Акустико-эмиссионное устройство Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к акустик эмиссионному контролю и может быть использовано при контроле сварки, испытаниях го--удов под давлением. Известно устройство для регистр ции сигналов акустической эмиссии при троцинообразовании, содержащее последовательно соединенные электро акустический преобразователь, пред усилитель, фильтр, усилитель и му обработки сигналов 1 Недостатком известного устройств является низкая достоверность контроля, обусловленная тем, что все сигналы с электроакустического преобразователя, регистрируются в широ ком амплитудном: диапазоне (до 100 д с интенсивностью до 10 имп/с, хотя значительное количество этих сигналов не имеет отношения к трещинообразованию и являются помехами. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является акустико-эмиссионное устройство, содержащее соединенные последовател но электроакустический преобразователь, предусилитель и усилитель, соединенные последовательно линию з держки и каскад несовпадения Не, со диненные последовательно амплитудный дискриминатор, преобразователь частота - напряжение и триггер Шмид га, подключенный к второму входу каскада несовпадения Не, и блок обработки сигналов С2. Недостатком этого устройства является низкая достоверность контроля, обусловленная тем, что сигналы помех малой амплитуды, если их больше нижней граничной частоты, регистрируются как полезные сиг налы. Цель изобретения - повышение дос товерности контроля. Поставленная цель достигается тем, что акустико-эмиссионное устройство, содержащее соединенные последовательно электроакустический преобразователь, предусил.итель, фильтр и усилитель, соединенные по -следовательно линию задержки и каскад несовпадения Не, соединенные последовательно амплитудный дискриминатор, преобразователь частота напряжение и триггер Шмидта, подклю ченный к второму входу каскада несовпадения Не, и блок обработки сигналов,, снабжено каскадом совпадения И, выход которого подключен к входам линии задержки и амплитудного дискриминатора,- первым и вторым компаратор/ами, выходы которых соединены с входами каскада совпадения И, первым и вторым блоками опорного сигнала, подключенными соответственно к инвертирующему и неинЕертиругадему входам первого и второго компараторов, неинвертирующий вход первого компаратора и инвертирукгций вход второго компаратора подключены к выходу усилителя, соединенными последовательно и включенными между входом каскада несовпадения Не и входом блока обработки сигналов интегрирующим усилителем и третьим компаратором, и третьим блоком опорного сигнала, подклгоченным к инвертирукщему входу третьего компаратора. На чертеже представлено акустикоэмиссионное устройство. Устройство содержит соединенные по ел едов а тель но эл ек троак у ст ич а с-. кий преоб:1азователь 1, предусилитель 2, фильтр 3 и усилитель 4, соединенные последовательно линию 5 задержки и каскад б несовпадения Не, соединенные последовательно амплитудный дискриминатор 7, преобразователь 8 частота - напряжение и триггер 9 Шмидта, подключенныйк второму входу каскада 6 несовпадения Не, и блок 10 обработки сигналов. Устройство снабжено также каскадом 11 совпадения И, ;выход которого подключен к входам линии 5 задержки и амплитудного дискриминатора 7, первым и вторым компараторами 12 и 13, выходы которых соединены с входами каскада 11 совпадения И, первым и вторым блоками 14 и 15 опорногс-сиунала, подключенными соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам первого и второго компараторов 12 и 13, неинвертирующий вход первого компаратора 12- и инвер-; тиругаций вход второго компаратора 13 подключены к выходу усилителя 4, соединенными последовательно и включенными между входом каскада б насовпадения Не и входом блока 10 обработки сигналов интегрирующим усилителем 16 и третьим компаратором 17, и третьим блоком 18 опорного сигнала, подключенным к инвертирукщему входу третьего компаратора 17. Акустико-эмиссионное устройство работает следуюдим образом. В исходном состоянии выход первого компаратора 12 имеет нулевое, а выход второго компаратора 13 единичнЬе состояния, каскад 11 совпадения И закрыт. Электроакустический преобразова- . тель 1 принимает сигналы акустической эмиссии, преобразует их в электрические сигналы, которые проходят через предусилитель 2, фильтр 3, усилитель 4 и поступают на входы первого и второго компараторов 12 и 13, Одновременно на инвертируиций вход первого компаратора 12 и на неинвертирукяций вход второго компаратора 13 поступают регулируемые опорные сиг.