Устройство для акустико-эмиссионного контроля материалов при циклическом нагружении Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и мо жет быть использовано для акустикоэмиссионного контроля материалов пр циклическом нагружении. Известно устройство, содержащее соединенные последовательно блок ин тегрального преобразования Фурье, . блок логарифмического модуля сигнала, блок обратного интегрального преобразования Фурье и блок потенцинрования Ij. Недостатком данного устройства является ограниченные функциональные возможности, обусловленные необходимостью априорного знания вида выделяющей функции для того, чтобы исключить периодические компоненты одного из разделенных сигналов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для акустико-эмиссионного контроля материалов при цикличес ком нагружении, содержащее соединенные последовательно преобразователь , предусилитель, усилитель, бло фильтров, детектор и блок индика.ции 2J. Недостатком известного устройств являются ограниченные функциональны возможности, обусловленные применением временной селекции сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Указанная цель в устройстве для акустико-эмиссионного контроля материалов при циклическом нагружении содержащем последовательно преобразователь , предусилитель, усилитель, блок фильтров., детектор и блок инди кации, достигается за счет того, чт оно снабжено соединенными последова тельно блоком логарифмического преобразования, блоком вьщеления периодичности, блоком выделения логариф мического модуля сигнала, блоком по те нциирования, делителем, выход детектора соединен с входом блока логарифмического преобразования и со вторым входом делителя, а его выход с входом блока индикации, выход бло ка логарифмического преобразования |С : единен со вторым входом блока, выделения логарифмического модуля сиг нала. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство для акустико-эмиссион ного контроля материалов при циклическом нагружении, содержит соединенные последовательно преобразователь 1, предусилитель 2, усилитель блок 4 фильтров, детектор 5 и блок индикации. Устройство снабжено такж соединенными последовательно блоком 7 логарифмического преобразования, блоком 8 выделения периодичности, блоком 9 выделения логарифмического модуля сигнала, блоком 10 потенциирования-, делителем 11. Выход детектора 5 соединен с входом блока 7 логарифмического преобразования и со вторым входом делителя 11, а его выход - со входом блока 6 индикации, выход блока 7 логарифмического преобразования соединен со вторым входом блока 9 выделения логарифмического модуля сигнала. Устройство работает следующим образом. Механизм задания циклических нагружении периодически воздействует на объект испытаний, в результате чего в объекте испытаний возникают усталостные разрушения, сопровождающиеся образованием в начале микротрещин, а затем и макротрещин, и сопутствующие им шумы акустической эмиссии. Преобразователь 1 преобразует их в электрический сигнал, который поступает на предусилитель 2, а затем на усилитель 3. Сигнал акустической эмиссии представляет собой сложный случайный сигнал, состоящий из трех частотных составляющих: x(t)отражающей процесс деформации объекта испытаний с периодом циклического нагружения/ y(t) - некоторой неизвестной периодической функции времени; z(t) - случайной функции времени, вызванной исключительно образованием новых трещин в процессе усталостного разрушения. При этом сум-п марный детектированный сигнал акус,тической эмиссии w(t) имеет следующий .вид: NWCt)|y(i)K1V(4:)4fb(t)|, где /ci-(-fe7()tf4(-bV I - функция свертки или произведения. С выхода усилителя 3 сигнал по- ступает на вход блока 4 фильтров, отделяющего известные основную и кратные ей гармонические составляющие. Детектированный в детекторе 5 сигнал, содержащий неизвестные периодическую и случайную составлякадие, поступает на вход блока 7 логарифми;Ческого прео бразования для логарифми|ческого разделения а также на второй вход делителя 11, осуществляющего преобразование сигналов в их отношеНие, для выделения в дальнейшем непериодической случайной составляющей сигнала. Сигнал ,с выхода блока 7 логарифмического преобразования поступает на вход блока 8 вьщеления периодичности, а также на второй вход блока 9 выделения логарифмического модуля сигнала, с выхода блока 8 выделения периодичности поступает значение величины выделенного текущего периода на первый вход блока 9 выделения логарифмического МОДУля сигнала, на его выходе образуется выделенный логарифмический периодический сигнал. Этот сигнал поступает на вход блока 10 потенциирования, с выхода которого на первый вход делителя 11 поступает полностью разделенный сигнгш, содержащий лишь только исходную периодическую составлякяцую. При отсутствии в началь;ном сигнале случайной непериодической составляющей на выходе делителя 11 сигнал наблюдаться не будет.

Следовательно, поскольку функция |y(t)/ является периодической, операция разделения 16д/у (t)/+log/z( t)/ осуществляется путем определения текущей периодичности этого сигнала и выделения по найденному периоду функции logjfy(t)/. Потенциирование выделенной функции log/y(t) и сравнение /y(t)/ в отношении с ИСХОДНБМ сигналом позволяет получить сигнал jz(t)/, представляющий собой сигнал акустической эмиссиИ| вызванный образованием новых трещин в связи с усталостным разрыхлением материала объекта испытаний. .

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить эффекхивиссть контроля за счет выделения сиг налов акустической эмиссии, выаванных образованием новых трещин.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИКОЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащее .соединенные последовательно преобразователь, предусилитель, усили- .тель, .блок фильтров, детектор и блок инднкации, отличающее.с я тем, что, с целью расширения егофункциональньос возможностей, оно снабжено соединенными последовательно блоком логарифмического преобразования, блоком выделения периодичности, блоком выделения логарифмического модуля сигнёша, блоком потенциирования, делителем, выход детектора соединен с входом блока логарифмического преобразования и со вторым входом делителя, а его выход - с входом блока индикации, выход блока логарифмического преоб- . § :разования соединен со вторым входом блока выделения логарифмического модуля сигнала. сл N| 00