SU945780A1 - Устройство дл определени координат источников сигналов акустической эмиссии - Google Patents

Description

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения местоположения развивающихся дефектов в изделиях.

Известно устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии, содержащее несколько каналов приема, каждый из которых состоит из преобразователя, усилителя и блока фильтров, блока определения разности времен прихода и блока вычислений £ 1].

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения, координат источников сигналов акустической эмиссии, содержащее несколько каналов приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя и усилителя, нормализатор импульсов, блок контроля, блок управления, блок памяти, дешифратор, блок вывода информации, второй .вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, и цифровой индикатор £2]. _;

Недостатком известного устройства является невысокая точность определения координат.

Цель изобретения - повышение точности.

Эта цель достигается тем, что устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии , содержащее несколько каналов приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя и усилителя, нормализатор импульсов, блок контроля, блок управления, блок памяти, дешифратор, блок выхода информации, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, и цифровой индикатор, снабжено в каждом'канале катушкой индуктивности, включенной параллельно преобразователю, блоком фильтров, нуль-органом, последовательно соединенными преобразователем скважности в напряжение и цифровым вольтметром, блоком вычисления и блоком сравнения, кодов, входы блока фильтров подключены к выходам усилителей каждого канала, а выходы - к входам блока контроля и нормализатора импульсов/ первый вход нуль-органа соединен с выходом нормализатора импульсов, а второй вход - с первым входом блока контроля, выход цифрового вольтметра подключен к входу блока памяти, вход преобразователя скважности в напряжение подключен к выходу нуль-органа, вход блока вычисления подключен к выходу блока памяти, а выход - к входу дешифратора, выход которого подключен к входу цифрового индикатора, первый вход блока сравнения кодов подключен к первому выходу блока управления, второй вход - к второму exo-*, ду цифрового вольтметра, а выход к второму входу блока памяти, вход блока управления подключен к второму выходу блока контроля, второй выход блока управления подключен к третьему . входу блока памяти, третий выход блока управления подключен к второму входу блока вычисления, выход которого подключен к первому входу блока выВХОДУ 10 вывходу

IS

945780 4 ду блока 15 сравнения кодов, выход которого подключен к третьему блока 9 памяти, а выход блока числения подключен ко второму блока 16 вывода информации.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал акустической эмиссии (АЗ) преобразуются преобразователями 1, установленными на контролируемой поверхности, в пропорциональный электрический сигнал. Катушки 3 индуктивности образуют с емкостью преобразователей 1 резонансный колебательный контур, настроенный на резонанс преобразователя, тем самым увеличивается добротность преобразователя и одновременно усиливается сигнал АЗ. Сигналы АЗ, преобразованные преобразователями 1 в электрический сигнал, усиливаются усилителями 2 и поступают в блок 4 фильтров, где происходит выделение гармонической составляющей из сигнала АЭ по каждому каналу. С блока 4 фильтров сигналы подаются на нормализатор 5 импульсов и блок 13 контроля. Блок 13 контроля осуществляет: амплитудный анализ принятых гармонических колебаний таким вода информации.

На чертеже представлена блок-схема ’ предлагаемого устройства.

Устройство содержит несколько каналов приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя 1 и усилителя 2 и · включенной параллельно преобразователю катушки 3 индуктивности, блок 4 фильтров, последовательно соединенные нормализатор 5 импульсов, нуль-орган 6, преобразователь 7 скважности в напряжение, цифровой вольтметр 8, блок 9 памяти, блок 10 вычисления, дешифратор 11 и цифровой индикатор 12, последовательно соединенные блок 13 контроля, блок 14 управления и блок Ί5 сравнения кодов, а также блок 16 вывода информации. Выходы блока 4 фильтров подключены ко входам нормализатора 5 импульсов и блока 13 контроля, второй выход блока 14 управления подключен к второму входу блока 9 памяти, третий выход блока 14 управления подключен ко второму входу блока 10 вычисления, четвертый выход блока 14 управления подключен ко второму входу блока 16 вывода информации , второй выход цифрового вольтметра 8 подключен ко второму вхо образом, что информативными считаются сигналыi превышающие некоторый установленный уровень; выдачу команды на разрешение следующего цикла работы после прекращения реверберации от импульса АЗ; а также логический контроль принятых сигналов с целью устранения срабатывания устройства от помехи (отраженных волн).

