Устройство контроля качества изделий Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля с помощью сигналов акустической эмиссии и может быть использовано для диагностики механического состояния изделий в процессе их эксплуатации.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля при эксплуатации изделий в условиях периодических помех, создаваемых неподвижными по отношению к объекту контроля механизмами, за счет учета периодических сигналов одинаковой амплитуды в суммарном числе импульсов акустической эмиссии.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема формирователя вычитающих импуль сов.

Устройство контроля качества изделий (фиг.1) содержит последовательно соединенные пьезопреобразователь 1, усилитель 2, формирователь 3 огибающей, компаратор 4 и формирователь 5 нормированных импульсов, последовательно соединенные генератор 6, первый счетчик 7 и первый блок 8 регистров, второй вход которого подключен к выходу формирователя 5 нормированных импульсов, последовательно соединенные через шину данных аналого-цифровой преобразователь 9, вход которого подключен к выходу формирователя 3 огибающей, второй блок 10 регистров, второй вход которого соединен с выходом формирователя 5 нормированных импульсов, первый блок 11 сравнения, блок 12 схем И, вторые входы которых через шину данных соединены с выходами первого блока 8 регистров, блок 13 вычитания, второй блок 14 сравнения и формирователь 15 вычитающих

ел bi ел

О 0 N

импульсов, второй счетчик 16, вход прямого счета последнего соединен с выходом формирователя 5 нормированных импульсов, а обратного счета - с выходом формирователя 15 вычитающих импульсов.

Формирователь 15 вычитающих импульсов, рассчитанный на работу с восемью импульсами периодической помехи (фиг.2), содержит 16 элементов И-НЕ 17-32, элемент ИЛИ 33 и счетчик 34. Первые входы первых шести элементов И-НЕ 17-22 соединены между собой и подключены к выходу генератора вычитающих импульсов, выполненного на элементах И-НЕ 30-32, резисторе В. и конденсаторе С, а вторые входы являются соответственно входами формирователя 15 вычитающих импульсов. Выходы первых шести элементов И-НЕ 17- 22 соединены соответственно с входами элемента ИЛИ 33, выход которого подключен к входу прямого счета счетчика 34 и является выходом формирователя 15 вычитающих импульсов. Выходы счетчика 34 подключены соответственно к входам дешифратора, выпол- ненного на элементах И-НЕ 23-28, выходы последнего подключены соответственно к третьим входам первых шести элементов И-НЕ 17-22, выход последнего элемента И-НЕ 28 дешифратора соединен через инвертор ца элементе И-НЕ 29 с входами сброса счетчика 34.

Устройство контроля качества изделии работает следующим образом.

Сигналы акустической эмиссии принимаются пьезопреобразователем 1 и усиливаются усилителем 2. На выходе формирователя 3 огибающей формируется огибающая электрического сигнала, поступающая на входы компаратора 4 и аналого-цифрового преобразователя 9 В компараторе 4 и формирователе 5 нормированных импульсов осущестляет- ся дискриминация сигналов по амплитуде и формирование нормированных прямоугольных импульсов, поступающих на стробирующие входы первого 8 и второго 10 блоков регистров, и на вход прямого счета второго счетчика 16, где осуществляется их суммарный счет. По сигналу с выхода формирователя 5 нормированных импульсов в соответствующем регистре первого блока 8 регистров фиксируется время появления, очередного импульса, цифровой код которого поступает с выхода

0

5

0

5

0

5

0

5

первого счетчика 7. Одновременно с этим, в соответствующий регистр второго блока 10 регистров записывается цифровой код амплитуды принятого импульса, поступающий с выхода аналого- цифрового преобразователя 9. Таким образом, при последовательном поступлении импульсов происходит последовательное заполнение первого и второго блоков регистров цифровыми кодами времен прихода и амплитуды принятых сигналов. В первом блоке 11 сравнения сравниваются цифровые коды амплитуд принятых сигналов. При равенстве цифровых кодов на трех выходах первого блока 10 регистров, на первом выходе первого блока 1 1 сравнения формируется уровень логической единицы. В случае равенства цифровых кодов на четырех и более выходах первого блока 10 регистров в первом блоке 11 сравнения уровень логической единицы формируется соответственно на первых двух, первых трех и так далее его выходах.

С выходов первого блока 8 регистров на входы блока 12 схем И поступают цифровые коды времен прихода принятых сигналов, где осуществляется выборка только тех из них, которые имеют равные амплитуды. Эти цифровые коды поступают на соответствующие входы блока 13 вычитания, в котором определяются разности времен прихода сигналов с одинаковыми амплитудами. Анализ принятых сигналов на периодичность проводится путем сравнения полученных разностей во втором блоке 14 сравнения. При равенстве цифровых кодов на двух и более входах этого блока уровень логической единицы формируется соответственно на первом, первых двух, первых трех и так далее его выходах. Признаки периодических помех поступают на соответствующие входы формирователя 15 вычитающих импульсов.

