Магнитооптическое устройство контроля изделия

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МАГНИТООПТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЯ(71) Заявитель Левый Сергей Васильевич(72) Автор Левый Сергей Васильевич(73) Патентообладатель Левый Сергей Васильевич(57) 1. Магнитооптическое устройство контроля изделия, содержащее оптически связанные и последовательно установленные вдоль оптической оси источник света, поляризатор,светоделитель, первую линзу, магнитооптический пленочный датчик и анализатор, а также блок регистрации, включающий фотоприемник с зарядовой связью, отличающееся тем, что содержит вторую линзу, установленную на оптической оси между анализатором и блоком регистрации, причем первая линза выполнена с возможностью отображения источника света в плоскость второй линзы, которая выполнена с возможностью отображения плоскости магнитного пленочного датчика на светочувствительную площадку фотоприемника с зарядовой связью, а магнитооптический пленочный датчик установлен на первой линзе. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит светофильтр, оптически связанный с фотоприемником с зарядовой связью.(56)2047170 1, 1995.2002247 1, 1993.2115114 1, 1998.94008723 1, 119.452786, 1974.1698733 1, 1991.97/03353.3423958 1, 1985. Изобретение относится к неразрушающим методам контроля материала магнитными средствами и может быть использовано в дефектоскопах и устройствах контроля изделий,в которых информация записана с помощью покрытий, содержащих частицы магнитного материала, а также при выявлении дефектов в изделиях из магнитных и немагнитных токопроводящих материалов. Известно магнитооптическое устройство контроля изделия, содержащее оптически связанные и последовательно установленные вдоль оптической оси источник света, коллиматор, поляризатор, светоделитель, линзу, магнитооптический пленочный датчик, анализатор и блок регистрации, выбранное нами в качестве прототипа (патент 2047170, МПК 01 27/84, 27.10.95 // Бюл 30) 1. Используемая в известном устройстве линза позволяет варьировать размер светового пятна на кристалле магнитооптического пленочного датчика, однако приводит к уменьшению использования рабочей апертуры последнего. Поэтому для получения полного изображения необходимо увеличивать размер коллиматора и используемой линзы, что приводит к необходимости увеличения всего устройства. Задачей изобретения является усовершенствование магнитооптического устройства контроля изделия, в котором путем предложенного совмещения линзы и магнитооптического датчика, а также согласования оптической системы устройства без использования коллиматора повышается использование рабочей апертуры магнитооптического датчика. Согласованная оптическая система приводит к уменьшению габаритов устройства, что особенно актуально при контроле изделий в труднодоступных местах. Поставленная задача решается предложенным магнитооптическим устройством контроля изделия, содержащим оптически связанные и последовательно установленные вдоль оптической оси источник света, поляризатор, светоделитель, первую линзу, магнитооптический пленочный датчик, анализатор и блок регистрации, включающий фотоприемник с зарядовой связью, которое содержит вторую линзу, установленную на оптической оси между анализатором и блоком регистрации, причем первая линза выполнена с возможностью отображения источника света в плоскость второй линзы, которая выполнена с возможностью отображения плоскости магнитного пленочного датчика на светочувствительную площадку фотоприемника с зарядовой связью, а магнитооптический пленочный датчик установлен на первой линзе. Магнитооптическое устройство может дополнительно содержать светофильтр, оптически связанный с фотоприемником с зарядовой связью. Нами установлено, что при совмещении первой линзы и магнитооптического датчика,а также когда первая линза отображает источник света в плоскость второй линзы, а вторая линза отображает магнитный пленочный датчик на светочувствительную площадку фотоприемника с зарядовой связью, обеспечивается согласование оптической системы устройства, что создает возможность использовать магнитооптический датчик нужных размеров при уменьшении размеров других элементов устройства и уменьшить габариты всего уст 2 6434 1 ройства. Последнее особенно важно при использовании магнитооптического устройства для контроля изделия в труднодоступных местах. На фигуре изображена блок-схема устройства. Магнитооптическое устройство контроля содержит источник света 1, который может быть монохроматическим или широкополосным, поляризатор 2, светоделитель 3, первую линзу 4, выполненную плосковыпуклой, на которой приклеена или плотно прижата подложка 5 с магнитооптическим датчиком 6, имеющим зеркально-защитное покрытие 7,объект 8, в качестве которого может быть непосредственно исследуемое изделие или магнитная пленка с магнитной копией изображения исследуемого изделия, анализатор 9, вторую линзу 10, блок регистрации 11, включающий фотоприемник с зарядовой связью 12. При использовании монохроматического источника света светофильтр 13 может отсутствовать в устройстве. При использовании широкополосного