Устройство для регистрации энергии сигналов акустической эмиссии Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразру- тающему контролю и может быть использовано для контроля развивающихся дефектов конструкции, в частности реакторного оборудования.

Цель изобретения - расширение динамического диапазона за счет устранения операции возведения амплитуды сигнала в квадрат.

На фиг,1 изображена структурная схема устройства , на фиг.2 - фрагмен сигнала акустической эмиссии (АЭ) и временная диаграмма работы компарато ра.

Устройство содержит последовательно соединенные резонансный акустический приемник 1, предварительный усилитель 2, логарифмический усилитель 3, амплитудньй детектор 4 и аналого-

цифровой преобразователь 5, компаратор 6, вход которого связан с выходо логарифмического усилителя 3, а вьгход с управляющим входами амплитудного детектора 5 и аналого-цифрового преобразователя 5,- дешифраторы 7 и 8, причем К последних разрядов выходного кода аналого-цифрового преобразователя 5 подключены к входу дешиф- ратора 7, остальные же разряды подключены к входу дешифратора 8, 2 регистров 9,управляющие входы которы г. связаны с выходом дешифратора 7, и сумматор 10, подключенньй первым входом к выходам регистров 9, вторым входом - к выходу дешифратора 8, а выходом - к информационным входам регистров 9..

Устройство работает: следующим образом.

Регистрацию энергии сигнала АЭ ведут отдельно для групп значений амплитуд сигнала. Общая энергия сигнала равна сумме энергий, зарегистрированных в каждой группе. Значения .энергий полуволн (фиг.2) разбивают на группы таким образом, чтобы они отличались степенью числа два, при этом дискретность измерений значений амплитуды в каждой группе равна 3 дБ (так как энергия пропорциональна квадрату амплитуды).

Резонансный акустический приемник 1, установленный на контролируемом объекте, принимает сигналы АЭ и преобразует их в электрические. Далее сигналы усиливаются предварительным усилителем 2 и логарифмическим усилителем 3. Амплитудный детектор 4

вателя

запоминает амплитуду каждой положительной полуволны АЭ сигнала (см. фиг.2), При превьшении сигнало м АЭ порогового уровня срабатывает компаратор 6. По отрицательному фронту выходного импульса, поступающего на вход запуска, аналого-цифровой преобразователь 5 начинает оцифровку амплитуды полуволны сигнала АЭ. По положительному фронту выходного им- пульса компаратора 6 результат оцифровки запоминается в выходном регистре аналого-цифрового преобразо5, а амплитудный детектор 4 переводится в режим сброса в нуль. Таким образом, из-за наличия лога- рифмического преобразования в измерительном тракте устройства на выходе аналого-цифрового преобразователя

5 вырабатывается код амплитудных значений пол уволн сигнала АЭ в децибелах. Значение младшего разряда определяет дискретность регистрации

25 энергии. Дешифратор 7 в зависимости от состояния К последних разрядов выходного кода аналого-цифрового преобразователя 5 переводит в ное состояние один из регистров 9..

30 Дешифратор 8 в зависимости от состояния остальньк разрядов кода амплитуды вьфабатывает 1 в соответствующем разряде. Результат накопления регистрируемой энергии, получаемый н выходе сумматора 10, записывается в соответствующий регистр 9 по фронту сигнала на входе управления. Процесс регистрации энергии в каждой группе сводится к операции сложения. По

40 окончании регистрации для получения полной энергии необходимо суммироват энергию по группам со своими коэффицентами , определяемыми дискре - тностью амплитуды сигнала АЭ.

35

45

0

5

Например, при дискретности измере ния амплитуды 0,75 дБ регистрация энергии сигнала АЭ ведется для четырех групп значений амплитуд.-, .Например, если порог регистрации сигнала АЭ равен 0,75 дБ, то коэффициенты, с которыми суммируются энергии по группам с номерами 0,1,2 и 3, -равны соответственно 0; 1,5; 3,0 и 4,5 дБ. Общая энергия зарегистрированного сигнала АЭ равна сумме энергий, вычисленных по величинам выходных кодов регистров 9.

Форму Л З изобретения

.Устройство для регистрации энергии сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные акустический приемник, предварительный усилитель и усилитель и ком- параэгор, отличающееся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, оно снабжено последовательно соединенными амплитуд- ньм детектором и аналого-цифровым преобразователем, первым дешифрато- ром, вкады которого подключены к К последним разрядам выходного кода анапого-цифрового преобразователя, последовательно соединенными вторым дешифратором и сумма if

тором 2 регистрами, :-. информа- .- ;ционные входы которых подклюО чены к выходу сумматора, управляющие входы - к выходу первого дешифратора, а выходы - к второму входу сумматора, а в качестве усилителя использо0 ван логарифмический усилитель, подключенный выходом к входам амплитудного детектора и компаратора, выход которого связан с заправляющими входа ми амплитудного детектора и аиалого15 цифрового преобразователя, остальными разрядами соединенного с входом второго депшфратора.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля дефектов конструкций. Цель изобретения - расширение динамического диапазона за счет устранения операции возведения амплитуды сигнала в квадрат. Акустический приемник 1, установленный на. контролируемом объекте, принимает сигналы акустической эмиссии и преобразует их в электрические, Усиленный логарифмическим усилителем 3 сигнал детектируется и преобразуется в цифровой код. Часть последних разрядов выходного кода аналого-цифрового преобразователя 5 поступает в дешифратор 7, который вырабатьшает управляющие сигналы для регистров 9. Остальные разряды выходного кода постуг пают на дешифратор 8, выход которого подключен к одному из входов сумматора 10. На другой вход сумматора поступают сигналы с выходов регистров 9, информационные входы которых подключены к выходу сумматора. Общая энергия зарегистрированного сигнала акустической эмиссии равна сумме энергий, вычисленных по величинам выходных кодов регистров 9, 2 ил. i (Л 00 О5 со о О1 со

Редактор И.Рыбченко

Составитель Л.Кондрыкинская Техред А.Кравчук

Заказ 6397/33Тираж 776Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, уЛоПроектная, 4

Фиг. г

Корректор М.Демчик