Устройство для контроля качества изделий Советский патент 1985 года по МПК G01N29/04 

выход двоичного счетчика - с входами управления коммутаторов каждого канала , выход генератора тактовых импульсов - с третьими входами аналого -цифровых преобразователей и блоков возведения двоичного числа в квадрат каждого канала.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ, содержащее канал приема и обработки сигналов акустической эмиссии, имеюпщй последовательно соединенные электроакусти-. ческий преобразователь и предварительный усилитель,- основной усилитель и последовательно соединенные пиковьм детектор и аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый. преобразователь и регистратор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено N идентичными каналами приема и обработки сигналов акустической эмиссии, каждьш из которых снабжен фильтром, включенным между предварительным уси лителем и основным усилителем, пер- Бым формирователем импульсов, вход которого соединен с выходом основного усилителя, а выход - с вторым входом аналого-1щфрового преобразователя, последовательно соединенными элементом памяти, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, блоком возведения двоичного числа в квадрат, счетчиковым делителем, элементарной ячей кой пересчетных схем и коммутатором,ключом, соединяющим вход Сброс пикового детектора с шиной нулевого потенциала, вторым формирователем импульсов, вход которого соединен с вторым выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с входом управления ключом и вторыми входами элементов памяти и блока возведения двоичного числа в квадрат, выход осНовного усилителя соединен с входом пикового детектора, общими для N каналов приема и обработки сигI налов акустической эмиссии, после(Л довательно соединенными генератором тактовых импульсов, таймером и распределителем импульсов,N выходов которого соединены со стробирующими входами коммутаторов соответствующего канала, последовательно соединенными первым элементом НЕ, вход которого соединен с выходами KONiMy таторов всех каналов, и регистром памяти, выход которого соединен с ; входом цифроаналогового преобразовао теля, последовательно соединенными элементом И, первый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, двоичным счетчиком и дешифратором, выходы которого соединены с входами управления регистра памяти, вторьм элементом НЕ, выход которого соединен с входом Сброс элементарной ячейки пересчетных схем каждого канала, выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом регистратора,- один из выходов дешифратора - с входом второго элемента НЕ и вторым входом элемента И,

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля качества изделий с помощью сигналов акустической эмиссии.

Цель изобретения - расширение фу1йсциональных возможностей устройства .

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля качества изделий.

Предлагаемое устройство содержит N идентичных каналов приема и обработки сигналов акустической эмиссии, имеющих последовательно соединенные электроакустический преобразователь 1 и предварительный усилитель 2, основной усилитель 3 и последовательно соединенные пиковый детектор 4 и аналого-цифровой преобразователь 5, цифроаналоговьй преобразователь 6 и регистратор 7. Каждый из каналов снабжен фильтром 8, включенным между предварительным.усилителем 2 и основным усилителем 3, первым формирователем 9 импульсов, вход которого соединен с выходом основного усилителя 3, а выход - с вторым входом аналого-цифрового преобразователя 5, последовательно соединенными элементом 10 памяти, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 5, блоком 11 возведения двоичного числа в квадрат, счетчиковым делителем 12, элементарной ячейкой 13 пересчетных схем и коммутатором 14, ключом 15, соединяющим вход Сброс пикового детектора 4 с щиной нулевого потенциала, вторым формирователем 16 импульсов, вход которого

соединен с вторым выходом аналогоцифрового преобразователя 5, а выход - с входом управления ключом 15 и вторыми входами элемента 10 памяти и блока 11 возведения двоичного числа в квадрат, выход основного усилителя 3 соединен с входом пикового детектора 4, общими для N каналов приема и обработки сигналов акус тической эмиссии последовательно соединенными генератором 17 тактовых

импульсов, таймером 18 и распределителем 19 импульсов, N выходов которого соединены со стробирующими входами коммутаторов 14 соответствующего канала, последовательно соединенными первьм элементом НЕ 20, вход которого соединен с выходами коммутаторов 14 всех каналов, и регистром 21 памяти, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя .о, последовательно соединенными элементом И 22, первьш вход которого подключен к выходу генератора 17 тактовых импульсов, двоичным счетчиком 23 и дешифратором 24,

выходы которого соединены с входами управления регистра 21 памяти, вторым элементом НЕ 25, вькод которого соединен с входом Сброс элементарной ячейки 13 пересчетных схем каждого канала, выход цифроайалогового преобразователя 6 соединен с входом регистра 7, один из выходов дешифратора 24 - с вторым входом элемента И 22, и входом второго элемента НЕ

