Устройство для измерения сигналов акустической эмиссии Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля акустико- эмиссионным (АЭ) способом и может быть использовано для контроля дефектов в материалах и изделиях.

Целью изобретения является повышение точности измерения амплитудно- временных параметров сигналов АЭ.

На чертеже представлено устройство для измерения параметров АЭ.

Устройство содержит соединенные последовательно приемный преобразователь 1, блок 2 усиления и фильтрации, детектор 3, аналого-цифровой преобразователь 4, блок 5 вьщеления экстремумов, блок 6 сравнения и блок 7 сравнения, коммутатор 8 кодов, управляющий вход которого соединен с выходом блока 6 сравнения, регистры 9 и 10, блок 11 вычитания кодов, элемент 12 И, ключ 13, блок 14 обработки, первый вход которого соединен с выходом ключа 13, а второй вход соединен с выходом элемента 12 И и управляющим входом ключа 13, регистр 15 пороговых напряжений, выход которого соединен с первыми входами блоков 6 и 7 сравнения и с первым входом коммутатора 8 кодов. Первый выход блока 5 выделения экстремумов соедине с вторым входом блока 6 сравнения и с вторым входом коммутатора 8 кодов, выход коммутатора 8 кодов соединен с входом записи регистра 9, информационный выход регистра 9 соединен с пер- вым входом блока 11 вычитания кодов и с входом записи регистра 10, информационный выход которого соединен с вторым входом блока 11 вычитания кодов, выход блока 11 вычитания кодов соединен с вторым входом блока 7 сравнения и с входом ключа 13, выход блока 7 сравнения соединен с первым входом элемента 12 И,второй выход блока 5 выделения экстремум ом соединен с тактирующими входами регистров 9 и 10 и с вторым входом элемента 12 И.

Принцип работы предлагаемого устройства основан на измерении разнос- ти напряжений двух соседних экстремумов: максимума и -минимума. Напряже- ние не выходе детектора есть сумма экспоненциально затухающих откликов

системы на каждый ранее пришедший им- 55кодов вычисляется алгебраическая пульс АЭ и представляет собой глад разность величин кодов текущего выкую, убывающую кривую. Очереднойделения экстремума записанного в появившийся импульс АЭ вызывает ска-регистр 10 (при первом вьщеленном чок напряжения на этой кривой. Величи-экстремуме в регистре 10 будет запиO

5

50

5

0

5

0

на скачка в силу линейности системы есть .амплитуда очередногопришедшего импульса АЭ. Для исключения возможности регистрации скачков напряжения от собственных шумов аппаратуры регистрируются только такие выбросы, величина которых превышает заданное пороговое значение, определяемое уровнем собственных шумов аппаратуры.

Устройство для измерения параметров АЭ работает следующим образом.

Перед началом работы регистры 9 и 10 обнуляются, а в регистр 15 пороговых напряжений вводится заданное ,значение (цепи обнуления блоков 7 и 8 и цепь ввода регистра 15 пороговых напряжений на чертеже не показаны). Принимаемые приемным преобразователем 1 сигналы АЭ поступают на вход блока 2 усиления и фильтрации и с его выхода поступают на .вход детектора 3, где детектируются. Аналого-цифро- вой преобразователь (АЦП) 4 преобразует детектированные сигналы АЭ в п-разрядный цифровой код. Цифровые отсчеты сигналов АЭ с выхода АЦП 4 поступают в блок 5 вьщеления эксрему- мов, которьй при наличии экстремума выдает на первый выход код напряжения экстремума, и на второй выход тактирующий импульс. Код напряжения экстремума поступает на первый вход блока 6 сравнения кодов, на второй вход которой поступает код порогового напряжения с выхода блока 15 пороговых напряжений. Если напряжение экстремума больше порогового напряжения, то на вьжоде блока 6 сравнения появится управляющее напряжение, которое поступает на управляющий вход коммутатора 8 кодов и подключает первый выход блока 5 вьзделения экстремумов ко входу записи регистра 9. В противном случае коммутатор 8 кодов Соединит с входом записи регистра 9 выход регистра 15 пороговых напряжений. Таким образом, все экстремумы, лежащие ниже уровня напряжения, из дальнейшего анализа исключаются. Тактирующий импульс, поступающий на вход регистра 9 переписывает код с выхода коммутатора 8 кодов в регистр 9. В блоке 11 вычитания

