (en) | Flaw detector terminal | |
SU1642364A1 (en) | Eddy current method for nondestructive testing products and device for realizing thereof |