DK143475B - Fe fremgangsmaade og apparat til optisk undersoegelse for fejl i genstande af glas eller andet transparent materiale - Google Patents

Description

(w)

(19) DANMARK VjV

|j| (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT du 11*31+75 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 5353/69 (51) lnt.Cl.s 8 01 N 21/90 (22) Indleveringsdag ®· 19&9 (24) Løbedag 6. okt. 1969 (41) Aim. tilgængelig 10· apr. 1970 (44) Fremlagt 24. aug. 19^1 (86) International ansøgning nr. ~ (86) International indleveringsdag ~ (85) Videreførelsesdag ~ (62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 9· okt. 1968, 169187, FR

(71) Ansøger COMPAGNIE DE SAINT-GOBAIN, 92 Neuilly-sur-Seine, FR.

(72) Opfinder Gerard Serret, FR.

(74) Fuldmægtig Internationalt Patent-Bur eau.

(54) Fremgangsmåde og apparat til optisk undersøgelse for fejl i genstande af glas eller andet transparent materiale.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til optisk undersøgelse af genstande af glas eller andet lystransparent materiale, og hvor mindst to lysbundter moduleres og hver for sig gennem optiske fibre ledes til den genstand, der skal undersøges.

Den optiske undersøgelse af glasgenstande, f.eks. glasbeholdere, er forbundet med en række, af sagkyndige velkendte vanskeligheder.

B Det man sigter til ved sådanne undersøgelser er hurtigst muligt at Ώ detektere omend ikke alle forekommende fejl, dog de fleste af disse fejl i glas- beholderen. Hvis man f.eks. belyser beholderen med et snævert lysbundt, vil be- 2 holderen sprede lyset i en stor del af rummet og på iøvrigt uensartet måde, som

•J

~· desuden varierer meget, når man bringer beholderen til at dreje om sig selv g under den anvendte detektor, fordi der kan forekomme fabrikationsfejl eller 3 -uregelmæssigheder og beholderen kan være dårligt centreret i forhold til under- 2 143475 søgelsesapparatet og det sker, at en del af beholderen ikke udfører en ren rotationsbevægelse, men også udfører en translationsbevægelse i forhold til apparatet.

Når en fejl rammes af lysbundtet, kastes der lys tilbage inden for et begrænset område af rummet således, at der dannes et •'ekko1*. Når beholderen drejer, gennemgår dette ekko et snævert område, som skal kunne ramme detektoren, hvis fejlen skal kunne detekteres. Imidlertid varierer fejlene meget og derfor varierer det af ekkoet skanderede område fra beholder til beholder og for derfor at kunne opfange ekkoet og opnå et karakteristisk signal, må man anbringe detektoren i nærheden af det sted, hvor fejlen befinder sig.

Hvis ikke detektoren anbringes nær fejlen, må man gøre lysbundtet bredere. Dermed kommer modtageren til at modtage mere forstyrrende lys og dens følsomhed reduceres tilsvarende. Man kan derfor med ét apparat kun forvente at detektere ganske bestemte fejltyper, forudsat at apparatet er nøje indstillet for hver type beholder, hvilket i produktionsmæssigt henseende ikke er hensigtsmæssigt.

Det er kendt at modulere lysbundtet, som dermed nemmere kan forstærkes, men på grund af forstyrrelserne og baggrundsstøjen, som jo også forstærkes, er man ikke i stand til i én enkelt operation at detektere vidt forskellige fejltyper.

Man kunne afhjælpe disse vanskeligheder, ved at foretage flere kontroloperationer på hver beholder, men foruden urimelig store anskaffelsesudgifter møder man også den vanskelighed, at der sædvanligvis ikke kan placeres mere end to apparater ved siden af hinanden, fordi de optisk generer hinanden, hvilket igen indebærer, at der skal anvendes snævre lysbundter, hvilket som tidligere sagt har sine ulemper.

Opfindelsen tager sigte på at afhjælpe disse ulemper og med henblik herpå er en fremgangsmåde ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at lysbundterne moduleres med hver sin frekvens, der er forskellig fra den eller de andre frekvenser, at der anvendes modulationsfrekvenser, der indbyrdes ikke står i harmonisk forhold, og at de fra genstanden tilbagesendte lysbundter føres til hver sin til den pågældende modulationsfrekvens afstemt modtager.

Under anvendelsen af en sådan modulation, dog på den måde, at hvert lysbundt som angivet moduleres med hver sin frekvens, og at der anvendes forskellige frekvenser som ovenfor angivet, opnår man en sikrere og mere pålidelig fejlpåvisning, idet hver modtager er i stand til at sondre mellem det pågældende nyttesignal, baggrundsstøjen og eventuelt andetsteds fra hidrørende, umodulerede signaler. Da frekvenserne indbyrdes ikke står i harmonisk forhold, kan de modtagne signaler ikke have fælles grundtone eller fælles overtoner, i hvert fald ikke fælles-overtoner af væsentlig styrke.

Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden 3 14 3 Λ 7 5 ifølge opfindelsen, hvilket apparat omfatter dels en lyskilde, dels et optisk qrstem til frembringelse af mindst to lysbundter, dels organer til modulation af lysbundterne, dels mindst to bundter af optiske fibre, og er ejendommeligt ved, at det har modtagere i et antal svarende til antallet af lysbundter, idet hver modtager har en forstærker med snæver båndbredde og afstemt til hver sin modulationsfrekvens. Et apparat i denne udformning gør det muligt at opnå den ovenfor nævnte fordel. De enkelte modtagere, der har snæver båndbredde, lader kun passere de nyttesignaler, hvis frekvens svarer til den pågældende modulationsfrekvens og påvirkes ikke af andre lyssignaler, som enten kommer udefra eller skyldes refleksioner i beholderen og hører til det, der generelt betegnes baggrundsstøj.