налы соответственно из блоков 14 и 15 опорного сигнала. Причем опорный сигнал нижнего уровня (блок 14 опорного сигнала) меньше опорного сигнала верхнего уровня (блок 15, опорного сигнала) .. Могут возникнуть три случая.В первом случае амплитуда сигнала акустической эмисдии мен ше опорного сигнала нижнего уровня; во втором - амплитуда сигнала акустической эмиссии больше или равна опорному сигналу нижнего уровня, но меньше или раена опорному сигналу верхнего уровня; в третьем - амплитуда сигнала акустической эмиссии .больше опор«ого сигнала верхнего ур ня. В первом случае нулевое и единич ное состояния на выходах первого и второго компараторов 12 и 13 не меняются, каскад 11 совладения И закрыт, сигнал дальше не проходит. Во втором случае нулевое состояние на выходе первого компаратора 12 перейдет в единичное, каскад 11 совпсшения И открывается и сигналы поступают одновременно в линию 5 задержки и в амплитудный дискриминатор 7, где сигналы формируются в нормальные по амплитуде и длительности прямоугольные импуль сы,. Эти сигналы подаются на вход преобразователя 8 частота - напряжение, с выхода которого снимается напряжение, пропорциональное частоте следования импульсов. Если часто та акустического сигнала меньше ниж ней граничной частоты, то преобразо ватель 8 частота - напряжение выраб тывает напряжение,, которое будет ни же порога срабатывания триггера 9 Шмидта и сЪгнал дальше не пойдет. Если же частота акустического сигна ла выше нижней граничной частоты, т преобразователь 8 частота - напряже ние выцаст напряжение выше порога срабатывания триггера 9 Шмидта, Триггер 9 Шмидта срабатывает и открывает каскад 6 несовпадения Не, при этом сигналы, поступившие с- линии 5 згщержки, проходят открытый каскад 6 несовпадения Не и поступают на интегрирующий усилитель 16, Интегрирующий усилитель 16 накапливает поступившие сигналы акустической эмиссии и, если их количество в единицу времени соответствует выбранному уровню, который устанавливается третьим компаратором 17 с третьим блоком 18 опорного сигнала., то интегрирующий усилитель -16 через третий компаратор 17 выдаст сигнал в блок 10 обра- ботки сигналов. Третий компаратор 17 срабатывает, если сигнал с интегрирующего усилителя 16 превысит уровень опорного сигнала третьего блока 18 опорного сигналаi В третьем случае нулевое состояние на выходе первого компаратора 12 перейдет в единичное состояние, а единичное состояние на выходе второго компаратора 13 перейдет в нулевое состояние; Каскад 11 совпадения И будет закрыт сигналы с амплитудой больше выбранной амплитудной полосы ,не поступят в блок 10 обработки сигналов. Во втором и третьем случаях после срабатывания выходы первого, второго и третьего компараторов 12, 13 и 17 возвр.тятся в первоначальное состояние. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность контроля за счет почти полного исключения сигналов помех и регистрации сигналов в выбранной амплитудной полосе, выбранном частотном диапазоне и выбранной интенсивностью сигналов, характерными для тр ещинообразования.

АКУСТИКО-ЭМИССИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее соединенные последовательно электроакустический преобразователь, предусилитель, фильтр и усилитель, соединенные последовательно линию задержки и каскад несовпадения Не, соединенные последовательно амплитудный дискриминатор, преобразователь частота-напряжение и триггер Шмидта, подключенный к второму входу каскада несовпадения Не, и блок обработки сигналов/ о т л и чающееся тем, что, с целью повыиения достоверности, оно снабжено каскгщом совпадения И/ выход которого подключен к входам линии задержки и амплитудного дискриминатора, первым и вторьм компараторами, выходы которых соединены с входами каскада совпадения И, первым и BTOpfcw блоками опорного сигнала, подключенн1 1И соответственно к инвертирунщему и неинвертирующому входам первого и второго компараторов, неинвертируквдий вхсдд первого компаратора и инвертирующий вход второго компаратЬра подключены к выходу усилителя, соединенными последовательно и подключенньми между входом каскада несовпадения Не-и входом блока обра(Л ботки сигналов интегрирующим усилителем и третьим компаратором, и с третьим блоком опорного сигнала, под ключенным к инвертирукщему входу третьего компаратора.