Устройство для регистрации и измерения сигналов акустической эмиссии Советский патент 1985 года по МПК G01N29/04 

Устройство относится к неразру тающему контролю и может быть использовано для регистрации сигналов акустической эмиссии (АЭ).

Целью изобретения является повышение достоверности регистрации сигналов.

На фиг,1 приведена блок-схема устройства для регистрации и измерения сигналов акустической эмиссии на фиг.2 - типы сигналов АЭ; на фиг.З - эпюры напряжений в различных точках Схемы.

Устройство состоит из последовательно соединенных ультразвукового преобразователя 1, предварительного усилителя 2, усшхителя 3, детектора 4, фильтра 5, аналого-цифрового преобразователя 6, сдвигового регистра 7, регистра/8 и регистратора 9, последовательно соединенных блока 10 задания кодов, компаратора 11 кодов, счетчика 12 по модулю два, стартового триггера 13 и ключа 1.4, последовательно соединенных схемы ИЛИ. 15, реверсивного счетчика 16 с предустановкой и блока 17 задержки, второй выход компаратора 11 кодов подключен к первому входу сдвигового регистра 7, первый выход счет чика 12 по модулю два - к первому входу схемы ИЛИ 15, а второй выход счетчика 12 по модулю два - к первом входу реверсивного счетчика 16 с предустановкой, выход ключа 14 подсоединен к второму входу сдвигового регистра 7, выход реверсивного счетчика 16 с предустановкой - к третьему входу сдвигового регистра 7 и второму входу стартового триггера 13., выход блока 17 задержки подключен к второму входу регистра 8, второму входу схемы ИЛИ 15, второму входу счетчика 12 по модулю два и четвертому входу сдвигового регистра 7, и генератора 18 тактовых импульсов, выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразЬвателя 6, вторым входом ключа 14 и третьим входом реверсивного счетчика 16 с предустановкой.

Устройство работает следующим образом.

Механические колебания преобразуются электроакустическим датчиком 1 в электрический сигнал, усиливаются предварительным усилителем 2, усилителем 3, детектируются детектором

4,, фильтруются фильтром 5, на выходе которого получают, например, сигнал (фиг.3с(), который преобразуется в цифровой код аналого-цифров.ым преобразователем 6, и поступает на компаратор 11 кодов, на второй вход которого поступает код уровня ограничения Ар (фиг.За.-) от блока 10. задания кодов. В моменты времени совпадения кодов на выходе компаратора 11 кодов вьфабатываются импульсы (фиг.З ), поступающие на вход счетчика 12 по модулю два, который производит разделение поступающих импульсов, т.е. импульсы, соответствующие переднему фронту сигнала, поступают на первый вход стартового триггера 13 (фиг.З Б) и на первый вход схемы ИЛИ 15, импульсы, соответствующие заднему фронту сигнала, поступают на первьй вход реверсивного счетчика 16 с предустановкой (фиг.32 ). Первый пришедший импульс от переднего фронта запускает стартовый триггер 13, на выходе которого формируется сигнал (фиг.З S ), включающий ключ 14 на все время измерения . Ключ 14 пропускает тактовые импульсы от генератора 18 тактовых импульсов, поступающих на сдвиговый регистр 7 и обеспечивающих запись в него информации с аналого-цифрового преобразователя 6. Одновременно он же сбрасьгоает реверсивный счетчик 16 с предустановкой.

С приходом импульсов по заднему фронту на втором выходе счетчика 12 по модулю два формируется импульс, .запускающий реверсивный счетчик 16 с предустановкой, и тактовые импульсы с генератора 18 тактовых импульсов начинают списывать предварительно установленное значение счетчика 16, соответствующее значению зоны Молчания. Фактически в счетчике 16 формируется временной интервал Г (фиг. ) между импульсами заднего и переднего фронтов. Когда наступает равенство , на выходе реверсивного счетчика 16 с предустановкой формируется импульс (фиг.3.) который обеспечивает сброс стартового триггера 13, т.е. закрытие ключа 14 (фиг.Зе ), прекращение записи в сдвиговый регистр 7, а также перепись информации из сдвигового регистра 7 в регистр 8. Этот же импульс поступает в блок 17 задержки, и

после задержки на время С,(фиг.З ) формируется импульс, сбрасьшающий реверсивный счетчик 16 с предустановкой через схему ИЛИ 15, а также счетчик 12 по модулю два и сдвиговый регистр 7 и переписывающий информацию с регистра 8 в регистратор 9/ Таким образом, устройство возвращается в готовность к приему информации от аналого-цифрового преобразо1807864

вателя 6, а в регистраторе 9 осуществляется обработка принятой информации как одного сигнала.

Предлагаемое устройство с высокой 5 достоверностью позволяет вьщелять сигналы акустической эмиссии при контроле материалов и изделий в процессе- эксплуатации, выявлять скрытые дефекты и прогнозировать,

10 процесс их дальнейшего развития.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ И ИЗМЕРЕНИЯ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ, содержащее последовательно соединенные ультразвуковой преобразователь, предварительный усилитель, усилитель, детектор, фильтр, аналого-цифровой преобразователь, отличающееся тем, что, с . целью повьщ1ения достоверности регистрации сигналов акустической . эмиссии, оно снабжено последовательно соединенными и подключенными к выходу аналого-цифррвого преобразователя сдвиговым регистром, регистром и регистратором, последовательно соединенными блоком задания кодов, компаратором кодов, счеТчиком по модулю два, стартовьм триггером и ключом, последовательно соединенными схемой ИЛИ, реверсивным счетчиком с предустановкой и блоком задержки, второй выход компаратора кодов подключен к первому входу сдвигового регистра, первый выход счетчика по модулю два - к первому входу схемы ИЛИ, а второй выход - к первому входу реверсивного счетчика с предустановкой, выход ключа подключен к второму входу- I сдвигового регистра, выход реверсив- ного счетчика с- предустановкой - к (Л .третьему входу, сдвигового регистра и второму входу стартового триггера, выход блока задержки подключен к второму входу регистра, второму входу схемы ИЛИ, второму входу счетчика по модулю два и четвертому входу сдвигового регистра, и генеас о ратором тактовых импульсов, вЫход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, 00 Од вторым входом ключа и третьим входом реверсивного счетчика с предустановкой .

Фиг.1

OA

хл

fput.2