[发明专利]钢板表面色差缺陷检测装置

说明书

技术领域

本发明属于冶金钢铁板带产品表面质量检测分析技术，尤其涉及一种钢板表面色差缺陷检测装置。

背景技术

钢板表面颜色分布不均匀或不单一出现色泽差异术称色差，是一种常见多发的钢板表面质量缺陷。钢板表面色差有深有浅，缺陷面积有大有小，色差缺陷区域与正常产品颜色区域有不规则分布的边界。因此，我们在生产线上装备了在线表面质量检测仪，这种在线表面质量检测仪可以在生产过程中发现色差缺陷的存在及其分布，但该在线表面质量检测仪不能直接判定某个色差缺陷区域与周围正常合格的表面颜色之间的差异程度，即使质检人员知道某个色差缺陷的存在，也不能准确判定色差缺陷的颜色差异的程度是否处在规定的技术指标以内。

目前锰钢板表面色差缺陷的最终质量检测和分级判定主要依据人工观察形成的经验数据，并根据钢厂和客户在合同中达成的表面色差缺陷判级的让步指标条件，由钢厂质检员对钢板表面存在的色差缺陷进行人工取样和裸眼观察分析判定。因为没有统一的可复现量化的实物钢板色差标准，所以我们不能准确反映钢板实物表面色差缺陷程度，也不能准确地说钢板实物质量判定结果与合同约定的让步指标达成一致，具有交易风险。

因此，我们需要一种全新的钢板表面色差缺陷检测装置，以准确反映钢板实物表面色差缺陷程度，减少交易风险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢板表面色差缺陷检测装置，该装置采用红绿蓝三原色法直接测量待检测钢板，能准确反映钢板实物表面色差缺陷程度，减少交易风险。

本发明所采用的技术方案是：

一种钢板表面色差缺陷检测装置，它包括色差光学检测系统和色差信号处理计算系统；所述的色差光学检测系统包括光源、准直透镜、平面反射镜、振动扫描平面反射镜、振动扫描平面反射镜的驱动元件、凹面镜和颜色传感器，光源发出的光经过准直透镜后形成准直光束，准直光束经平面反射镜反射形成第一反射光束，第一反射光束经振动扫描平面反射镜反射形成第二反射光束，第二反射光束经待检测钢板反射形成第三反射光束，第三反射光束经振动扫描平面反射镜反射形成第四反射光束，第四反射光束经凹面镜聚焦后形成聚焦光，聚焦光投射在颜色传感器上，振动扫描平面反射镜的驱动元件控制振动扫描平面反射镜的位置和倾斜角度；所述的色差信号处理计算系统包括微处理器和显示器，微处理器接收颜色传感器发来的信息，微处理器对颜色传感器发来的信号进行色差智能分级计算，并将色差智能分级计算的色差判定结果显示在显示器上，微控制器控制光源和振动扫描平面反射镜的驱动元件。

按上述方案，所述的颜色传感器接收凹面镜聚焦的聚焦光产生的三原色光电流IR、IG、IB，三原色光电流IR、IG、IB分三路进入可变阻抗放大器转换成标准(符合国际电工委员会IEC制定的相关标准)的电压信号VR、VG、VB，电压信号VR、VG、VB送至ADC模/数转化器，由ADC模/数转化器转换成相对应的数字信号传输到微处理器进行数据分析处理。

按上述方案，所述的颜色传感器是将红、绿、蓝三原色集成于一体的彩色传感器，由红、绿、蓝三个独立的传感元件组成，其中红色传感元件中心波长为600nm，绿色传感元件中心波长为555nm，蓝色传感元件中心波长为445nm。

按上述方案，所述的颜色传感器的三原色单色分辨率不低于10bit，彩色合成分辨能力不低于2²⁴bit。

按上述方案，所述的振动扫描平面反射镜将来自平面反射镜的第一反射光束按扫描周期投射到待检测钢板表面的合格颜色区域和不合格颜色区域上。

按上述方案，所述的振动扫描平面反射镜单次扫描最小周期小于10ms。

按上述方案，所述的微处理器采用SOC片上系统处理器，色差计算数据和智能色差分级算法程序存储在微处理器中。

按上述方案，所述的色差光学检测系统和色差信号处理计算系统置于便携的箱体中。

按上述方案，所述的光源发出白光。

按上述方案，所述的振动扫描平面反射镜的驱动元件包括驱动电源、驱动电机和频率发生器，所述的驱动电源、驱动电机和频率发生器采用控制线进行连接，接通驱动电源后，频率发生器对驱动电机进行驱动，从而带动振动扫描平面反射镜移动。

色差光学检测系统的扫描光斑，对待检测钢板表面的合格颜色区域和不合格颜色区域之间形成的色差分布进行扫描。色差的扫描光束投射到颜色传感器转换成红绿蓝三色电信号；微处理器对色差扫描信号进行智能色差分级算法处理后，将检测到的色差缺陷的各种技术参数和曲线等显示在显示器上，从而实现钢板表面色差缺陷的在线快速自动检测分析。