Устройство для определения координат источников акустической эмиссии в сварных швах Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 

3 Кроме того, в известном устройстве точность определения момента прихода сигнала АЭ к преобразователям зависит от точности дифференцирования. Поскольку длительность фронта огибающей импульса АЭ может быть различной, то это будет влиять на jOMHocTb определений момента прихода сигнала АЭ к преобразователям и как результат этого, на точность определения координат источни ков АЭ. I Кроме того, недостатком известного устройства является низкая достоверность получаемой информации, так как не производится сравнительный анализ амплитуды огибающей сигнала АЭ и интенсив.ности осциллирующего сигнала. Цель изобретения - повышение точт ности и достоверности определения коо динат . Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения координат источников акустической эмиссии в сварных швах, содержащее четыре электроакустических преобразователя, соединенные с ними усилители , подключенный к усилителям нормализатор импульсов, измеритель временных интервалов, первый вход которого подключен к выходу нормализатора импульсов, подключенный к последнему блок контроля, первый выход которого соединен с вторым входом изме рителя временных интервалов, последовательно соединенные запоминающий блок, блок вывода информации, дешифратор и цифровой индикатор, блок управления, подключенный к нормализатору импульсбв, запоминающему блоку и блоку вывода информации, и регистр памяти, включенный между блоком управления и блоком вывода информации, снабжено последовательно соединенными пятым электроакустическим преобразователем и усилителем, подключенными к входу нормализатора импульсов последовательно соединенными кварцевым генератором, блоком реверсивны счетчиков, сумматором и арифметическим блоком, подключенным к вторым входам запоминающего блока и регистра памяти, второй вход блока реверсивных счетчиков соединен с выхо дом нормализатора импульсов, второй вход сумматора соединен с выходом иэ .мерителя временных интервалов, а вто 134 рой вход кварцевого генератора соединен с третьим входом измерителя временных интервалов, блоком интенсиметров, первый вход которого соединен с выходом нормализатора импульсов, второй - с первым выходом блока управления, выход - с вторым входом блока контроля, второй выход которого соединен с входом блока управления. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для определения координат источников акустической эмиссии; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая возникновение ошибки в определении момента прихода сигнала к преобразователям; на фиг. 3 один из вариантов расположения электроакустических преобразователей; нз фиг. Ц - временная диаграмма работы устройства. Устройство для определения координат источников акустической эмиссии в сварных швах содержит электроакустические преобразователи 1-$ соединенные с ними усилители 6-10, нормализатор 11 импульсов, входы которого соединены с выходами усилителей 6-10, подключенные к выходу нормализатора 11 импульсов, блок 12 реверсивных счетчиков, измеритель 13 воеменных интервалов, блок 1 контроля, первый выход которого подключен к третьему входу измерителя , 13 воеменных интервалов, и блок 15 интенсиметроз. первый вход которого подключен к выходу нормализатора 1 1 импульсов, а выход - к второму входу блока 1 контроля. Устройство содержит также блок 16 управления, вход которого соединен с вторым выходом блока контроля, первый выход соединен: с вторым входом блока 15 интенсиметра, второй - с шестым вxoдo i нормализатора 11 импульсов, регистр 17 памяти и кварцевый генератор 18,пеовый выход которого соединен с вторым входом измер 1теля 13 временных интервалов, а второй - с вторь1м входом блока 12 реверсивных счетчиков, Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные с блоком 12 реверсивных счетчиков сумматор 19, второй вход которого соединен .с выходом измерителя 13 временных интервалов, арифметический бло:; 20, запоминающий блок 21, второй вход которого соединен с третьим выходом блока

управления, блок 22 выхода и ;мации, второй вход которого сое-ч с иетвертым выходом бпока у:;;ei-;f-i,4., г третий - с выходом ое.пз 17 ПЭМЯТИ, дешифратор 23 и ииу/

г.тоа 1/ памяти поо.хлючены паоал мо входам эа-;ом,- наЮ1цего блока 2-, тройство рзботаат следуюш,им об М .