25, выход двоичного счетчика 23 с входами управления коммутаторов 14 кагкдого канала, выход генератора 17 тактовых импульсов - с третьими входами аналого-дифровьк преобразователей 5 и блоков 11 возведения двоичного числа, в квадрат каждого канала.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно определяются области крупногабаритного изделия (не показано), наиболее склонные к повреждениям под действием испытательной нагрузки. Эти области разбиваютЯ на равновеликие контрольные зоны, в центрах которых закрепляются элек3троакустические преобразователи 1, обеспечивая надежный акустический контакт, например, путем приклеивания . При испытании изделия некоторые из контрольных зон из-за. развивающихся в них дефектов становятся акустически активными. Для определенности положим, что одна из irax обслуживается каналом А устройства, Генерируемые дефектами зоны сигналы акустической эмиссии воспринимаются и преобразуются электроакустическим преобразователем 1 в электрические сигналы, которые усиливаются предварительным усилителем, 2, очищаются фильтром 8 и усиливаются усилителем 3. Далее сигналы запоминаются пиковым детектором 4 и поступают па первый вход аналогоцифрового преобразователя 5, на второй вход которого поступают импульсы запуска, вырабатываемые формирователем 9 импульсов. Таким образом, осуществляется дискретная во времени выборка сигнала, значение которой Cj после преобразования в цифровой код, о чем свидетельствует появление импульса записи на выходе второго формирователя 16 импульсов, запоминается в элементе 10 памяти. Одновременно импульс записи через электронный ключ 15 обнуляет пиковый детектор, сбрасывая тем самым текущее значение выборки, и запускает блок 11 возведения двоичного числа в квадрат. С выхода блока 11 квадратичное значение сигнала в виде полсе довательности импульсов поступает на вход делителя 12 и с его выхода - на элементарную ячейку 13 пересчетных схем. Таким образом, выполняется р П 77 oпepaцияj,ZГk С ч, где k - коэффициент деления делителя 12, устанавливающий масштаб наблюдения. Результат считывается коммутатором 14 при наличии решающего сигнала на его стробирующем входе. Считывание происходит под воздействием сигналов двоичного счетчика 23, поступающих по управляющие входы коммутатора 14. С выхода коммутатора 14 код суммы по мере тактирования поступает на вход пер:)ого элемента НЕ 20 и заполняет регьстр 21 памяти, переключаемь счетчиком 23 посредством дешифратора 2 Появление на последнем выходе дешифратора 24 отрицательного импульса 074 блокируют элемент И 22, другим входом связанньш с генератором 17 тактовых ршпульсов, что в свою очередь останавливает переключение счетчика 23 и, соответственно, вывод данных с коммутатора 14. Одновременно отрицательный импульс инвертируется вторым элементом НЕ 25 и с его выхода поступает на вторые входы всех пересчетных схем элементарной ячейки 13, сбрасывая тем самым их в нулевое состояние, что обеспечивает выполнение операции fr 71 1 .ZT (r , т.е. отнесение квадратичных амплитуд к заранее выбранному интервалу времени Т, задаваемому таймером 18 через распределитель 19 импульсов. Распределитель импульсов имеет число выходов, равное числу используемых каналов, и может быть выполнен в виде последовательно соединенных счетчика и дешифратора. Информация из регистра 21 памяти через цифроапалоговьй преобразователь б поступает на регистратор 7, в частности на самописец. Если в качестве регистратора применяется цифропечатающее устройство или обработка данных производится на ЭВМ, то они подключаются непосредственно к регистру памяти, а импульсы с выхода второго элемента НЕ 25 использут ются в качестве ившциирующ х для перезаписи данных в запоминающее устройство регистратора. В некоторых случаях, когда необходим режим непрерывного накопления данных, связь второго элемента НЕ 25 с дешифратором разрывается и вход элемента подключают через резистор к источнику и смещения. Источник смещения для ТТЛ логики относительно нулевого потенциала положителен. Аналогичным образом работают и другие каналы устройства. Путем автоматического переключения распределителя импульсов организуется последовательньп сбор данных со всех каналов. При этом при транспортировании бумажной ленты самописца образуется гистограмма - распределение параметра сигнала акустической э пIccии по контрольным зонам испытуемого изделия от времени, что позволяет легко определить относительную акустическую активность зоны, оперативно оценить склонность ее к деформации, не прибегая к точному анализу на ЭВМ. Использование изобретения обеспечивает расширение динамического диапазона измеряемых сигналов акустической эмиссии, возможность оперативной обработки и регистрации данных в виде гистограммы без испольj зования ЭВМ, что в целом расширяет функциональные возможности устройства.

2-й канал