Формирователь 15 вычитающих импульсов работает следующим образом.

В начальном состоянии счетчик 34 обнулен, следовательно, на третьих входах первых шести элементов И-НЕ 17-22 установлены уровни логической единицы. Допустим, что на вход устройства поступило три импульса периодической помехи. В этом случае на втором входе первого элемента И-НЕ 17 устанавливается уровень логической

единицы, разрешающий прохождение импульсов генератора на элементах И-НЕ 30-32 на вход прямого счета счетчика 34 и на вход формирователя 15 вычитающих импульсов. При генерации третьего импульса на счетчике 34 формируется цифровой код числа 3, который преобразуется дешифратором на элементах И-НЕ 23-28 в уровень логического нуля на третьем входе первого элемента И-НЕ 17. Этот уровень запирает элемент И-НЕ 17 и генерация вычитающих импульсов прекращается. При поступлении следующего очередного импульса помехи импульсы генератора проходят на вход прямого счета счетчика 34 через второй элемент И-НЕ 18, в результате генерируется еще один вычитающий импульс на выходе формирователя 15 вычитающих импульсов. Одновременно происходит запирание очередного элемента И-НЕ на входе формировате

5

АЭ с учетом импульсов периодической помехи, создаваемой неподвижными по отношению к объекту контроля механизмами, в результате чего повышается достоверность контроля.

Формула изобретения

Устройство контроля качества изделий, содержащее преобразователь и соединенный с ним усилитель, последовательно соединенные генератор, первый счетчик и первый блок регистров, последовательно соединенные компаратор, формирователь нормированных импульсов и второй счетчик, и блок схем И, выход формирователя нормированных импульсов соединен со строби- ругощим входом первого блока регистров , отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено Формирователем огибающей, последовательно сое

Изобретение относится к неразрушающему контролю с помощью сигналов акустической эмиссии. Цель изобретения - повышение достоверности контроля при эксплуатации изделий в условиях периодических помех, создаваемых неподвижными по отношению к объекту контроля механизмами, за счет учета периодических сигналов одинаковой амплитуды в суммарном числе импульсов акустической эмиссии. В устройстве контроля качества изделий проводится проверка сигналов одинаковой амплитуды на периодичность, определяется число импульсов периодической помехи, которое затем вычитается из общего числа принятых акустических импульсов. Анализ сигналов проводится устройством в реальном масштабе времени. 2 ил.

ля. Цикл работы формирователя продол- 25 диненными через шину данных аналого- жается до момента приема восьмого импульса периодической помехи, когда на всех шести входах формирователя 15 вычитающих импульсов установятся уровни логической единицы. При генерации восьмого вычитающего импульса, на выходе элемента И-НЕ 29 формируется уровень логической единицы, обнуляющий содержимое счетчика 34, после чего формирователь 15 вычитающих импульсов переходит в начальное состояние, цикл работы повторяется. Вычитающие импульсы поступают на вход обратного счета второго счетчика 16, где осуществляется подсчет импульсов акустической эмиссии.

Таким образом, в устройстве проводится проверка сигналов одинаковой амплитуды на периодичность и осуществляется поправка суммарного счета

цифровым преобразователем, вторым блоком регистров и первым блоком сравнения, и формирователем вычитающих импульсов, вход формирователя

30 огибающей соединен с выходом усилителя, а выход - с входами компаратора и аналого-цифрового преобразователя, стробирующий вход второго блока регистров соединен с выходом формирователя нормированных импульсов, выходы первого блока сравнения подключены соответственно к первой группе входов блока схем П, вторая группа входов которого соединена со4Q ответственно с выходами первого блока регистров, выходы подключены соответственно к входам блока вычитания, а выход формирователя вычитающих импульсов соединен с вторым входом второго счетчика.

35

диненными через шину данных аналого-

цифровым преобразователем, вторым блоком регистров и первым блоком сравнения, и формирователем вычитающих импульсов, вход формирователя

огибающей соединен с выходом усилителя, а выход - с входами компаратора и аналого-цифрового преобразователя, стробирующий вход второго блока регистров соединен с выходом формирователя нормированных импульсов, выходы первого блока сравнения подключены соответственно к первой группе входов блока схем П, вторая группа входов которого соединена соответственно с выходами первого блока регистров, выходы подключены соответственно к входам блока вычитания, а выход формирователя вычитающих импульсов соединен с вторым входом второго счетчика.

Фие.1