Устройство для акустоэмиссионного контроля материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

I

Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества материалов и изделий методом акустической эмиссии.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет учета сигналов акустической эмиссии, поступающих с большими интервалами времеrul

На чертеже представлена блок-схема устройства для акустоэмиссионного контроля материалов.

Устройство содержит последовательно соединенные приемио-усилительный тракт 1, измеритель 2 амплитуды, сумматор 3 и пиковый детектор 4, подключенные к выходу пикового детектора 4 последовательно соединенные дифференциальный усилитель 5 и электроме- kaничecкий преобразователь 6 (реверсивный электродвигатель постоянного тока), последовательно соединенные источник 7 опорного напряжения и компаратор 8, выход которого подключен к входу Сброс пикового детектора 4 и подключенный к второму выходу ис- точника 7 опорного напряжения делитель 9 напряжения, вход управления которого механически связан с выходом электромеханического преобразователя 6, а выход - с вторыми входами компаратора 8, сумматора 3 и дифференциального усилителя 5.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы акустической эмиссии (АЭ) с выхода приемно-усилительного тракта 1 поступают на измеритеть 2 амплитуды. Измеренное значение амплитуды каждого импульса подается на вход сумматора 3. Длительность it каждого нового импульса акустической э шссии на входе сумматора 3 должна быть больше постоянной времени t, заряда пикового детектора 4, но меньше постоянной времени f электромеханического преобразователя 6, т.е. tr iiutiT,.

С выхода сумматора 3 начальное значение амплитуды запоминается пико вьа4 детектором 4с большей постоянной времени разряда емкости хранения я малой времени заряда Tj. Разность мшкду выходным напряжением пикового детектора 4 и напряжением с выхода делителя 9 напряжения (в начальный момент оно равно О) усиливается дифференциальным усилителем 5, трко13

, 10

15

3578352

вый выход которого является достаточно мощным для питания электромеханического преобразователя 6 (реверсивного электродвигателя), который перемещает орган управления делителя 9 напряжения до тех пор, пока напряжение на его выходе сравняется с выходным напряжением пикового детектора 4.

8этот момент времени разность напряжения на обоих входах усилителя 5 становится равной О и электромеханический преобразователь 6 обесточи- Бается.

На вход делителя 9 подается опорное напряжение, величина которого выбирается не больше динамического диапазона пикового детектора 4. Новое значение напряжения, отличное в дан-- ный момент от О, с выхода делителя

9напряжения подается на второй вход сумматора 3, фиксируя таким образом поступившее для суммирования значение амплитуды А, первого импульса. Значение амплитуды А второго импульса также кратковременно подается на первый вход сумматора 3, на выходе которого получают значение суммы амплитуд (А + А), которое превьщ1ает напряжение на выходе делителя 9, равное А .

Разностное напряжение усиливается дифференциальным усилителем 5 и элек- тромеханический преобразователь 6 передвигает движок делителя 9 напряжения до положения, когда напряжение на его выходе сравняется с напряжением на выходе блока 4, т.е. Aj+Ag, которое с выхода делителя 9 поступает на второй вход сумматора 3, где и фиксируется новое знач ение суммы амплитуд Aj+Aj, и т.д. до тех пор, пока величина суммарного значения амплитуды 5IA ; не превысит предельно20 с

25

30

35

40

го значения ид,.., определяемого динамическим диапазоном блока 4. В этом случае срабатывает компаратор 8, на второй вход которого поступает опорное напряжение с блока 7.

Выходной импульс сравнения при этом формируется таким образом, чтобы его длительность была достаточной для сброса пикового детектора 4 в О и удерживания его в этом положении до возвращения движка делителя 9 в начальное нулевое состояние.

Для исключения перерегулировки зона нечувствительности дифференциального усилителя 5 выбирается исходя из условия постоянного превышения величины напряжения пикового детектора 4 над уровнем движка делителя 9. Этой же иели служит установка коэффициента передачи по второму входу сумматора 3 такой величины, чтобы на его выходе присутствовало несколько меньшее.напряжение, чем на движке делителя 9.

Информацию о суммарном значении амплитуд сигналов акустической эмис- сии снимают непосредственно с выхода делителя 9 напряжения или отсчитывают по шкале, связанной механически с движком делителя 9 напряжения. При этом при редком поступлении одиночных импульсов акустической эмиссии или при выключении питания устройства информации не теряется, что обеспечивает повьппение достоверности контроля. Формула изобретения

Устройство для акустоэмиссионного контроля материалов, содержащее последовательно соединенные приемно-уси- лительный тракт, измеритель амплитуды, сумматор и пиковый детектор, о т- личающе.еся тем, что, с целью повьшения достоверности контроля за счет учета сигналов акустической э иccии, поступающих с большими интервалами времени, оно снабжено подключенными к выходу пикового де0 тектора последовательно соединенными дифференциальным усилителем и электромеханическим преобразователем, последовательно соединенными источник опор но го напряжения и компара-5 тором, выход которого подключен к входу Сброс пикового детектора, и подключенным к второму выходу источника опорного напряжения делителем напряжения, вход, управления которо0 го механически связан с выходом электромеханического преобразователя, а выход - с вторыми входами компаратора, сумматора и дифференциального усилителя.

Изобретение относится к области нераэрушающего контроля качества маTepHaJXpB и изделий методом акустической эмиссии. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет учета сигналов, акустической Эк«ссии, поступающих с большими интервалами времени. Устройство обеспечивает измерение амплитуды каждого иМпульса акустической эмиссии и их суммирование с помощью сумматора 3, пикового детектора 4 и дифференциального УСИ- литеЛя 5 выход которого подключен к элёктройехайическому преобразователю 6. Режим суммирования обеспечивается за счет обратной связи преобразователя .6 через делитель-9 напряжения с вторыми входами сумматора 3 и усилителя 5. I ил. i (Л С 00 сд vi СХ) 00 ел