-угналы акустической эмиссии, пре -:13 о Е а и н ы е э л е к т р о g к у с т и че с к и Ni и ..бразовате.пями I-S. расположени нзпоимер, ТЭК, как показано

rtiv.r. 3 В пропордиональнь(е элек;-;чские сигналы, усиливаются уси елями 6-10, сигнал с которых, попает в нормализатор Г1 импульсов,, : пооисхо.аит их дальнейшее ус/ ле-„ отделение от , фильтрация густоте и выделение огибаю дей.

Огибающая импульсо-л А,Э с пеоэогс -ода ноомализэторз 1 импульсов ;.т пает на измеритель 1.3 времен; интервйлоВл Измори гель : ; :-ix 1Нтеогаалоз ппо- зводит -Sse- OBVX вps e:- Hi:н .поз

- - о с т в р S м в н по и X о п, 8 V Р В П с и г ; АЭ между ппвобоэ О5атял з ; -реобраао йтзлями 3 - Изкесе

пеменных интервалов гтроисязодит

ПОИНЦИПу ПООСЧеТЭ С - 0 Зг:

:. jbcoB от кварцезого ег-йСсс: :

;:;а эремя, соответствующей -3-. ;,па к пааобрззовзтагя ч ::;;::::; /::p / iT т ПИ Г Гв - О Г i ; - . - Г.

:, :2ац1,| I из еритепк 1 вра -ii---: ., -- рэлов, Триггйрнме устос : ;-::--ят1 /ваи в момент nsDexopS: -,,пьсз АЭ чеоеЕ устанг. ь в 1плм у-СгО д;-1С -5 :ч- - . двух РВП sag с: -тзезелять скорости -,

-: ЙпуКОВЫХ волн Е М.-- Я.

V. 3 ,м е р е н и я Р В П , х з р з : а о положение источнике -ошения

)2

г (.3i-/it,

31

4t: ,,

rri31

-скорость распространел. яолн в материв,-расстояние от основного обоазоватяля 1 , ближ ;-ложенного к сварному Iu до сяапмого иша;

;-ому

3 Ерема-;

/акже упри: для О:

епвалов

,p;j. pt.,,;

,;ор -, , -;,. -::- ЗЫ Сг; ь .ор, по г /iй,bix счет MI-; Б.гок и : реверсивны:-. вычисление -;

npot/ g ВОДИ опреДеп н --1 РВП сиг1- : 1оя

RI/Hc ДПМТеЛ ЬНОСТ

блока 12. Таким образом, блок 12 реверсивных счетчиков формирует информацию о полуразности длительности огибающей импульсов АЭ на преобразователях 2,1 и 3,1, т.е. блок 12 реверсивных счетчиков производит вычисление ошибки - в определении РВП сигналов к преобразователям согласно выражению

Т - 1 - Т 2

где t - длительность огибающей импульса АЭ на выходе преобразователя, расположенного ближе к свзрчому шву, ча уоозие амплитудной д искр и м и и а L) у, к ;

t - то Kie на преобразователе, расположенном дальше oi сварного шва.

Информация с выходов блока 12 теверсивных сметчиков и информация г, измерителя 13 временных интераалпз поступает на сумматор 19. Сумматгш 19 формисует временные .нтерзал-, . равные измеренной РВП сигналов ; преобразователям и интервал, равный ошибке в определении РВП, и водится оппеделение РВП сигизлов к преобразово еля.,RyuuicfT i-Hbie я су;- маторе S сигналы locvynaiO на арифме ; г--;ес -:й блок 20, где Бна-зле производ г ся выммспениа скорости Dacnpoc pa --sM-.: ззуковых f а затем вычис/ эн;-;: местополо;и ::- - я исто--- ;ка / с д ег:.

