Способ определения координат источника сигналов акустической эмиссии Советский патент 1988 года по МПК G01N29/04 

; Изобретение относится к нераэру- шающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для определения координат развиваюпщхся дефек- тов преимущественно в изделиях с большими площадями контролируемых поверхностей.

Целью изобретения ;1вляется повышение производительности контроля за счет снабжения каждого канала несколькими электроакустическими преобразователями.

На фиг. 1 представлена схема размещения электроакустических преобра- зователей на поверхности контролируемого изделия; на фиг. 2 - блок-схема устройства для определения координат источников сигналов акустической эмиссии.

Устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии содержит электроакустические преобразователи 1-7 и каналы 8-10 преобразования сигналов, выполненные из последовательно соединенных усилителей 11-13, блоков 14-16 фильтров, дискриминаторов 17-19 и регистратора 20, соединеннрго с выходами блока 14-16 фильтров. Число преобразова- телей выбирают равным 2 -1, где , 4... (условно показано 7 преобразователей, т.е. выбрано ). Каждьй из каналов 8-10 снабжен сумматором 21-23 с входами, выполняющим функцию объединения (суммирования) аналоговьр сигналов на его входах. Выход сумматора 21-23 в каждом канале подключен к входу усилителя 11-13, а каждый преобразователь 1-7 соединен с входа- ми сумматоров 21-23 тех каналов, порядковые номера которых соответствуют позициям единиц в номере преобразователя, записанном в прямом двоичном коде.

Способ определения координат источника сигнала акустической эмиссии осуществляют следующим образом.

На объекте контроля устанавливают (2 -1) преобразователей (где , 4,...) таким образом, чтобы любые 4 из них не имели общей равноудаленной точки (см. фиг. 1). Каждьй преобразователь соединяют с теми входами сумматоров 21-23, номера которых соответствуют позициям единиц прямого двоичного кода номера преобразователя. Преобразователи подключенные к входам одного сумматора, образуют

группу. При таком подключении каддая группа включает в.себя один преобразователь, не входящий в другие группы; преобразователи, входящие в данную группу и одну другую группу, преобразователи, входящие в данную группу и две другие группы и т.д. до заполнения всех 2 входов каждого сумматора. Таким образом, количество преобразователей в группе соответствует количеству входов сумматора, т.е. 2((где ,4,...), а число групп равно числу сумматоров и числу каналов измерений. При возникновении дефекта появляется сигнал акуртичес- кой эмиссии, который воспринимается преобразователями 1-7. На выходе каждого канала получают логический сигнал в виде О или 1. При этом 1 означает, что хотя бы один преобразователь данной группы (подключенной к данному сумматору) принял сигнал акустической эмиссии. Совокупность логических сигналов на всех измерительных каналах образует кодовое слово, соответствующее каждому фиксированному моменту времени. Для определения номеров сработавших преобразователей проводят логический анализ матрицы, образованной кодовыми словами, соответствующими фиксированным моментам времени. По разностям времен прихода сигнала на данные преобразователи определяют координаты источника сигнала акустической эмиссии по известным триангуляционным формулам .

Подключение преобразователей к сумматорам согласно двоичного кода порядкового номера преобразователя обеспечивает однозначное определение уомера преобразователя, принявшего сигнал. При этом подлежащее анализу кодовое слово (на входе регистратора 20) представляет собой двоичный код порядкового номера преобразователя, образованный дизъюнктивными комбинациями из этого кодового слова

Таким образом, изобретение позволяет повысить производительность контроля путем расширения зоны контроля за счет установки большего числа датчиков без увеличения числа измерительных каналов.

Формула изобретения

Способ определения координат источника сигнала акустической эмиссии

заключающийся в том, что на поверхности контролируемого объекта устанавливают электроакустические преобразователи и принимают сигналы акустической эмиссии, по времени прихода которых судят о контролируемом параметре, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности контроля, на поверхности конт- ролируемого объекта устанавливают 2 -1 преобразователей, где ,4,,.., так что любые четыре из них не имеют общей равноудаленной точки на поверхности изделия, присваивают каждому преобразователю порядковый номер и формируют N групп преобразователей так, что каждый преобразователь относят к тем группам, рорядковые номера которых соответствуют позициям единиц в номере преобразователя, записанном в прямом двоичном коде, и измеряют разности времен прихода сигна лов акустичес :ой эмиссии на группы преобразователей, по которым судят о координатах источника акустической эмиссии.

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для определения координат развивающихся дефектов преимущественно в изделиях с большими площадями контролируемых поверхностей. Целью изобретения является повышение производительности контроля за счет снабжения каждого канала несколькими электроакустическими преобразователями. Согласно изобретению на контролируемом объекте устанавливают (2 -1) преобразователей (,4,...) таким образом, что любые четыре из них лежат в вершинах выпуклого четырехугольника и не имеют на поверхности изделия общей равноудаленной точки, измеряют время прихода сигналов акустической эмиссии на группы преобразователей. Каждая группа преобразователей подключена к -входовому сумматору, выход которого соединен с входом усилителя. Каждый преобразователь соединен с входом тех сумматоров, порядковые номера которых соответствуют позициям, единиц прямого двоичного кода номера преобразователя. Координаты источников сигналов акустической эмиссии определяют по разностям времени прихода сигналов на группы преобразователей. 2 ил. S (Л с со оо ел о Ofi ел

УЫ

XB /7 OOOXfMH)

Фиг. 7