Способ определения координат источников акустической эмиссии Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для определения координат дефектов но сигналам акустической эмиссии (АЭ) при сварке конструкций и испытании их избыточным давлением.

Целью изобретения является повышение достоверности и расширение функциональных возможностей за счет учета различной физической природы возникновения погрешностей при определении координат источников как непрерывной, так и импульсной АЭ тремя различными методами локации.

На чертеже представлена функциональная схема реализации способа определения координат источников АЭ.

Схема содержит не менее двух каналов , каждый из которых состоит из последовательно соединенных приемного преобразователя 1,2 и блока 3,4 первичной обработки сигналов, последовательно соединенных блока 5 вычисления средневзвешенной разности расстояний и блока 6 вычисления координат источников АЭ, блока 7 вычисления разности расстояний по временам прихода сигналов, блока 8 вычисления разности, расстояний по отношению энергий сигналов и блока 9 вычисления разности расстояний по углам прихода сигналов (углам направления), выходы которых соединены с соответствующими входами блока 5 вычисления средневзвешенной разности расстояний. Выход блока 3

сд со со

сд ю

31539652

первичной обработки сигналов первого канала соединен с первыми входами блока 7 вычисления разности времен прихода сигналов, блока 8 вычисления разности расстояний по отношению энер гий сигналов и блока 9 вычисления разности расстояний по углам прихода сигналов; вторые входы указанных блоков соединены с выходом блока 4 первичной обработки-сигналов второго канала.

Способ определения координат источников АЭ реализуется следующим образом.4Г

ние разности расстояний в соответствии с выражением

2 - -2. .4tllut.i5..EfEL

-,-5

10

Аг

б.

Ј+ б

i

| На поверхности контролируемого изделия (на чертеже не показано) размещают приемные преобразователи 1,2 на расстоянии В друг от друга. Изделие нагружают, например, избыточным давлением. Принимают сигналы АЭ преобразователями 1,2. Определяют времена t и t прихода сигналов на каждый преобразователь, энергии сигналов Е ( , Е и углы , Ч прихода сиггде (5ut Cfy, 3 априорно известные среднеквадратические отклонения (погрешности) методов локации по разностям времен прихода, углу прихода и отношению энергии соответственно, которые определяют экспериментально, например, с помощью преобразователя- излучателя (на чертеже не показан), имитирующего сигналы АЭ на поверхности изделия. Значения Дг,, передают в блок 6 вычисления координат источников АЭ, где вычисляют координаты источника АЭ путем решения системы

20

где определяют аналогично дг,

„ ,25 для двух других каналов: одного из

налов с помощью блоков 3,4 первичной рассмотренных и третьего (на чертеже

30

обработки сигналов соответственно. Измеренные времена t и t, подают на вход блока 7 вычисления разности расстояний по временам прихода сигналов; в соответствии с выражением

Дг 7j(t(-t2) -с, где с - скорость

распространения акустического сигнала в изделии, определяют указанную разность расстояний от источника сиг-35 налов АЭ до преобразователей 1,2. Измеренные энергии Е,,Е2 подают на вход блока 8 вычисления разности расстояний но отношению энергий сигналов;

40

не показан),

Таким образом, данный способ позволяет повысить достоверность и расширить функциональные возможности за счет определения средневзвешенного значения разности расстояний от приемных преобразователей до источника АЭ, найденного с учетом разностей расстояний, определенных тремя различ ными методами определения координат иточников АЭ.

Формула изобретения

в соответствии с выражением Дг

1 Е, sin --1п(----т--тг), где oi коэффициент

НоС S 111 т

определяющий затухание сигнала в изделии, определяют указанную разность расстояний от источника сигналов A3 до преобразователей 1,2 АЭ. Измеренные углы Ч,, подают на вход блока 9 вычисления разности расстояний по углам прихода сигналов; указанную разность расстояний определяют в соответствии с выражением А Гц,

„sin -sinf, s nT F-tFT Вычисленные значения

разности расстояний Л rut ,ДгДЕ ,д г, передают на вход блока Ь вычисления средневзвешенной разности расстояний и определяют средневзвешенное значе-

4Г

ние разности расстояний в соответствии с выражением

2 - -2. .4tllut.i5..EfEL

5

10

Аг

б.

Ј+ б

i

где (5ut Cfy, 3 априорно известные среднеквадратические отклонения (погрешности) методов локации по разностям времен прихода, углу прихода и отношению энергии соответственно, которые определяют экспериментально, например, с помощью преобразователя- излучателя (на чертеже не показан), имитирующего сигналы АЭ на поверхности изделия. Значения Дг,, передают в блок 6 вычисления координат источников АЭ, где вычисляют координаты источника АЭ путем решения системы

где определяют аналогично дг,

для двух других каналов: одного из

0

5

0

5

0

5

не показан),

Таким образом, данный способ позволяет повысить достоверность и расширить функциональные возможности за счет определения средневзвешенного значения разности расстояний от приемных преобразователей до источника АЭ, найденного с учетом разностей расстояний, определенных тремя различными методами определения координат иточников АЭ.

Формула изобретения

Способ определения координат источников акустической эмиссии, заключающийся в том, что принимают сигналы акустической эмиссии п преобразователями, определяют время прихода сигналов на каждый преобразователь, энергию сигналов, принятых каждым преобразователем, и по ним определяют соответствующие разности расстояний от источника до каждой пары преобразователей, по которым судят о координатах источников акустической эмиссии, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и расширения функциональных возможностей, определяют углы прихода сигналов на каждый преобразователь относительно выбранной системы координат, дополнительно определяют разности расстоя515396526

ний от источника до каждой пары пре- деляют их средневзвешенные значения, образователей по углам прихода, по а координаты источников акустической разностям расстояний, определенных эмиссии определяют с учетом этих знало трем указанным параметрам, опре- чений.

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для определения координат дефектов по сигналам акустической эмиссии (АЭ) при сварке конструкций и испытании их избыточным давлением. Целью изобретения является повышение достоверности и расширение функциональных возможностей за счет учета различной физической природы возникновения погрешностей при определении координат источников как непрерывной, так и импульсной АЭ тремя различными методами локации. Определяют разности расстояний от источника АЭ до приемных преобразователей на основе измерения разности времен прихода, энергий и углов прихода сигнала. Затем определяют средневзвешенное значение разности расстояний и координаты источника АЭ и по ним координаты источников. 1 ил.