Устройство для измерения спектральных характеристик сигналов акустической эмиссии Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

сд

4 Сл Изобретение относится к нераэрушаюгдему контролю акустико-эмиссионны л методом Известно устройство измерения спектральных характеристик импульсных сигналов акустической эмиссии,содержаи ее приемный преобразователь усилитель н гдногоканальный анализагор спектра IJ Недостатком устройства является малый динз-Мический диапазон анализа Наиболее бл гзкуы к изобретению по технической С;,мности к достигаемому результату является устройство для измерения характеристик ш иульс ншг сигналов акустической эмиссии содержащез последователько соединенные приег 1ный преобразователь, усилитель видеодетектор, триггер Шмид та, формирователь импульсов сброса пиКОЕьгй дзтектор, исполнительный элемент и ре1улируемый усилитель второй вход которого подключен к приейнону ;арео6раэозателЮ( блок ана лиза. первый вход которого соединен с аторыг4 выходом исполнительного эле 1ента 12l Недостатком известного устройств является огран1-гч1еннс1я область приме яакия (размеры объектов X должны где t-Li длительность нарастания импульса до пикового знс,чения; V - ско рость распростракенкя волны Б материале) , Цель кзобретея;,;:). - расширение АункционалЕКЫл зозмозкьостей при сохраненик высокого динамического дна1азона аналтиза и пульскых сигналов о Указанная цель достигается тем, что устройство ДЛИ измерения спектральных Хс рактеристик срзгналов акустической эмиссии, содержащее последе зательно соединенные приемный преобразователь,, усилительf видеодетектор триггер Шмидтаf формирователь импуль сов сброса пиковый детектор - исполнительный элемент и регулируемый усилитель, второй вход которого подключен к .приемному преобразователю слок анализа, первый вход которого соеднкек с вторьм Б,ЫХОДОМ исполнительного элементар снабжено последователь ко- соединенными фор /шров телем вмггульсов утгразления; вход которого подключен к выходу триггера Шмидта, S. nepBtsv; аналоговым КЛЕОЧОМ, второй вход котсрогосоединен с выходом регулируетлсго усилителя а вачод с BTopbJM вкодом блока анализа р- последозательно соединенными блоком задержки f вход которого подклитчен к выходу тригтара ,. вторым аналоговым к.гаочому второй вход которого подключен к вычоду усилителя, а выход - к )зторому входу пикового детектсрЗеНа чертеже приведена структурная схема устройства для измерения спектральных характеристик сигналов акустической эмиссии. Устройство содержит соединенные последовательно приемный преобразователь 1, установленный на контролируемом объекте X, усилитель 2, зидеодетектор Зр триггер 4 Ммидта, (рормирователь 5 импульсов сброса, пиковый д€:тектор б, исполнительный элемент 7 и регулируемый усилитель 8, второй вход которого подключен к приемному преобразователю 1, блок 9 анализа, блок 10 задержки, соединенные последовательно формирователь 1.1 ш- пуяьсов управления, вход которого подключен к выходу триггера 4 Шмидта, и первый аналоговый ключ 12, второй вход которого подключен к выходу регулируемого усилителя 8, блок 9 анализа, первый вход которого соединен с вторым выходом исполнительного элемента 7, а второй - с выходом первого аналогового ключа 12. Меяуду выходами триггера 4 Шмидта и усилителя 2 подключены соединенные последовательно блок 10 задержки и второй аналоговый ключ 13, выход которого подключен к второму входу пикового детектора 6. Устройство работает сл.едующим образом, Рс1.спространякнцийся в объекте от источника (дефекта) импульс акустической эмиссии преобразуется приемным преобразователем 1 в электрический сигнал и поступает одновременно на входы основного регулируемого усилителя 8 и вспосогательного усилителя 2,. Сигнал с выхода усилителя 2 поступает одновременно на входы видеодетектора 3 и через второй аналоговый ключ 13, который в исходном состоянии - открыт, на вход пикового детектора б, С выхода видеодетектора 3 сн1-1мается сигнал, пропорциональный огибающей входного импульса, который подается затем на триггер 4 11й/;идта. С выхода триггера 4 Шмидта снимается прямоугольный импульс длительностью, равной длительности входного импульса Через блок 10 задержки этот ш гпульс закрывает второй аналоговый ключ: 13. Длительность задержки t выбирается равной длительности нарастания импульса.до пикового значения либо длительности нарастания импульса до первого максимума. Если шмпульс не имеет максимума в начальной части, то длительность задержки выбирается из условия t-j : С , где ig - длительность анализируемого импульса акустической эмиссии, снимаемого с электрических зажимов приемного преобразователя 1. Сигнал с выхода второго аналогового ключа 13 поступает на вход пикового детектоpa 6. С выхода пикового детектора 6 снимается квазипостоянное напряжениепропорциональное максимальному значению входного сигнала. В зависимости от величины этого напряжения исполнительный элемент 7 изменяет коэффициент передачи регулируемого усилителя 8 таким ббразом, чтобы амплитуда его выходного сигнала оставалас постоянной или соответствовала требуемому динамическому диапазону блока 9 анализа кроме того, исполнительный элемент 7 формирует соответствующую поправку (множитель) в блок 9 анализа. С целью исключения попадания сигналов нелинейного преобразователя которые неизбежно возникают в процессе регулирования, в блок 9 анализа, первый аналоговый ключ 12 в течение начального короткого отрезка времени, равного времени задержки сигнала в блоке 10 задержки закрыт. По истечении этого времени формирователь 11 импульсов управления формирует управляющий импульс, который открывает первый аналоговый

ключ 12 на определенное время, которое может быть равным длительности блока задержки или задаваться оператором. После прекращения воздействия входного импульса второй аналоговый

ключ 13 открывается, первый аналоговый ключ 12 закрывается, а задним фронтом импульса триггера 4 в формирователе 5 импульсов сброса формируется короткий импульс, по ко0 торому стирается информация с накопительных конденсаторов пикового детектора 6. Таким образом, устройство переходит в исходное состояние. При поступлении следующего импульса

5 цикл повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет значительно большую область применения (не требуется вы« полнения условия (,V) при сохранении динамического диапазона измерений. Кроме того, оно проще в тех,ническом исполнении, так как не требует дополнительного электроакустического тракта.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ, содержадее последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель, видеодетектор, триггер ИМидта, формирователь импульсов сброса, пиковый детектор, исполнительный элемент и регулируемый усилитель, второй вход которого подключен к приемному преобразователю, блок анализа, первый вход которого соединен с вторым выходом дополнительного элемента, от.личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено последовательно соединеннымиформирователем импульсов управления, вход которого подключен к выходу триггера Шмидта, и nepBbw аналоговым ключом, второй вход которого соединен с выходом регулируемого усилителя, а выход - с вторым входом блока анализа, последовательно соединенными блоком задержки, вход которого подключен к выходу триггера йЫндта, и сл вторым аналоговым ключом, второй вход которого подключен к выходу усилителя, а выход к второму входу пикового детектора.

/г