I henhold til en udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen er det optiske system indrettet til at danne flere billeder af lyskilden i et og samme plan, medens modulationsorganerne udgøres af en i dette plan beliggende, roterende skive med koncentriske rækker af modulationsåbninger i et ulige stort antal, hvilke rækker åbninger er beliggende ud for hver sit billede. Anvendelsen af en perforeret skive med koncentriske rækker af modulationsåbninger har den fordel, at apparatet blot ved udskiftning af skiven nemt kan tilpasses forskellige undersøgelser af beholdere af forskellige typer.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser en afbildning af apparatet ifølge opfindelsen, og fig. 2 viser et snit gennem det i fig. 1 viste apparat.

Det viste apparat omfatter en lampe 1, f.eks. en jodlampe, to spejl 2,2a, der med hinanden danner en vinkel på 45°, to linser 3,3a, der hver danner et billede af glødelampens filament i et plan, der indeholder en skive 4. Skiven drives af en motor 5, og omfatter to rsdcker af åbninger eller spalter, der er anbragt koncentrisk med skivens akse, idet den ene række åbninger modulerer lysbundtet fra linsen 3, medens den anden række åbninger modulerer lysbundtet fra linsen 3a. De to rækker har et ulige stort antal åbninger, således at man opnår to lysbundter med forskellige frekvensmodulationer.

Efter modulation føres de to lysbundter gennem objektiver 6,6a, fra hvilke lysbundterne trænger ind i optiske fibre 7,7a. Ved den viste udførelsesform udgøres disse optiske fibre af fire kabler i hvert bundt. Fibrene passerer gennem en fordeler 8,8a, hvorfra de fordeles til sendere, hvoraf en enkelt sender 9 er vist. Denne opstilling gør det muligt at foretage en undersøgelse af fire beholdere 10 beliggende ved forskellige undersøgelsesposter.

De sendere, der svarer til de to bundter, muliggør en simultant undersøgelse af defekter af forskellig art i en og samme beholder.

Lampen 1, spejlene 2, objektiverne 3,3a og 6,6a samt modulationsskiven 4 er anbragt i et hus 11. Senderne, såsom senderen 9 indeholder et

Claims (3)

4 1 -43-475 optisk system 12 til fokalisering af lysbundtet på beholderen og danner således et nemt justerbart lysprojicerende organ. Det lys, der kastes tilbage fra beholderen, føres til en modtager 13, der omfatter et optisk system 14, samt en fotofølsom celle 15 med ringe inerti og høj følsomhed. Denne fotocelle kan fortrinsvis udgøres af en fotocelle med spærrelag. Fotocellen føder en forstærker med snæver båndbredde, der er afstemt til sendefrekvensen. I overensstemmelse med opfindelsen og til trods for den ringe virkningsgrad ved fibersendere gør modtagerens høje følsomhed det muligt at give sådanne organer små dimensioner under opnåelse af en nem detektering af signalet, således at man ikke behøver at anvende specielle justeringer. Forstærkerens udgang er forbundet med apparatet til påvisning eller måling af defekter. Ved den viste udførelsesform omfatter apparatet to sammenbyggede sendere og forstærkere med forskellige frekvenser. Frekvenserne for de to lysbundter kan fortrinsvis ligge i et indbyrdes forhold mellem 1,5 og 1,7, idet frekvensen for det ene lysbundt eksempelvis er 5000 Hz, medens frekvensen for det andet lysbundt eksempelvis er 7500 Hz. 1 det tilfælde, hvor apparatet omfatter tre sammenbyggede sendere og modtagere, er forholdet mellem frekvensen for det tredje bundt og grundfrekvensen fortrinsvis 2,5 og frekvensen er f.eks. 12500 Hz.

1. Fremgangsmåde til optisk undersøgelse for fejl i genstande af glas eller andet lystransparent materiale, og hvor mindst to lysbundter moduleres og hver for sig gennem optiske fibre ledes til den genstand, der skal undersøges, kendetegnet ved, at lysbundterne moduleres med hver sin frekvens, der er forskellig fra den eller de andre frekvenser, at der anvendes modulationsfrekvenser, der indbyrdes ikke står i harmonisk forhold, og at de fra genstanden tilbagesendte lysbundter føres til hver sin til den pågældende modulationsfrekvens afstemte modtager.

2. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 og omfattende dels en lyskilde, dels et optisk system til frembringelse af mindst to lysbundter, dels organer til modulation af lysbundterne, dels mindst to bundter af optiske fibre, kendetegnet ved, at det har modtagere i et antal svarende til antallet af lysbundter, idet hver modtager har en forstærker med snæver båndbredde og afstemt til hver sin modulationsfrekvens.

3. Apparat ifølge krav 2,kendetegne t ved, at det optiske system er indrettet til at danne flere billeder af lyskilden i et og samme plan, og at modulationsorganerne udgøres af en i dette plan beliggende, roterende skive med koncentriske rækker af modulationsåbninger i et ulige stort antal, hvilke rækker åbninger er beliggende ud for hver sit billede.