Многоканальное устройство для определения координат источников акустических сигналов Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области пассивной локации источников акустических импульсных сигналов в материалах, имеющих форму листа, и может быть использовано для автоматическог измерения координат источников сигналов акустической эмиссии при неразрушающем контроле качества изде- .

ЛИЙ о

, Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства за счет размещения групп преобразователей и обработки информации с них.

На фиг. 1 представлена блок-схема многоканального устройства для определения координат источников акустических сигналов; на фиг. 2 - вариант расположения электроакустических преобразователей.

Многоканальное устройство для определения координат источников акус- Т1гческих сигналов содержит N каналов приема обработки акустических сигналов, выполненных из четырех приемных электроакустических преобразователей 1-4, последовательно соединенных первого усилителя 5 и первого фильтра 6 и последовательно соединенных второго усилителя 7 и второго фильтра 8, последовательно соединенные коммутатор 9, блок 10 вычисления координат и регистратор 11, каждый из N каналов приема и обработки акустических сигналов снабжен пятым приеным электроакустическим преобразователем 12, подключенными к выходу первого фильтра 6 последовательно соединенными первым измерителем 13 времени, первым блоком 14 памяти и подключенными к выходу второго фильтра 8 вторым измерителем 15 времени и вторым блоком 16 памяти, первый 1,- второй 2, третий 3 и четвертый 4 электроакустические преобразователи соединены с входами первого усилителя 5, второй 2, третий 3, четвертый 4 и пятьй 12 электроакустические преобразователи соединены с входами второго усилителя 7, а выходы первого I 4 и второго 16 блоков памяти подключены к соответствующим входам коммутатора 9.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении волн напряжения в контролируемой зоне и излучаемых одновременно одним или несколькими точечными источниками , последние

5

0

5

0

5

0

5

5

достигают электроакустических преобразователей 1-4 и 12, с выходов которых электрические .сигналы поступают на входы суммирующих усилителей 5- и 7. Пример расположения преобразователей в одной из зон контроля показан на фиг. 2. Усилитель 5 предназначен для суммирования и усиления сигналов с преобразователей 1-4, усилитель 7 - для суммирования и усиления сигналов с преобразователей 2-4 и 12. Суммарный усиленный сигнал поступает с выходов усилителей 5 и 7 на фильтры 6 и 8. Отфильтрованные сигналы с выходов фильтров 6 и 8 поступают на входы соответственно первого 13 н второго 15 измерителей времени.

Информация о времени прихода акус- тических сигналов на электроакустические преобразователи, объединенные в группы (1-4) и (2-4,. 12), поступает с выходов, соответственно, первого 13 и второго 15 измерителей времени в первьй 14 и второй 16 блоки памяти, которые через коммутатор 9 обмениваются информацией с блоком 10. вычисления координат.

Исходными Данными для вычисления координат источников являются массивы времен Т) прихода акустических сигналов, Алгоритм вычисления рсно- ван на поиске в массиве времен Т; таких четырех значений, которые имеют попарно одну и ту же разность и Т. Этот критерий отвечает физике распространения акустических волн для материалов , в которых время распространения от фиксированной точки возникновений акустических волн до преобразователей не зависит от момента излучения в пределах времени накопления излучаемых импульсов. Количество импульсов, найденных попарно, с одним и тем же дТ, должно быть равно количеству датчиков - четырем, в группе. Большее число возможно в силу конечной точности аппаратуры.

Если предположить, что в качестве Исходной пары выбрана истинная комбинация времен прихода, то каждому импульсу пары соответствует допусти- мьй диапазон максимальной разницы времен прихода в заданной системе преобразователей.

Изобретение обеспечивает повышение надежности и упрощение устройства за счет размещения групп преобразователей и обработки информации с них.

Формула изобретени

Многоканальное устройство для определения координат источников акустических сигналов, содержащее N каналов приема и обработки акустческих сигналов, вьшолненных из че- тырех приемных электроакустических преобразователей, последовательно соединенчьгх первого усилителя и первого фильтра и последовательно соединенных второго усилителя и второ- го фильтра, последовательно соединенные коммутатор, блок вычисления координат и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности и упрощения

устройства, каждый из N каналов приема и обработки акустических сигналов снабжен пятым приемным электроакустическим преобразователем, подключенными к выходу первого фильтра последовательно соединенными первым измерителем времени и первым блоком памяти и подключенными к выходу второго фильтра вторым измерителем времени и вторым блоком памяти, первый, второй, третий и четвертый электроакустические преобразователи соединены с входами первого усилителя, второй, третий, четвертый и пятый электроакустические преобразователи соединены с входами второго усилителя, а выходы первого и второго блоков памяти подключены к соответствующим входам коммутатора . .

10

//

Изобретение относится к пассивной локации источников акустических импульсных сигналов в материалах. имеющих форму листа, и может быть ис- рения координат источников сигналов акустической эмиссии при неразрушающем контроле качества изделий. Цель изобретения - повьшение надежности и,зп1рощение устройства за свет размещения групп преобразователей и обработки информации с них. Устройство содержит N каналов приема и обработки акустических сигналов, выполненных из пяти приемньпс электроакустических преобразователей, объединенных в две группы из четьфех преобразователей, отличающиеся одним преобразователем. Сигналы с выходов преоб разователей каждой группы поступают через последовательно соединенные усилитель, фильтр, измеритель времени, блок памяти и общий для всех каналов коммутатор в блок вычисления координат, осуществляющий поиск в массиве времен Т; таких четырех значений, которые имеют попарно одну и ту же -разность лТ и расчет координат методом триангуляции. 2 ил. -с (Л ю СЛ со со

Фиг.1

вниипи

Фиг.г

Заказ 5115/42 Тираж 778

Ппоизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное