Устройство для акустико-эмиссионного контроля дефектов Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

торый после дешифровки в дешифраторе 14 команд управления формирует управляющий сигнал, поступающий через третью схему ИЛИ 22 на вход триггера 23, который переключает коммутатор 30. Блок 12 памяти в устройстве конт1

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий по сигналам акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано для диагностики технического состояния объекта контроля.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет наличия блоков, позволяющих учитывать временные интервалы между экстремумами, те кущее значение сигнала ЛЭ при отсутствии нелокальных экстремумов, обеспечивающих возможность исключения накопления информации о локальных экстремумах, а также сортирующих и накапливающих инфopмaц ю по заданному признаку ее принадлежности.

На чертеже изображено устройство для акустико-эмиссионпого контроля дефектов,

Устройство для акустико-эмиссион- ного контроля дефектов содержит последовательно соединенные приемный преобразователь 1, блок 2 усиления и селекции сигналов, блок 3 детектирования, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4 и блок 5 определение экстремума, В(з1полненный в виде соединенных последовательно регистра 6 текущего отсчета, регистра 7 предыдущего отсчета и первой схемы 8 сравнения, выход регистра 6 текущего отсчета соединен с вторьгм входом первой схемы 8 сравнения, последовательно включенные генератор 9 импульсов и счетчик 10, образующие блок 11 определения временных параметров экстремумов, блок 12 памяти, электронно- вычислительную машину (ЭВМ) 13, дешифратор 14 команд управления, вход которого соединен с выходом Управление ЭВМ 13, а его первый выход соединен с входом внешнего управле

роля дефектов реализует принцип распараллеливания информации, применяемый для согласования большой скорости поступления информации с ограниченной скоростью ввода информации в ЭВМ. 1 ил.

Ш

15

ния блока 12 памяти, вход управления загптсью времени экстремума которого соединен с управляющим вькодом блока 5 определения экстремума, инфор- 1, мационный вход блока 12 памяти соединен с информационным выходом блока 5 определения экстремума, а первый выход - с входом Ввод ЭВМ 13, первую схему ИЛИ 15, блок 16 определения нелокального экстремума, содержащий соединенные последовательно регистр 17 экстремума, блок 18 определения модуля разности и вторую схему 19 сравнения, регистр 20 заданной величины, выход которого соединен с вторым входом второй схемы 19 сравнения, первый вход регистра 17 экстремума соединен с вторым входом блока 18 определения модуля разнос20 ти и с третьим выходом блока 5 определения экстремума, вход регистра 20 заданной величины соединен с выходом Вывод ЭВМ 13, выход второй схемы 19 сравнения соединен с первым входом первой схемы ИЛИ 15, второй вход которой соединен с выходом переноса счетчика 10, выход первой схемы ИЛИ 15 соединен со входом регистра 17 экстремумов и с входом уп30 равления сбросом счетчика 10, блок 12 памяти содержит соединенные последовательно вторую 21, третью 22 схемы ИЛИ и триггер 23, соединенные последовательно первый счетчик 24

35 адреса и первую схему 25 памяти, соединенные последовательно второй счетчик 26 адреса и вторую схему 27 памяти, первая схема 25 памяти и первый счетчик 24 адреса, а также

О вторая схема 27 памяти и второй

счетчик 26 адреса образуют соответственно первый 28 и второй 29 запоминающие блоки, коммутатор 30, ий

3.

формационный вход которого соединен с вторым выходом счетчика 10 и с ин формационньсм выходом блока 5 определения экстремума, вход управления записью коммутатора 30 соединен с выходом схемы ИЛИ 15, парные выходы коммутатора 30 подключен к соответствующим входам схем 25 и 27 памяти выходы первой 25 и второй 27 схем памяти и первого 24 и второго 26 счетчиков адреса соединены с входом Ввод ЭВМ 13, выходы переноса первго 24 и второго 26 счетчиков адреса подключены к входам второй схемы ИЛИ 21, выход которой соединен с вхдом Прерывание ЭВМ 13, второй вхо третьей схемы ИЛИ 22 соединен с вторым выходом дешифратора 14 команд управления, выход триггера 23 соединен с управляющим входом коммутатора 30, первый и второй входы первой 25 и второй 27 схем памяти соединен с соответствующими входами первого 24 и второго 26 счетчиков адреса.