Нормализатор 5 импульсов представляет собой фазоскорректированный усилитель-ограничитель с симметричным ограничением сигнала ‘'сверху и снизу. Сигналы с нормализатора 5 импульсов поступают на нуль-орган 6.

Нуль-орган 6 работает следующим образом.

При первом переходе амплитуды сигнала одного из трех каналов через ноль из области положительных значений в отрицательные нуль-орган 6 приводится в рабочее положение, при наличии разрешения о блока 13 контроля, в этом случае нуль-орган 6 не реагирует на импульсы остальных двух каналов. При следующем переходе по тому же каналу сигнала через ноль нульорган 6 вырабатывает импульсы (длительностью <v1 нс) в момент перехода сигналов по всем трем каналам, скваж10

IS ность последовательности и импульсов между первым и вторым, вторым и третьим каналами является мерой разности фаз между этими сигналами. Эта информация поступает на преобразователь 7 скважности в напряжение, где про-, изводится преобразование ее в напряжение, которое измеряется цифровым вольтметром 8. С выходов цифрового вольтметра 8 информация в двоично- ¹ десятичном позиционном коде 1-2-4-8 подается на входы блока 9 памяти й блока 15 сравнения кодов. Блок 9 памяти имеет объем памяти 16896 бит, т.е. может записывать и хранить информацию о 256 66-ти разрядных двоичных словах.

В процессе измерения информация от каждого.события АЭ с цифрового вольтметра 8 поступает на блок 15 сравнения кодов. Блок 15 сравнения кодов производит опрос блока 9> а при наличии идентичной информации в одной из ячеек блока 9 записывает в нее число, указывающее количество идентичной информации, поступившей с цифрового вольтметра 8. Если в блоке 9 памяти блоком 15 сравнения кодов не обнаружено индентичной информации , то блок 15 сравнения кодов дает разрешение на запись поступившей информации в следующую ячейку блока 9· Блок 10 вычисления преобразовывает информацию о разности фаз, принятой гармонической составляющей на преобразователях, записанной в блоке 9, в информацию о координате источника АЭ как функцию от разности фаз.

Блок 14 управления обеспечивает управление работой всего устройства.

Цифровой индикатор 12 через дешифратор 11 выдает информацию о координате события, поступившей из блока 10 вычисления в двоично-десятичном позиционном коде 1-2-4-8, в десятичном позиционном коде. Блок 16 вывода информации служит для вывода информации о координате события в двоично-десятичном коде 1-2-4-8 на внешние устройства (цифропечать и перфоленту) .

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения координат источников сигналов акустической эмиссии за счет определения разности времен прихода сигналов по разности фаз его гармонических составляющих.

Claims (2)

