SU1753377A1

SU1753377A1 - Method of monitoring spot defects on the surface of flat materials in motion and device for realization

Info

Publication number: SU1753377A1
Application number: SU884606675A
Authority: SU
Inventors: Мустафо Мухамедович Асимов; Рустам Мустафьевич Асимов; Тимур Хабибулаевич Назаров; Ростислав Владимирович Степанов
Original assignee: Институт физики им.Б.И.Степанова; Физико-Технический Институт Им.С.У.Умарова
Priority date: 1988-11-21
Filing date: 1988-11-21
Publication date: 1992-08-07

Abstract

Изобретение относитс к области оптических методов контрол материалов и может быть использовано дл обнаружени локальных дефектов на поверхности тканей, бумаги, стекла, кинофотоматериалов, фольги , стального проката и т.д Цель изобретени - повышение достоверности и чувствительности, а также быстродействи и надежности. Освещают материал с помощью источника 1 света vt щели 2, разме- щенных перед материалом 3. Три пары линеек 4 фотодиодов, размещенных в прошедшем через дефект, отраженном от него и рассе нном им световых потоках, регистрируют световой сигнал последовательно дважды при прохождении дефекта через световой поток. Разность сигналов кодируют по пол рности и амплитуде и усиливают по переменному току. Выходы каждой пары линеек фотодиодов соединены с входом блока 5 сравнени , к выходу которого подключен усилитель 6 переменного тока. Фонова составл юща оптического сигнала, одинакова дл каждой из линеек фотодиодов , сто щих в одной паре, при вычислении разности компенсируетс . Дефект считаетс обнаруженным, если после выброса выходного сигнала одной пол рности по прошествии строго определетгнбго интервала времени следует импульс обратной пол рности . При этом продолжительность указанного интервала вычисл етс исход из рассто ний между линейками фотодиодов в паре и скорости движени материала. 2 с п. ф-лы, 2 ил. у ( VI СП со со V VIThe invention relates to the field of optical methods for controlling materials and can be used to detect local defects on the surface of fabrics, paper, glass, films, foils, rolled steel, etc. The purpose of the invention is to increase the reliability and sensitivity, as well as speed and reliability. The material is illuminated with the help of light source 1 vt of the slit 2 placed in front of material 3. Three pairs of lines of 4 photodiodes placed in the light passing through the defect, reflected from it and scattered by it light streams, register the light signal successively twice when the defect passes through the light flow. The difference between the signals is encoded in polarity and amplitude and amplified in alternating current. The outputs of each pair of photodiode lines are connected to the input of the comparator unit 5, to the output of which an AC amplifier 6 is connected. The background component of the optical signal, the same for each of the photodiode arrays standing in the same pair, is compensated when calculating the difference. A defect is considered to be detected if, after ejecting the output signal of one polarity, a reverse polarity pulse follows a strictly defined time interval. At the same time, the duration of the specified interval is calculated from the distance between the lines of photodiodes in a pair and the speed of movement of the material. 2 with a. F-crystals, 2 Il. y (VI joint venture with co

Description

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.The invention relates to the field of optical methods for controlling Materials and can be used to detect local defects on the surface of fabrics, paper, glass, film and photo materials, 5 gi film, rolled steel, etc.

Цель изобретения - повышение достоверности и чувствительности контроля повёрхнОсти плоских движущихся материалов. > 10The purpose of the invention is to increase the reliability and sensitivity of the control of the surface of flat moving materials. > 10

На фиг. 1 показала блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема блока регистрации.In FIG. 1 showed a block diagram of a device; in FIG. 2 is a circuit diagram of a registration unit.

Способ .реализуется следующим образом. 15The method. Is implemented as follows. fifteen

Движущийся материал освещают по всей его Ширине непрерывным световым потоком. Регистрируют прошедший через материал, отраженный от него и рассеянный световые сигналы. При этом регистра- 20 цию указанных сигналов производят в двух различных областях - в области входа материала в освещающий световой поток и в области выхода из светового потока. Сигналы, полученные из двух различных обла- 25 стей, непрерывно сравнивают друг с другом путем вычисления их разности. Разность сигналов усиливают по переменному току и кодируют по амплитуде и полярности. Определяют время между двумя разбалансами 30 одинаковой амплитуды и в случае, когда это время совпадает со временем передвижения материала от одной области регистрации до другой, считают, что на поверхности материала имеется дефект. Если же указан- 35 ные времена не совпадают, считают, что разбаланс вызван помехой и дефект на материале отсутствует.Moving material is illuminated along its entire Width with a continuous light stream. The transmitted and scattered light signals passing through the material are recorded. In this case, the registration of these signals is carried out in two different areas - in the area of the material entrance into the illuminating light stream and in the area of exit from the light stream. Signals obtained from two different regions are continuously compared with each other by calculating their difference. The signal difference is amplified by alternating current and encoded by amplitude and polarity. The time between two imbalances 30 of the same amplitude is determined and in the case when this time coincides with the time of movement of the material from one recording area to another, it is believed that there is a defect on the surface of the material. If the indicated times do not coincide, they consider that the imbalance is caused by interference and there is no defect in the material.