Устройство для акустико-эмиссион ного контроля дефектов работает следующим образом.

Сигнал АЭ принимается приемным преобразователем, поступает на блок усиления и селекции, блок 37 детектирования и преобразуется в цифрово код в АЦП 4, с выхода которого в виде последовательности цифровых кодо поступает в блок 5 определения экстремума. В блоке 5 с помощью первой схемы 8 сравнения анализируется изменение знака разности двух последовательных отсчетов АЦП 4, которые записаны в регистрах 6 и 7 текущего и предьдущего отсчетов. Наличие смены знака разности свидетельствует о существовании экстремума, на выходе первой схемы 8 сравнения формируетс управляющий сигнал в блок 12 памяти по которому в первую схему 25 памят первого запоминающего блока 28 проиводится запись кода текущего отсчета счетчика 10 блока 1I определения временных параметров экстремумов. С выхода блока 5 определения экстремума код предьщущего отсчета АЦП 4 поступает в блок 16 определения нелкального экстремума, где с помощью блока 18 определения модуля разности и второй схемы 19 сравнения анализируется условие превышения заданной величины величиной абсолютной разности между значениями .текущего

экстремума и предыдущего нелокального экстремума, которые хранятся соот ветствеино в регистрах 20, 7 и 17. Если условие выполняется, что свидетельствует о том, что выделенный экстремум является нелокальным, то с выхода второй схемы 19 сравнения через первую схему ИЛИ 15 на вход управления регистра 17 экстремума поступает сигнал, которым производится перезапись текущего экстремума из регистра 7 в регистр 17 нелокального экстремума. В процессе дальнейшей

5 работы устройства уже новое значение нелокального экстремума сравнивается с последующими экстремумами, которые выделяются в блоке 5 определения экстремума. В момент определения не0 локального экстремума сигнал, поступающий с выхода первой схемы ИЛИ 15, подается одновременно на вход управления записью величины экстремума блока 12 памяти. Под действием этого

5 сигнала в первую схему 25 памяти первого запоминающего блока 28 производится запись кода текущего отсчета нелокального экстремума и прибавление единицы в первый счетчик 24 ад0 реса, подготавливая адрес ячеек памяти первой схемы 25 памяти для записи последующей информации.

Если параметры сигнала АЭ та.;овы, что импульсы АЭ имеют редкий харак5 тер, либо выделенные экстремумы не соответствуют критерию нелокального экстремума, то в случае переполнения счетчика 10 в блоке 11 определения временных параметров экстремумов, т.е. при отсутствии нелокальньк IIKCT- ремумов в фиксированном временном интервале измерения, с выхода переноса счетчика 10 через первую схему ИЛИ 15 на вход управления регистра 17 экстремума и на вход управления записью величины экстремума блока 12 памяти подается управляющий сигнал. Под действием этого сигнала обновля- ется информация в регистре 17 экстре0 мума, а в память второго запоминающего блока 29 заносится информация о текущем значении сигнала АЭ и его времени. При этом признаком того, что данный отсчет не является нело5 кальным экстремумом, будет соответствие старшего разряда кода времени состоянию 1, которое возникает при переполнении счетчика 10. Поэтому при дальнейшем анализе информй0

5

10

15

ции программным путем с помощью ЭВМ 13 легко отличаются нелокальные экстремумы от текущих значений.

После записи во второй запоминающий блок 29 информации о текущем значении или о нелокальном экстремуме сигналов с выхода первой схемы ИЛИ 15 производится также сброс счетчика 10, после чего начинается отсчет нового временного интервала до следующего нелокального экстремума или текущего значения сигнала АЭ.

