Устройство для исследования изделий методом акустической эмиссии Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения наличия и степени развития дефектов в.материале изделия по сигналам акустической эмиссии (АЭ).

Целью изобретения является повышение достоверности за счет выделения мгновенной частоты заполнения сигналов АЭ, определения параметров частотной нестационарности и ее связи с амплитудной огибающей сигналов. АЭ,

На чертеже представлена структурная схема устройства для исследования изделий методом акустической эмиссии.

Устройство содержит соединенные последовательно преобразователь 1, блок 2 усиления и фильтрации, амплитудный детектор 3, блок 4 формирования плавающего порогового напряжения, блок 5 обработки и регистратор 6, частотньй детектор 7,вход которо Го соединен с выходом блока 2 усиления и фильтрации, выход - с вторым входом блока 5 обработки, выход амплитудного детектора 3 соединен с третьим входом блока 5 обработки, а блок 5 обработки содержит соединенные последовательно коммутатор 8, аналого-цифровой преобразователь 9, адаптер 10 и электронную вычислительную машину ЭВМ П, распределитель 12 им- пульсов, выход синхронизатора которого подключен к входу запуска аналго-цифрового преобразователя 9, а три управляющих выхода - к соответствующим входам управления коммутатра 8, выход блока 5 обработки является выходом ЭВМ 11, входы блока 5 обработки являются соответствующими входами коммутатора 8,

Устройство для исследования изделий методом акустической эмиссии работает следующим образом.

Принимаемый пьезоэлектрическим преобразователем 1 сигнал АЭ поступает на вход блока 2 усиления и фильтрации, а с его выхода - на входы амплитудного детектора 3 и частоного детектора 7. Амплитудньй детектор 3 выделяет огибающую сигналов АЭ, сигнал с его выхода поступает на вход блока 4 формирования порогового напряжения и на второй вход

блока 5 обработки. Выходное пороговое напряжение блока 4 поступает на первый вход блока 5 обработки и име

например, /

М

следующий вид; (V,J-f KG4V«,

),

где

M(V

ел

) .) К

оценка текущего среднего значения смеси шума и сигнала АЭ, представляющего собой нестационарный случайный процесс; оценка текущего среднеквадратичного значения смеси шума и сигнала АЭ; коэффициент.

5

0

5

0

I

На третий вход блока 5 обработки поступает напряжение с выхода частотного детектора 7, зависящее от мгновенной частоты сигналов АЭ. Под управлением импульсов, поступающих с распределителя 12 импульсов, коммутатор 8 поочередно подает сигналы с выходов блока 4 формирования плавающего порогового напряжения, амплитудного детектора 3 и частотного детектора 7 на вход аналого-цифрового преобразователя 9 и допускает последний. Двоичные коды, соответствующие пороговому напряжению, значению амплитудной огибающей и значению мгновенной Частоты сигналов АЭ, поочередно через адаптер 10 вводятся в оперативную память ЭВМ 11. При анализе информации, содержащейся в оператршно-запоминающем устройстве (ОЗУ), ЭВМ 1I сравнивает коды значений амплитудной огибающей с кодами значений порогового напряжения, пос- тупивщими в ЭВМ 11 ранее на величину задержки в блоке 4 формирования плавающего порогового напряжения. Если код амплитудной огибающей пре- вьппаёт код незадержанного порогового напряжения, то код огибающей и соответствующий ему по времени код мгновенной частоты переписьшается .в другую область ОЗУ, образуя информационный массив, используемый в дальнейшем при вычислении параметров сигналов АЭ: энергии,отнесенной к gg единице времени, интенсивности АЭ, суммарного числа событий за время наблюдения, суммарной энергии за время наблюдения, энергии единичного события, длительности событий, дли5

0

тельности фронта импульса, интервалов между событиями, среднего значения частоты для импульсов и событий, девиации частоты в пределах импульсов и событий, функции взаимной корреляции между амплитудной огибающей и мгновенной частотой сигналов АЭ. Событие - это группа импульсов, длительность паузы между которыми меньше некоторого заданного значения. Изменение управляющих кодов ЭВМ 11 позволяет изменить и расширить количество управляемых параметров, а также автоматически принимать решение о качестве исследуемого изделия. Результат обработки вьшодится на регистратор 6.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность исследования акустико-эмисси- онных свойств и контроля изделия за счет введения частотного детектора и выполнения блока обработки, позволяющего вычислять параметры частотной нестационарности и ее связь с амплитудной огибающей сигналов АЭ. Формула изобретения

Устройство для исследования изделий методом акустической змиссии.

5

0

содержащее соединенные последовательно преобразователь, блок усиления и фильтрации, амплитудный детектор, блок формирования плавающего порогового напряжения, блок обработки и регистратор, отличающее- с я тем, что, с целью повьш1ения достоверности, оно снабжено частотным детектором, вход которого соединен с выходом блока усиления и фильтрации, выход - с вторым входом блока обработки, выход амплитудного детектора соединен с третьим входом

5 блока обработки, а блок обработки выполнен из соединенных последовательно коммутатора, аналого-цифрового преобразователя, адаптера и электронной вычислительной машины,

0 распределителя импульсов, выходом синхронизации подключенного к входу запуска аналого-цифрового преобразователя, а тремя управляющими вько- дами - к соответствующим входам уп5 равления коммутатором, при этом

входы коммутатора являются входами блока обработки , а выход электронной вычислительной машины - выходом блока обработ0 ки.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения наличия и степени развития дефектов в материале изделия по сигналам акустической эмиссии (АЭ). Целью изобретения является повьппение достоверности за счет наделения мгновенной частоты заполнения сигналов АЭ, определения параметров частотной нестационарности иее связис амплитудой огибающей сигналов АЭ. Сигналы АЭ . подвергаются амплитудному и частотному детектированию, формируется пороговое напряжение, с помощью которого селектируются сигналыj действующие на выходе амплитудного детектора. Вычисляются параметры сигналов АЭ, в том числе суммарной энергия за время наблюдения, среднее значение частоты импульсов АЗ, девиация частоты в пределах импульсов. 1 ил. с (Л со ел ьо 00

э}:;§::0 |

Составитель К.Хилков Редактор И.Рыбченко Техред М.Моргектал Корректор С.Шекмар

Заказ 5558/41 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