Оптико-электронные преобразователи

Общие сведения

Для оценки технического состояния узлов и деталей подвижного состава, обнаружения в них дефектов применяют различные виды НК. Главенствующее место среди них занимает оптический вид, основанный на воздействии электромагнитного излучения видимого спектра на органы зрения оператора. Известно, что 90 % информации о внешней среде человек получает с помощью зрения.

Часто говорят: «Лучше раз увидеть, чем сто услышать». Поэтому детали вагонов на всех стадиях жизненного цикла подвергаются визуальному и измерительному методам контроля. К достоинствам визуального и измерительного контроля относятся простота, доступность, экономичность при выявлении поверхностных дефектов в объектах контроля. Визуальный и измерительный контроль основан на использовании оптической области спектра электромагнитного излучения с целью оценки технического состояния объектов.

Весь спектр излучения электромагнитных волн условно делится на следующие диапазоны:

– рентгеновский (длина волны λ=10^-5 мкм ÷10^-3 мкм);

– оптический (λ=10^-3 мкм ÷ 1 мм);

– радиодиапазон (λ=1 мм ÷10000 м).

– Оптический спектр электромагнитных колебаний в свою очередь подразделяется на области:

– ультрафиолетового (УФ) излучения с длиной волны λ=10^-3 мкм ÷ 0,4 мкм;

– светового (видимого) излучения с длиной волны λ= 0,4 мкм ÷ 0,76 мкм;

– инфракрасного с λ=0,76 мкм ÷ 1 мм.

Однако возможности визуального и измерительного контроля ограничены, так как они не позволяют выявить внутренние несплошности в деталях, оценить качество работы механизмов (двигателей, компрессоров и т.д.).

В области диагностики объектов используют технические системы, позволяющие получать и анализировать информацию, недоступную человеческому ощущению (радиоволны, ультразвук, инфракрасное и рентгеновское излучения и т.д.).

Всё более широкое применение в области автоматизированного контроля и технической диагностики находят оптикоэлектронные системы измерений (ОЭСИ), обобщенная структура которых представлена на рис. 1.70.

Источник излучения, например, перегретый корпус буксы, создает поток излучения, который направляют на приемник излучения. Приёмник преобразует оптический сигнал в электрический, пригодный для дальнейшей обработки, анализа и принятия решения.

Иногда поток излучения направляется на исследуемый объект, а приемная оптическая система воспринимает поток, отраженный от объекта, либо прошедший через него.

Для объективной оценки технического состояния учитываются также влияние окружающей среды, фон, температура, различного рода помехи.