1. ( УСТРОЙСТВО дл  ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть испол зовано дл  определени  местоположени развивающихс  дефектов в издели х. Известно устройство дл  определени  координат источников сигналов акустической эмиссии, содержащее несколько каналов приема, каждый из которых состоит из преобразовател , усилител  и блока фильтроэ, блока определени  разности времен прихода и блока вычислений . Наиболее б/мзким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  определени , координат источников сигналов акустической эмиссии, содержащее несколько каналов приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразовател  и усилител , нормализатор импульсов, блок контрол , блок управлени , блок пам ти, де шифратор, бхюк вывода информац-ии, второй .вход которого соединен с четЭМИССИИ вертым выходом блока управлени , и цифровой индикатор 2.; Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  точность определени  координат, Цепь изобретени  - повышение точности . Эта цель достигаетс  тем, что устройство дл  определени  координат исTO4wiKoa сигналов акустической эмиссии , содержащее несколько каналов приема , каждый КЗ которых состоит из последовательно соединенных преобразовател  и усилител , нормализатор импульсов , блок контрол , блок управлени , блок пам ти, дешифратор, блок выхода информации, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени , и цифровой индикатрр, снабжено в каждом канале катушкой индуктивности, включенной параллельно преобразователю, блоком фильтров, нуль-органом, последовательно соединенными преобразователем скважности в напр жение и цифровым вольтметром, блоком вычислени  и блоком сравнени  кодов, входы блока фильтров подключены к выходам усилителей каждого канала, а выходы - к входам блока контрол  и нормализатора импульсов, первый вход нуль-органа соединен с выходом нормализатора импульсов, а второй вход - с первым входом блока контрол , выход цифрового вольтметра подключен к входу блока пам ти, вход преобразовател  скважности в напр жение подключен к выходу нуль-органа вход блока вычислени  подк/ючен к выходу блока пам ти, а выход - к входу дешифратора, выход которого подключен к входу цифрового индикатора, первый вход блока сравнени  кодов подключен к первому выходу блока управлени , второй вход - к второму вхо ду цифрового вольтметра, а выход к второму входу блока пам ти, вход блока управлени  подключен к второму выходу блока контрол , второй выход блока управлени  подключен к третьему входу блока пам ти, третий выход блока управлени  подключен к второму входу блока вычислени , выход которо го подключен к первому входу блока в вода информации. На чертеже представлена блок-схем предлагаемого устройства. Устройство содержит несколько каналов приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразойзтел  1 и усилител  2 и включенной параллельно преобразовате лю катушки 3 индуктивности, блок k фильтров, после довательно соединенны нормализатор 5 иипуль сов, нуль-орган 6, преобразователь 7 скважности в на пр жение , цифровой вольтметр 8, блок пам ти, блок 10 вычислени , дешифрз тор 11 и цифровой индикатор 12, последовательно соединенные блок 13 контрол , блок k управлени  и блок 15 сравнени  кодов, а также блок 16 вывода информации. Выходы блока А фильтров подключены ко входам нормализатора 5 импульсов и блока ТЗ конт рол , второй выход блока 1 управлени  подключен к второму входу блока 9 пам ти, третий выход блока управлени  подкгючен ко второму входу блока 10 вычислени , четвертый выход блока 1 t управлени  подключен ко второму входу блока 16 вывода информации , второй выход цифрового вольтметра 8 подк1Ж)чен ко второму вхо ду блока 15 сравнени  кодов, выход которого подключен к третьему входу блока 9 пам ти, а выход блока 10 вычислени  подключен ко второму входу блока 16 вывода информации. Устройство работает след гющим образом . Сигнал акустической эмиссии (АЭ) преобразуютс  преобразовател ми 1, установленными на контролируемой поверхности , в пропорциональный электрический сигнал. Катушки 3 индуктивности образуют с емкостью преобразователей 1 резонансный колебательный контур, настроенный на резонакс преобразовател , тем самым увеличиваетс  добротность преобразовател  и одновременно усиливаетс  сигнал A3. Сигналы АЭ, преобразованные преобразовател ми 1 в электрический сигнал, усиливаютс  усилител ми 2 и поступают в блок фильтров, где происходит выДеление гармонической составл ющей из сигнала АЭ по каждому каналу. С блока k фильтров сигналы подаютс  на нормализатор 5 импульсов и блок 13 контрол , Блок 13 контрол  осуществл ет: амплитудный анализ прин тых гармонических колебаний таким образом, что информативными считаютс  сигналы превышающие некоторый установленный уровень; выдачу команды на разрешение следующего