сан нуль). Полученная разность сравнивается с блоком 7 сравнения с величиной порогового напряжения, поступающего с выхода регистра 15 кода порогового напряжения, и если она больше порогового напряжения, то блок 7 сравнения вырабатывает нап- ряжени, поступающее на первый вход элемента 12 И. Он срабатывает и подает управляющее напряжение на ключ 13, разрешая прохождение величины разности напряжений двух соседних экстремумов, равной амплитуде очередного импульса АЭ, на лервый вход блока 14 обработки. Импульсы, пос- тупающие на второй вход блока 14 обработки с выхода элемента 12 И. осуществляют привязку по времени амплитуд импульсов АЭ, поступивщих на первый вход этого блока.

В конце цикла измерения задним фронтом тактирующего импульса, поступившего с второго выхода блока 5 вьщеления экстремумов, код, записанный в регистре 9, переписывается в регистр 10. На этом цикл измерения заканчивается. При вьщелении блоком 5 следующего экстремума цикл работы повторяется.

Таким образом, устройство позво- ляет выделять и измерять истинные амплитуды и времена появления импульсов АЭ, которые наложились друг на друга, в широком диапазоне их перекрытия за счет учета искажающего влияния на эти импульсы линейных цепей и тем самым повысить точность измерения.амплитудно временных параметров потока импульсов АЭ.

Редактор А.Долинич Заказ 7062/50

Составитель Л.Кондрыкинская

Техред В.Кадар КорректорЕ.Рошко

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

0 5

0

5

Формула изобретения

Устройство для измерения сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные приемный преобразователь, блок усиления и фильтрации и детектор,, блок обработки и первый блок сравнения, о т л и- чающееся тем, что, с целью повьш1ения точности измерения амплитудно-временных параметров сигналов акустической эмиссии, оно снабжено последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем, блок которого подключен к выходу детектора, блоком выделения экстремумов, вторым блоком сравнения, коммутатором кодов, первым регистром, вторым регистром, блоком вычитания кодов, второй вход которого подключен к вы- ходу первого регистра, и ключом, выход которого связан с -первым входом блока обработки, регистром пороговых напряжений, выход которого подключен к первому входу первого блока сравнения и вторым входам второго блока сравнения и коммутатора кодов, и элементом И, выход которого подключен к вторым входам ключа и блока обработки, первый вход - к выходу первого блока сравнения, тактовый выход блока выделения экстремумов подключен к вторым входам первого и второго регистров элемента И, третий вход коммутатора кодов соединен с выходом блока вьщеления экстремумов, а второй вход первого блока сравнения связан с выходом блока вычитания кодов.

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий акусти- ко-эмиссионным способом. Цель изобретения - повышение точности измерения амплитудно-временных параметров сигналов акустической эмиссии (АЭ). Принимаемые сигналы принимаются приемным преобразователем 1 и обрабатываются в цепи из последовательно соединенных блока 2 усиления и фильтрации, детектора 3, аналого- цифрового преобразователя 4 и блока 5 вьщеления экстремумов. При превышении первого значения экстремума над заданным уровнем оно записыва- ется в один регистр. Второе значение экстремума записывается в другой регистр, после чего вычитают их значения. Вновь сравнивают с заданным уровнем полученную разность. И далее сравнивают разность напряжений двух соседних экстремумов в кодовом виде: максимума и минимума с заданным значением. Это позволяет обрабатывать наложенные друг на друга сигналы АЭ и точнее измерить амплитудно-временные их параметры. 1 ил. i (Л о СХ) о ел со