Многоканальное устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к области неразрушающего контроля акустикоэмиссиоиным методом и может быть использова1 о для определения координат источников сигналов акустической эмиссии.

Известно многоканальное устройсттво для определения координат развивающихся дефектов, содержащее в каждом из каналов соединенные последовательно преобразователь, усилитель пиковый детектор, дифференцирующую цепь и формирователь, измеритель временных интервалов и вычислительный блок.

Его недостатком является малая надежность контроля, обусловленная погрешностью фиксации фронта акустико-эмиссионного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоканал7Л1ое устройство дпя определения координат источников сигналов акустической эмиссии, содержащее электронно-вычислительную машину, стробирующрш генератор и не менее двух ка.налов приема, каждый из которых содержит соединенные последовательно преобразователь, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и запоминаклдай блок, вход электронновычислительной машины соединен с вы.ходами згиюминающих блоков.

Недостатком его является малая надежность контроля, обусловленная запоминанием наряду с полезной информацией больнюго объема бесполезной и г-(алоинформативной. При этом неоправданно увеличивается объем запоминающего блока и время обработки информации.

Целью изобретения является повышение надежности контроля.

Эта цель в многоканальном устройстве для определения координат источников сигналов акустической эмиссии, содержащем электронно-вычислительную машину, стробируюнщй генератор и не Nseaee двух каналов приема, каждьш из которых содержит соединенные последовательно преобразователь, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и запоминающий блок, вход электронно-вычислительной машиьгы соедш1ен с выходами запоминазощих блоков, достигается за счет того, что оно снабжено счетчиком времени, включенным между стробирую682

щим генератором и вторыми входами запоминающих блоков, выход стробирующего генератора соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, а каждьШ канал снабжен соединенными последовательно и включенными между аналого-цифровым преобразователем и третьим входом запоминающего блока регистром задержки, регистром максимальных значений, первой схемой сравнения, рагистром хранения адреса и счетчиком адреса, включенной между аналого-цифровым преобраЗователем и вторым входом счетчика адреса второй схемой сравнения, блоком модификации кода, соединенным с вторым входом регистра максимальных значений, выход регистра задержки соединен с вторыми входами схем сравнения, второй выход второй схемы сравнения соединен с третьим входом первой схемы сравнения, ее второй выход - с третьим входом счетчика адреса, выход которого соединен с вторым входом регистра хранения адреса, первьй выход первой схемы сравнения соединен с третьим входом регистра максимальных значений.

На чертеже представлено многоканальное устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии.

Устройство содержит электронновычислительную машину 1, стробирующий генератор 2 и не менее двух каналов приема, каждаш из которых содержит соединенные последовательно преобразователь 3, усилитель 4, аналого-цифровой преобразователь 5 и запоминающий блок 6, вход электронно-вычислительной машины 1 соединен с выходами запоминающих блоков 6. Устройство снабжено также счетчиком

7 времени, включенным между стробирующим генератором 2 и вторыми входами запоминающих блоков 6, выход стробирующего генератора 2 соединен с вторым входом аналого-цифрового

преобразователя 5, а каждый канал снабжен соединенными последовательно и включенными между аналого-цифровым преобразователем 5 и третьим входом запоминающего блока 6 регистром 8

задержки, регистром 9 максимальных значений, первой схемой 10 сравнения, регистром 11 -хранения адреса и счетчиком 12 адреса, включенной между аналого-цифровым преобразователем 5

i

и вторым входом счетчика адреса второй схемой 13 сравнения, блоком 14 модификации коДа, соединеннымс вторым входом.регистра 9 максимальных значений, выход регистра 8 задержки соединен с вторыми- входами схем 10 и 13 сравнения, второй выход второй схемы 13 сравнения соединен с третьи входом первой схемы 10 сравнения, ее второй выход - с третьим входом счетчика 12 адреса, выход которого соединен с вторым входом регистра 11 хранения адреса, первый выход первой схемы 10 сравнения соединен с третьи входом регистра 9 максимальных значений ,

Многоканальное устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии работает следующим образом. Сигналы акустической эмиссии в каждом из каналов принимаются акустическим преобразователем 3, усиливаются усилителем 4 в заданной полосе частот и поступают на вход аналого-цифрового преобразователя ( АЦП)5, который производит преобразование сигналов в цифровую форму методом периодической дискретизации. Частота выборок сигналов задается стробирующим генератором 2. Счетчик 7 времени производит счет выходных импульсов стробирующего генератора 2, фиксирует информацию о моментах времени выборки сигналов и передает ее в запоминающий блок 6. Коды выборок, поступающие с выходов АЦП 5, запоминаются в запоминающем блоке 6 вместе (в дальнейшем это будет всегда подразумеваться) с значениями моментов времени, соответствующими этим выборкам по адресу, определяемому счетчиком 12 адреса.