цикла работы после прекращени  реверберации от импульса A3; а также логический контроль прин тых сигналов с целью устранени  срабатывани  устройства от помехи (отраженных волн). Нормализатор 5 импульсов представл ет собой фазоскорректированный усилитель-ограничитель с симметричным ограничением сигнала сверху и снизу . Сигналы с нормализатора 5 импульсов поступают на нуль-орган 6. Нуль-орган 6 работает следующим образом . При первом переходе амплитуды сигнала одного из трех каналов через ноль из области положительных значений в отрицательные нуль-орган 6 приводитс  в рабочее положение, при наличии разрешени  о блока 13 контрол , в этом случае нуль-орган 6 не реагирует на импульсы остальных двух каналов . При следующем переходе по тому же каналу сигнала через ноль нульорган 6 вырабатывает импульсы (длительностью v 1 не) в момент перехода сигналов по всем трем каналам, скваж5 ность последовательности и импульсо между первым и вторым, вторым и тре им каналами  вл етс  мерой разности фаз между этими сигналами. Эта информаци  поступает на преобразовател 7 скважности в напр жение, где производитс  преобразование ее в напр  жение, которое измер етс  цифровым вольтметром 8. С выходов цифрового вольтметра 8 информаци  в двоичнодес тичном позиционном коде 1-2-4-8 подаетс  на входы блока 9 пам ти и блока 15 сравнени  кодов. Блок 9 пам ти имеет объем пам ти 16896 бит, т.е может записывать и хранить информацию о 256 66-ти разр дных двоичных словах. В процессе измерени  информаци  от каждого.событи  АЭ с цифрового вольтметра 8 поступает на блок 15 сравнени  кодов. Блок 15 сравнени  кодов производит опрос блока 9, а при наличии идентичной информации в одной из  чеек блока 9 записывает в нее число, указывающее количество идентичной информации, поступившей с цифрового вольтметра 8. Если в бло ке 9 пам ти блоком 15 сравнени  кодо не обнаружено индентичной информации , то блок 15 сравнени  кодов дает разрешение на запись поступившей информации в следующую  чейку блока Э. Блок 10 вычислени  преобразовывает информацию о разности фаз, прин той гармонической составл ющей на преобразовател х , записанной в блоке 9, в информацию о координате источника АЭ как функцию от разности фаз. Блок 1 управлени  обеспечивает управление работой всего устройства, Цифровой индикатор 12 через дешифратор 11 выдает информацию о координате событи , поступившей из бло ка 10 вычислени  в двоично-дес тично позиционном коде , в дес тичном позиционном коде. Блок 16 вывода информации служит дл  вывода информации о координате событи  в двоично-дес тичном коде на внешние устройства (цифропечать и перфоленту ). Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет повысить точность определени  координат источников сиг налов акустической эмиссии за счет определени  разности времен прихода сигналов по разности фаз его гармонических составл ющих. 80 Формула изобретени  Устройство дл  определени  координат источников сигналов акустической эмиссии, содержащее несколько каналов приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразовател  и усилител , нормализатор импульсов, блок контрол , блок управлени , блок пам ти, дешифратор , блок вывода информации, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управлени , и цифровой индикатор, отли чающеес   тем, что, с целью повышени  точности определени , оно снабжено в I каждом канале катушкой индуктивности, вклоченной параллельно преобразователю , блоком фильтров, нуль-органом, последовательно соединенными преобразователем скважности в напр жение и цифровым вольтметром, блоком вычислени  и блоком сравнени  кодов, входы блока фильтров подключены к выходам усилителей каждого канала, а выходы - к входам блока контрол  и нормализатора импульсов, первый вход нуль-органа соединен с выходом нормализатора импульсов, а второй вход с первым входом блока контрол , выход цифрового вольтметра подключен к входу блока пам ти, вход преобразовател  скважности в напр жение подключен к выходу муль-органа, вход блока вычислени  подключен к выходу блока пам ти, а выход - к входу дешифратора , выход которого подключен к входу цифрового индикатора, первый вход блока сравнени  кодов подключен к первому выходу блока управлени , второй вход - к второму входу цифрового вольтметра, а выход - к второму входу блока пам ти, вход блока управлени  подключен к второму выходу блока контрол , второй выход блока управлени  подключен к третьему входу блока пам ти, третий выход блока управлени  подключен к второму входу блоки вычислени , выход которого подключен к первому входу блока вывода информации. Источники информации, прин тые DO внимание при экспертизе 1.Патент Франции ff 2164031, кл. G 01 N29/04, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 794488, кл. G 01 N 29/04, 1978 (прототип).