Вычисление разности сигналов позволяет подавлять медленно меняющуюся фо- 40 новую составляющую сигналов, благодаря чему увеличивается чувствительность способа. Фиксация времени между разбалансами позволяет отсечь случайные сигналы, не вызванные наличием дефекта, и новы- 45 сить тем самым достоверность контроля.Calculation of the signal difference makes it possible to suppress a slowly changing background component of the signals, thereby increasing the sensitivity of the method. Fixing the time between imbalances allows you to cut off random signals that are not caused by the presence of a defect, and thereby increase the reliability of the control.

Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 света и щель 2, размещенные перед движущимся материалом 3 по ширине, три пары линеек 4 фотодиодов, 50 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 55 усилителя б переменного тока.A device that implements the method comprises a light source 1 and a slit 2 placed in front of the moving material 3 in width, three pairs of rulers 4 of photodiodes, 50 located in the light flux reflected and scattered from it, passing through the Defect. The line 4 of solar photodiodes are connected to the input of the comparison unit 5, the output of which is connected to the input 55 of the amplifier b AC.

Блок 5 сравнения содержит операционные усилители 7, 8, дифференциальные цепочки 9, 10, резисторы 11, 12 обратной связи и источник 13 опорного напряжения.Block 5 comparison contains operational amplifiers 7, 8, differential circuits 9, 10, resistors 11, 12 feedback and the source 13 of the reference voltage.

Усилитель 6 переменного тока содержит дифференциальный усилитель 14 с резистором 15 обратной связи.The AC amplifier 6 comprises a differential amplifier 14 with a feedback resistor 15.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сигнал с линеек 4 фотодиодов усиливается в блоке 5 сравнения с помощью операционных усилителей 7 и 8 и через дифференцирующие цепи 9 и 10, соответственно, поступает на вход операционного усилителя 14 усилителя 6 переменного тока, работающего по разностной схеме. На выходе усилителя б получают сигнал, закодированный по полярности и амплитуде. Баллансировка блока 5 сравнения производится путем подбора коэффициентов усиления операционных усилителей 7 и 8 с помощью резисторов 11 и 12. При этом на выходе усилителя б 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.The signal from the photodiode arrays 4 is amplified in the comparison unit 5 using operational amplifiers 7 and 8 and, through differentiating circuits 9 and 10, respectively, is fed to the input of the operational amplifier 14 of an alternating current amplifier 6 operating according to a difference circuit. The output of amplifier b receives a signal encoded in polarity and amplitude. The balancing unit 5 comparison is performed by selecting the gain of the operational amplifiers 7 and 8 using resistors 11 and 12. In this case, the output of the amplifier b AC receive zero beat of noise from the light source 1. The amplitude of the output useful signal is regulated by a resistor 15. The reference voltage source 13 provides a constant bias at the output of the AC amplifier 6, which is necessary for pairing the proposed device with an analog-to-digital converter of a computer-based measuring complex.

Изобретение позволяет расширить число типов регистрируемых дефектов до 64. При этом практически исключаются ложные срабатывания за счет изменения фоновой составляющей оптического сигнала..The invention allows to expand the number of types of detected defects to 64. In this case, false alarms due to a change in the background component of the optical signal are practically eliminated ..

Claims

Claim

1. A method for continuously monitoring local defects on the surface of plane moving materials, including lighting the material, photoelectric registration of light signals transmitted through it, reflected from it and scattered by it and defect identification, characterized in that, in order to increase reliability and sensitivity, light signals are recorded consistently twice during the passage of the defect through the light flux, the difference of these signals is amplified by alternating current and encoded by polarity and amplitude, about redelyayut time between two equal amplitude imbalance on which the judge of the defect.

2. A device for continuous monitoring of local defects on the surface of plane moving materials, including S: m, a light source and a slit forming an illuminating light flux, as well as a recording system including photodetectors for recording transmitted, reflected and scattered light fluxes and a defect identification unit, about l l5 1753377 δ, which, in order to increase the reliability and sensitivity, each of the photodetectors is equipped with a comparison unit and an AC amplifier, and each photodetector is made in de 5 pairs of lines of photodiodes orientated parallel to the slit, the outputs of which are connected to the input of the comparator, which is connected to the output of the AC amplifier.

Figure 2