Устройство для определения качества материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

О Од 00

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано для определения качеств материалов по сигналам акусти шской эмиссии одновременно с испытанием на твердость, вдавливанием штампа и царапанием.

Ц лБизобретения - расширение функциональных возможностей путем контроля высокопластичных материалов и применения корреляционной обработки сигналов., . ,ц.

На чертеже, представлена схема устройства для определения качества материалов.

Предлагаемое устройство содержит нагружающий механизм 1, корпус 2, оправку 3, индентор 4, соединекные последовательно первый преобразователь 5, расположенный на оправке 3, и усилитель 6, блок 7 регистрации и анализа. Устройство снабжено также соединенными последовательно вторым преобразователем 8, вторым усилителем 9 и блоком 10 корреляции, механизмом 11 протяжки, соединенньм с копусом 2, преобразователи 5 и 8 расположены на оправке 3 симметрично оси индентора А, выход блока 10 корреляции соединен с блоком 7 регистрации и анализа, а выход первого усилителя 6 соединен с вторым входом блока 10 корреляции.

Устройство для определения качества материалов работает следующим образом.

Посредством нагружающего механизма 1 и механизма 11 протяжки создается механическое усилие, передающееся через корпус 2 на оправку 3 и на индентор 4, который к оправке 3 прижимается через обеспечивающую акустический контакт смазку или приклеивается, например, циакриновым клеем. При этом индентор 4, который в зависимости от вида испытания может иметь заостренную, сферическую или цилиндрическую с плоским основанием форму, внедряется в исследуемый материал локальной зоны испытания образца 12. Сигналы акустической эмиссии, возникающие в результате деформации и разрушения материала локальной зоны испытания образца 12, поступают на два идентичных пьезопреобразователя 5 и 8, расположенные симметрично оси индентора. В пьезопреобразователях 5 и 8 механические

сигналы акустической эмиссии преобразуются в электрические сигналы, которые через усилители 6 и 9 подаются на входы блока 10 корреляции, например на базе коррелометра х 6-7. Выходной сигнал блока 10 корреляции подается на вход блока 7 регистрации и анализа, например на осциллограф С1-71, или самописец, или микро-ЭВМ и др. Применение блока 10 корреляции позволяет определить взаимную корреляционную функцию выходных сигналов усилителей 6 и 9, выходные сигналы каждого из которых состоят из собственных шумов и полезного сигнала, поступающего на вход усилителей 6 i; 9 от пьезоэлектрических преобразователей 5 и 8. Ввиду идентичности трактов от точки контакта индентора 4 с материалом образца 12 до кходов блока 10 корреляции полезные сигналы акустической эмиссии будут коррелированы, в то время как шумы - некоррелированы. Таким образo i, на выходе блока корреляции получается взаимная корреляционная функция, отражающая свойства материала образца. За счет того, что шумы на вьп{;одах усилителей 6 и 9 не коррелиротзаны, их взаимная корреляционная функция близка кнулю, т.е. мало влияет на взаимную корреляционную функцию полезных сигналов. На выходе блока 10 корреляции получается информация о взаимной корреляционной функции полезных сигналов акустической эмиссии на фоне шумов, сравнимых и даже превышающих полезный сигнал. Это позволяет измерять слабые сигналы акустической эмиссии, возникаюш е в локальной зоне испытания вдавливанием штампа и царапанием при определении свойств исследуемого, в том числе и. высокопластичного материала. Выходной сигнал блока корреляции подается на вход блока 7 регистрации и анализа, что обеспечивает возможность идентификации и определения качества исследуемого материала по сигналам акустической эмиссии на фоне соизмеримых и превьппаю1дих их щумов. При этом может быть уменьшена глубина вдавливания или царапания, т.е. обеспечивается исследование на уровне . меньших микроразрушений. Применение сменного индентора позволяет проводить исследования для широкого

3

-эссортимента материалов как вдавливанием, так и царапанием, т.е. повышается универсальность устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять качество высокопластичных материалов за счет введения второго приемно-усилительного тракта, идентичного первому, и применения корреляционной обработки сигналов акустической эмиссии.

Формула изобретения

Устройство для определения качества материалов по сигналам акустической эмиссии, содержащее нагр жающий механизм, корпус, оправку, ин706874

дентор, соединенные последовательно первый преобразователь, расположенньй на оправке, и усилитель, блок регистрации и анализа, отличаю5 щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет контроля высокопластичньгх материалов, оно снабжено соединенными последовательно вторым преобразова10 телем, вторым усилителем и блоком корреляции, механизмом протяжки, соединенным с корпусом, преобразователи расположены на оправке симметрично оси индентора, выход блока 13 корреляции соединен с блоком регистрации и анализа, а выход первого усилителя соединен с вторым входом блока корреляции.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для определения качества материалов по сигналам акустической эмиссии одновременно с испытанием на твердость, вдавливанием штампа и царапанием. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет контроля высокопластичных материалов и применения корреляционной обработки, сигналов. Сменный индентор внедряется в контролируемьп материал образца, возникающие при этом сигналы акустической эмиссии поступают на два S идентичных преобразователя и обрабатываются в блоке корреляции. 1 ил.