Процесс накопления информации во втором запоминающем блоке 29 ограничен конечным объемом памяти второй схемы 27 памяти. При заполнении всего объема на выходе переноса второго счетчика 26 адреса формируется сигнал, поступаюпшй через вторую схе- 20 му ИЛИ 21 на шину Прерывание ЭВМ 13 и через третью схему ИЛИ 22 на вход триггера 23. Последний своим сигналом производит переключение коммутатора 30 таким образом, что накопление информации будет производиться в первом запоминающем блоке 28, а второй запоминающий блок 29 будет приведен в режим считьшания информации, о чем и сообщается сигналом, поступающим на шину прерывания ЭВМ 13 При считывании информации из второго запоминающего блока 29 ЭВМ 13 подает на дешифратор 14 команд управления сигнал, соответствующий коду чтения информации, который после деошфра- ции устанавливает адрес второго счетчика 26 адреса и подключает выходы второй схемы 27 памяти к каналу Ввод ЭВМ. После ввода информации в ЭВМ 13 данные подвергаются дальнейшей обработке по программе в соответствии с принятым алгоритмом. На основании результатов этой обработки устройство позволяет автоматически осуществить адаптацию задаваемой величины, с которой сравнивается модуль разности значений текущего и предыдущего нелокального экстремумов в. блоке 16 определения нелокального 50 экстремума. При этом ЭВМ 13 по каналу Вьгоод записьшает в регистр 20 заданной величины оптимальное значение заданной величины в смысле приняее к тому или иному процессу, событию. Например, при усталостных испытаниях объекта требуется анализировать сигналы отдельно на фазе нагру- жения и разгрузки. Для этого в необходимый момент времени ЭВМ 13 в канал Управление выдает код переключения, коммутатора 30, который после дешифрации в дешифраторе 14 команд управления формирует управляющий сигнал, поступающий через третью схему ИЛИ 22 на вход триггера 23, который переключает коммутатор 30. При считывании информации в данном режиме работы устройства контроля дефектов ЭВМ 13 сначала обращается по каналу Ввод к счетчику 24 или 26 адреса того из запоминающих блоков 28 и 29, который предоставлено ЭВМ 13 для счи- тьгоания информации. Состояние счетчика 24 или 26 соответствует объему накопленной информации в предшествующем цикле измерения. Этот объем ин- 25 формации и должен быть введен из блока 12 памяти в ЭВМ 13. Блок 12 памяти позволяет также реализовать принцип распараллеливания информации, применяемый для согласования большой скорости поступления информации с ограниченной скоростью ввода информации в ЭВМ.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность контроля за счет введения блоков, позволяющих автоматически учи- тьюать свойства сигналов и управлять величиной, задаваемой для выделения нелокальных экстремумов, при длительном отсутствии импульсов АЭ осуществлять оценку текущего сигнала АЭ в межимпульсном интервале, накапливать информацию с учетом признака ее принадлежности, а вид накопленной информации обеспечивает возможность со значительной степенью свободы перестраивать алгоритмы ее обработки.

30

35

40

45

Формула изобретения Устройство для акустико-эмиссион- ного контроля дефектов, содержащее последовательно соединенные приемный преобразователь, блок усиления и селекции сигналов, блок детектироватого критерия качества функционирова- 55 ия, аналого-цифровой преобразователь

ния устройства контроля дефектов.

Устройство позволяет накапливать получаемую информацию о параметрах экстремумов с учетом принадлежности

10

15

205037760

ее к тому или иному процессу, событию. Например, при усталостных испытаниях объекта требуется анализировать сигналы отдельно на фазе нагру- жения и разгрузки. Для этого в необходимый момент времени ЭВМ 13 в канал Управление выдает код переключения, коммутатора 30, который после дешифрации в дешифраторе 14 команд управления формирует управляющий сигнал, поступающий через третью схему ИЛИ 22 на вход триггера 23, который переключает коммутатор 30. При считывании информации в данном режиме работы устройства контроля дефектов ЭВМ 13 сначала обращается по каналу Ввод к счетчику 24 или 26 адреса того из запоминающих блоков 28 и 29, который предоставлено ЭВМ 13 для счи- тьгоания информации. Состояние счетчика 24 или 26 соответствует объему накопленной информации в предшествующем цикле измерения. Этот объем ин- 25 формации и должен быть введен из блока 12 памяти в ЭВМ 13. Блок 12 памяти позволяет также реализовать принцип распараллеливания информации, применяемый для согласования большой скорости поступления информации с ограниченной скоростью ввода информации в ЭВМ.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность контроля за счет введения блоков, позволяющих автоматически учи- тьюать свойства сигналов и управлять величиной, задаваемой для выделения нелокальных экстремумов, при длительном отсутствии импульсов АЭ осуществлять оценку текущего сигнала АЭ в межимпульсном интервале, накапливать информацию с учетом признака ее принадлежности, а вид накопленной информации обеспечивает возможность со значительной степенью свободы перестраивать алгоритмы ее обработки.