ПОЛУЧеННО С скорое: ЙКУ новых Г1ОЛН

...1 .t

3 2 cit

где Е- пасстояние от преобпэзоза теля 1 до источн-пса А-;;,

Блок 0 5ычиС:Пенип коордииз ог,;е,аэяяет тэкке полуокружность свгр-:-:с-о у;вз, н ;;оторой ;эозник дефект по времен-; сигнала АЭ к пресЗрззовзт-йлю 3 относитель - О пргоб разователя k,

Импульсы АЭ, прошедшие через канал усиления от преобразователя 1, поступают на блок 15 интенсиметра, где производится подсчет количестаа осцилляции за время, соответству50щее длительности огибающей импульса АЭ на уровне порога амплитудной дискриминации и сравнение этой информации с априорно заданным интервалом его изменения. Если количество подсчитаннь х осцилляции лежит вне предела априорно заданного интервала, то блок 15 интенсиметров подает на блок 1 контроля сигнал о недостоверности полученной информации.

Блок 1 контроля осуществляет амплитудный анализ принятых сигналов, выдачу команды на разрешение следующего цикла работь и выдачу информации на блок 16 контроля о достоверности контроля по результатам амплитудного анализа и результатам анализа, произведенном в блоке 15 интенсиметра.

Информация о координате дефекта и информация о скорости распространения звуковь х волн в материале с арифметического блока 20 записывается в запоминающий блок 21 и регистр 17 памяти, В регистре 17 памяти информация в процессе измерений сохраняется до поступпе1-;11я следующей,

Блок 16 управления производит последовательную запись при наличии разрешения с блока Н КОНТРОЛЯ и считывание информации с ячеек памяти запоминаюиего блока 21 , обеспечивает заданный алгор тм работы блока вывода .П1ШОрмации , деление тактовой частоты д-о Еелм- :;ь|,, необходимых г для рзботь прибор-,,

И: ;;пормэ дий с зыхода регистра 17

спытании или с :-о 3 21 после оконон;-; п:ч7тупает на блок ;ни:ор: -111/1 / которого онэ устройства и чепор 23 не цифровой инди ip-ir-:e-.Mi.-;e .-х блоков в устройС7-ВГ п-: я:у т 5:-;вч---|-зльно повысить точное.:-. :- дос.с L- рность опредблвНИЯ ; ОООДИ -:аТ i-iC1ОЧНИКОВ. A3 ,

того- ie;; побочн/; р ультзт от ПРИ:-:ене:-, блоков, появляется возмо ;;:- ость контроля sf yтpeнниx капря;ке; нй в сварном шве и околО чозиой зоне по скорости распростракекия зчуковых Еоли в мзтеонале, что позволит судить о ходе технологического пооцесса сварки и вовремя его регулировать по сравнению с некоторь м этзло ным, э также сулить о степями опасности заоегистрированных десЬектов,

i

Г

1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ В СВАРНЫХ ШВАХ, содержащее четыре электроакустических преобразователя, соединенные с ними усилители, подключенный к усилителям нормализатор импульсов, измеритель временных интервалов, первый вход которого подключен к выходу нормализатора импульсов, подключенный к последнему блок контроля, первый выход которого соединен с вторым входом измерителя временных интервалов, последовательно соединенные запоминающий блок, блок вывода информации, дешифратор и цифровой индикатор, блок управления, подключенный к нормализатору импульсов, запоминающему блоку и блоку вывода информации, и регистр памяти, включенный между блоком управления и блоком вывода информации, отличающееся тем, 4TOj с целью повышения точности и достоверности определения координат , оно снабжено последовательно соединенными пятым электроакустическим преобразователем и усилителем, подключенными к входу нормализатора импульсов, последовательно соединенными кварцевым генератором, блоком реверсивных счетчиков, сумматором и арифметическим блоком, подключенным к вторым входам запоминаю«9 щего блока и регистра памяти, второй вход блока реверсивных счетчиков соединен с выходом нормализатора импульсов, второй вход сумматора соединен с выходом измерителя временных интервалов, а второй выход кварцевого генератора соединен с третьим входом измерителя временных интервалов, блоком интенсиметров, первый вход которого соединен с выходом норJ aлизaтopa импульсоз,второй - с первым выходом блока управления, выходIsawA, с вторым входом блока контроля, втог рой выход которого соединен с входом блока управления.

,,,-.

V ii

/)

I , ., cJ-....i

i

I 1

. (У--,

jix