источника света светофильтр 13 необходим, так как повышает качество изображения за счет устранения зависимости вращения плоскости поляризации в магнитооптическом датчике от длины волны света. Устройство работает следующим образом. Объект 8 плотно прижимают к зеркальнозащитному покрытию 7 магнитооптического датчика 6. Свет от источника 1 проходит через поляризатор 2, отражается от светоделителя 3, проходит первую линзу 4, подложку 5 и датчик 6. Отразившись от зеркально-защитного покрытия 7, свет второй раз проходит датчик 6, подложку 5, линзу 4 и светоделитель 3 и через анализатор 9, светофильтр 13 и вторую линзу 10 попадает на фотоприемник с зарядовой связью 12. Оптическая схема составлена таким образом, что источник света 1 с помощью первой линзы 4 отображается в плоскость второй линзы 10, и вторая линза 10 отображает плоскость магнитооптического датчика 6 в плоскость фотоприемника с зарядовой связью 12,входящего в блок регистрации 11. Доменная структура в магнитооптическом датчике 6 визуализируется с помощью эффекта Фарадея. При отсутствии внешних магнитных полей в датчике обычно присутствует лабиринтная равновесная доменная структура. При воздействии на датчик магнитных полей рассеяния либо непосредственно от дефектов исследуемого изделия, либо от магнитной картины изделия, перекопированной на промежуточный магнитный носитель (например на гибкую магнитную ленту, лабиринтная структура перестраивается и определенным образом копирует пространственное распределение исследуемого магнитного поля рассеяния. Визуально это распределение наблюдается в блоке регистрации 11. С помощью предложенного устройства контролировали подлинность заводских номеров на агрегатах автомобиля. Сначала на магнитную пленку, которая используется для аудио- и видеозаписи, копировали магнитную картину поверхности металла в зоне номерной площадки агрегата автомобиля, находящегося под краской. Затем топографировали поверхность этой пленки магнитооптическим устройством контроля качества изделия, выполненным в виде отдельного блока. Источником света 1 служила миниатюрная галогенная лампочка. Поляризатором 2 и анализатором 9 служили пленочные поляроиды. В качестве магнитооптического датчика 6 использовали выращенную на подложке 5 из гадолиний-галиевого граната-содержащую феррит-гранатовую пленку с периодом доменной структуры 16 мм, с нанесенным на нее зеркально-защитным покрытием 7 из нитрита титана. Магнитооптический пленочный датчик 6 размером 16 мм 12 мм (размер датчика определялся размерами цифр, из которых набивался номер агрегата автомобиля) оптическим клеем со стороны подложки 5 был наклеен на плоскую поверхность плосковыпуклой линзы 4, обрезанной по форме магнитооптического пленочного датчика, с фокусным расстоянием 25 мм. В качестве светоделителя 3 использовалась стеклянная пластинка толщиной 1,5 мм, с одной стороны которой было нанесено отражающее широкополосное покрытие с коэффициентом отражения 50 , а с другой стороны - широкополосное просветляющее покрытие. Плоскость магнитооптического пленочного датчика 6 отображалась в плоскость фотопри 3 6434 1 емника с зарядовой связью 12 блока регистрации 11, в качестве которого использовалась 1/3 дюймовая телекамера, с помощью линзы 10, в качестве которой использовался миниатюрный объектив с линейной световой апертурой 6 мм. Размеры телекамеры с ввинченным в нее объективом были следующими длина 35 мм и диаметр 19 мм. Для того, чтобы расходящиеся световые лучи источника света, отраженные от зеркальной поверхности 7 магнитооптического пленочного датчика 6, попали в апертуру второй линзы 10, первая линза 4 отображала источник света 1 в плоскость второй линзы 10. В противном случае,если использовать разнесенные в пространстве первую линзу и магнитооптический пленочный датчик, в апертуру второй линзы 10 попадут лучи только от очень маленькой (менее 1 мм в диаметре) зоны магнитооптического пленочного датчика 6. Если использовать коллиматор, как в прототипе, то резко возрастут габариты как осветительной системы(световой диаметр коллиматора должен быть не менее 20 мм при освещении магнитооптического датчика указанных размеров), так и объектива (его световой диаметр тоже должен быть не менее 20 мм и при этом фокусное расстояние будет значительно больше, чем у объектива, который используется в устройстве). Габариты использовавшегося устройства 2436100 мм. Расчетные габариты устройства по прототипу при размере магнитооптического пленочного датчика 1612 мм не менее 60120220 мм. Для получения контрастной картины на видеокамере перед ней устанавливался синезеленый светофильтр 13 СЗС-24, который позволил использовать широкополосный источник света, каким является миниатюрная галогеновая лампочка. Для телеграфирования объект 8, в качестве которого использовалась магнитная лента с копией магнитной картины поверхности металла, плотно прижимали к магнитооптическому пленочному датчику 6 устройства. Оказалось, что на некоторых цифрах номера наблюдались следы механической обработки и, кроме того, визуализировалась часть старого номера агрегата автомобиля. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4