На вторую схему 13 сравнения поступает код текущей выборки от АЦП 5 и код предьщущей выборки от регистра 8 задержки, осуществляющего задержку кодов выборок на интервал времени, равный периоду стробирующих импульсов. Если абсолютное значение текущей выборки больше абсолютного значения предьщущей выборки, то после записи значения текущей выборки в запоминающий блок 6 вторая схема 13 сравнения вырабатывает импульс, который поступает на счетный вход . счетчика 12 адреса и увеличивает его значение на 1. Если абсолютное значение текущей выборки равно или

8 .

меньше абсолютного значения предыдущей (в том числе если равно О), то содержимое счетчика 12 не увеличивается . В этом случае записанная в запоминающем блоке 6 информация о текущем значении выборки (и времени) будет утеряна при следующем записи. Вторая схема 13 сравнения вырабатывает также управляющий сигнал в случае , если текущее значение выборки сигнала меньше по абсолютной величине предыдущего, а результат сравнения изменился на противоположный по

.отношению к предыдущему результату сравнения. Этот сигнал разрешает работу второй схемы 10 сравнения, на входы которой в этот момент времени поступают два кода. Один из них

поступает с выхода регистра 8 задержки и является максимальным из числа кодов, соответствующих непрерывно увеличивающимся по величине выборкам (в дальнейшем - максимальное значение или амплитуда полуволны сигнала) . Второй .код хранится в регистре

9максимальных значений. В этот регистр под управлением первой схемы

10сравнения записывается с выходов регистра 8 задержки максимальное

значение полуволны сигнала при условии, если оно превьш1ает содержимое самого регистра 9 максимальных значений. С течением времени код,

хранящийся в регистре 9 максимальных значений под управлением блока 14 модификации кода, уменьшается по закону, близкому к закону затухания акустических волн. Первоначально в

регистр 9 максимальных значений записывается нулевой код. В простейшем случае блок 14 модификации кода может представлять собой тактирующий генератор, подающий через равные

промежутки времени импульсы на вход сдвига двоичного сдвигового регистра 9 максимальных значений. Эти .импульсы производят сдвиг кода в регистре 9 максимальных значений

вправо, что соответствует делению кода на 2. Таким образом производится модификация кода.

Одновременно с записью в регистр 9 максимальных значений максимального значения полуволны сигнала производится перезапись адреса из счетчика 12 адреса в регистр I1 хранения адреса. Записанное значение адреса 5 на единицу больше, чем значение адр са, по которому в запоминающем блок 6 хранится код максимального значения полуволны сигнала, записанный также в регистре 9 максимальных зна чений. Если максимальное значение полуволны сигнала не превьшает значения кода, хранящегося в регистре 9 максимальных значений, то первая схема 0 сравнения вырабатывает сиг нал, по которому адрес из регистра 11 хранения адреса будет переписан в счетчик 12 адреса. При этом инфор мация о текущей полуволне сигнала акустической эмиссии будет утеряна, а в счетчике 12 адреса будет находиться адрес, значение которого на 86 единицу больше значения адреса, по которому хранится код последней выборки зарегистрированной ранее полуволны сигнала. Регистрируемая в запоминающем блоке 6 информация передается в электронно-вычислительную машину 1, где производится вычисление координат источников акустической эмиссии. Таким образом, данное устройство позволяет повысить надежность контроля за счет введения блоков, увеличивающих число зарегистрированных событий акустической эмиссии, сохраняющих работоспособность устройства в условиях непрерывной акустической эмиссии.

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИ- . КОВ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ, содержащее электронно-вычислительную машину, стробирующий генератор и не менее двух каналов приема, каждый из которых содержит соединенные последовательно преобразователь, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и запоминаюпцш блок, вход электронно-вычислительной машины соединен с выходами запоминающих блоков, отличающееся тем, что, с целью повышения надёжности контроля, оно снабжено счетчиком времени, включенным между стробирующим генератором и вторыми входами запоминающих блоков, выход стробирующего генератора соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, а каждый канал снабжен соединенными последовательно и включенными между аналого-цифровым преобразователем . и третьим входом запоминающего блока регистром задержки, регистром максимальных зна,чений, первой схемой .сравнения, регистром хранения адреса и счетчиком адреса, включенной между аналогоцифровым преобразователем и вторым входом счетчика адреса второй схемой сравнения, блоком модификации кода, соединенным с вторым входом регист0) ра максимальных значений, выход реС гистра задержки соединен с вторыми входами схем сравнения, второй выход а второй схемы сравнения соединен с третьим входом первой схемы сравнения, ее второй выход - с третьим входом счетчика адреса, выход которого соединен с вторым входом регистра хранения адреса, первый выход первой схемы сравнения соединен с третьим :д входом регистра максимальных значеСП ний. 05 х