30

35

40

45

Формула изобретения Устройство для акустико-эмиссион- ного контроля дефектов, содержащее последовательно соединенные приемный преобразователь, блок усиления и селекции сигналов, блок детектироваи блок определения экстремума, последовательно включенные генератор импульсов и счетчик, блок памяти, электронно-вычислительную машину, дешифра7.1337760

управления, вход которого выходом Управление электлительной машины, а его д соединен с входом внешения блока памяти, вход записью времени экстремусоединен с управляющим ка определения экстремунехо ра ма сч не сх ле и по са ин не 15 фо ни пи пе му щи во вт с те во кл вы рь ма

ма, информационный вход блока памя- ти соединен с информационным выходом блока определения экстремума, а первый выход - с входом Ввод электронно-вычислительной машины, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности,оно снабжено первой схемой ИЛИ, блоком определения нелокального экстремума содержащим соединенные последовательно регистр экстремума, блок определения модуля разности и схему сравнения, регистр заданной величины, выход которого соединен с вторы входом схемы сравнения, рервый вход регистра экстремума соединен с вторым входом блока определения модуля разности и с третьим выходом блока определения экстремума, вход регистра заданных значений соединен с вы

ходом Вьшод электронно-вычислитель- зо ИЛИ соединен с вторым выходом дешиф- ной машины, выход схемы сравнения ратора команд управления, а выход соединен с первым входом первой схемы ИЛИ, второй вход которой соедитриггера соединен с дом коммутатора.

управляющим вхоРедактор Е.Копча Заказ 4123/41

Составитель И.Ардашева Техред И.Попович

Корректор

Тираж 776Подписное

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

8

нен с выходом переноса счетчика, выход первой схемы ИЛИ соединен с управляющим входом регистра экстремума и с входом управления сбросом счетчика, блок памяти содержит соединенные последовательно вторую, третью схемы ИЛИ и триггер, соединенные последовательно первый счетчик адреса и первую схему памяти, соединенные последовательно второй счетчик адреса и вторую схему памяти, коммутатор, информационный вход которого соединен с вторым выходом счетчика и с ин- 5 формационным выходом блока определения экстремума, вход управления записью коммутатора соединен с выходом первой схемы ИЛИ, парные выходы коммутатора подключены к соответствующим входам схем памяти, выходы первой и второй схем памяти и первого и второго счетчиков адреса соединены с входом Ввод электронно-вычислительной машины, выходы переноса первого и второго счетчиков адреса подключены к входам второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом Пре- рьшание электронно-вычислительной машины, второй вход третьей схемы

0

5

ИЛИ соединен с вторым выходом дешиф- ратора команд управления, а выход

триггера соединен с дом коммутатора.

управляющим вхоКорректор В.Бутяга

Изобретение относится к области нераэрушающего контроля материалов и изделий по сигналам акустической эмиссии (АЭ). Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет учета временных интервалов между экстремумами, текущего значения сигнала АЭ при отсутствии нелокальных экстремумов, а также сортировки и накопления информации по заданному признаку ее принадлежности. Автоматически осуществляется адаптация задаваемой величины, с которой сравнивается модуль разности значений текущего .и предыдущего нелокальных экстремумов в блоке 16 определения нелокального экстремума. Получаемая информация о параметрах экстремумов накапливается с учетом принадлежности ее к тому или иному процессу, например анализируются сигналы на фазе нагружения и разгрузки. Для этого электронно-вычислительная машина (ЭВМ) 13 в канал Управление выдает код переключения коммутатора 30, ко (Л f2