Приемно-усилительный тракт акустико-эмиссионного устройства Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю по сигналам акустической эмиссии и может быть использовано для контроля конструкций, например трубопроводов.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности путем улучшения качества фильтрации сигналов акустической эмиссии на фоне шумов со спектральными составляющими, отстоящими на постоянную величину от информативной области частотного спектра сигнала.

На чертеже представлена структурная схема приемно-усилительного тракта акустико-эмиссионного устройства.

Приемно-усилительный тракт аку- стико-эмиссионного устройства содержит последовательно соединенные электроакустический преобразователь 1 и предусилитель 2, последовательно соединенные гетеродин 3 и первый смеситель 4, первый фильтр 5, последовательно соединенные второй фильтр 6 и усилитель 7 и второй смеситель 8. Выход предусилителя 2 подключен к второму входу первого смесителя 4, выход которого подключен к входу первого фильтра 5, выход гетеродина 3 подключен к первому входу второго смесителя 8, второй вход которого подключен к выходу первого фильтра 5, а

Р

выход второго смесителя 8 подключен к входу второго фильтра 6.

Ириемно-усшштельный тракт работает следующим образом.

Электроакустический преобразовател 1 устанавливают на поверхность объекта контроля (не показан). Упругие волны от источника акустической эмиссии достигают поверхности, на кото- рой установлен преобразователь 1, и вызывают ее колебания. Кроме того, колебания поверхности объекта контроля могут быть вызваны и мешающими факторами, например работой техноло- гического оборудования. В результате колебаний поверхности на выходе преобразователя 1 возникает электрический сигнал. Предусилитель 2 обеспечивает необходимое усиление сигна- ла (обычно 20-40 дБ) и динамический диапазон его изменения (40-80 дБ). С выхода предусилителя 2 сигналы поступают на вход первого смесителя 4. I В результате воздействия на входы первого балансного смесителя 4 анализируемого сигнала с частотой f, и сигнала гетеродина 3 с частотой f на его выходе получают сигналы со спектралызыми составляющими на ком- бинационных частотах f, - f2 и

fi + ЧЧастоту f2 гетеродина 3 выбирают

таким образом, чтобы, во-первых, независимо от частоты входного сигнала информативная часть спектра на верхней (ff + f2) или нижней (f.j - f2N боковой полосе попадала в полосу пропускания первого фильтра 5, а во-вторых , чтобы шумовая часть спектра на- ходилась вне полосы пропускания первого фильтра 5. При этом первый фильт 5 обеспечивает подавление зеркального канала и части спектра сигнала, в которой сосредточена энергия помехи, в результате чего соотношение сигнал/ /шум увеличивается по сравнению с известными устройствами. С выхода первого фильтра 5 сигнал на частоте f;f + f 2 поступает на второй балансный смеси- тель 8. В результате второго преобразования частоты спектр анализируемого

сигнала возвращается в исходную область. Второй фильтр 6, реализованный как фильтр низкой частоты с частотой Среза, равной верхней частоте в спектре входного сигнала (1-2 МГц), подавляет частоты побочного зеркального канала после второго преобразования частоты. Оконечный усилитель 7 обеспечивает необходимое усиление отфильтрованного сигнала до уровня, достаточного для работы измерительных устройств, подключаемых к выходу приемно- усшштельного тракта.

Смесители 4 и 8 устройства могут быть реализованы на микросхемах КР140МА1; гетеродин 3 может быть выполнен на микросхеме КР531ГГ1.

I

Изобретение обеспечивает повышение помехозащищенности приемно-уси- лительного тракта за счет улучшения качества фильтрации сигналов акустической эмиссии на фоне шумов со спектральными составляющими, отстоящими от информативной области частотного спектра сигнала на фиксированное значение. Тем самым на выходе обеспечивается более высокое значение отношения сигнал/шум.

Формула изобретения

Приемно-усилительный тракт акусти- ко-эмиссионного устройства, содержащий последовательно соединенные электроакустический преобразователь и предусилитель, последовательно соединенные гетеродин и первый смеситель, первый фильтр и последовательно соединенные второй фильтр и усилитель, о т- личающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, он снабжен вторым смесителем, выход пред- усилителя подключен к второму входу первого смесителя, выход которого подключен к входу первого фильтра, выход гетеродина подключен к первому входу второго смесителя, второй вход которого подключен к выходу первого фильтра, а выход второго смесителя

подключен к входу второго фильтра. I

Изобретение относится к неразрушающему контролю по сигналам акустической эмиссии и может быть использовано для контроля конструкций, например трубопроводов. Целью изобретения является повышение помехозащищенности за счет улучшения качества фильтрации сигналов акустической эмиссии на фоне шумов со спектральными составляющими, отстоящими на постоянную величину от информативной области частотного спектра сигнала. В приемно-усилительном тракте осуществляется гетеродинирование анализируемого сигнала, фильтрация шумовых составляющих, повторное гетеродинирование и выделение сигналов акустической эмиссии фильтром низких частот, за счет чего устраняются помехи и увеличивается отношение сигнал/шум. 1 ил.