Способ определения координат источников акустической эмиссии Советский патент 1991 года по МПК G01N29/14 

(Л

С

Изобретение касается неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для определения координат дефектов в ориентированных полимерных волокнах и нитях по сигналам акустической эмиссии (АЭ). Целью изобретения является повышение достоверности и точности определения координат источников АЭ в ориентированных полимерных волокнах и нитях эз счет учета изменения коэффициента затухания ультразвука с изменением механических напряжений в образце. Возбуждают на специально выделенном участке образца акустические колебания и принимают их в двух точках выделенного участка. По их амплитудам с учетом амплитуд сигналов АЭ определяют координаты источников АЭ на контролируемом участке образца. 1 ил.

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для определения координат дефектов в ориентированных полимерных волокнах и нитях по сигналам акустической эмиссии (АЭ).

Цель изобретения - повышение достоверности и точности определения координат источников АЭ в ориентированных полимерных волокнах и нитях за счет учета изменения коэффициента затухания ультразвука с изменением механических напряжений в образце.

На чертеже представлено устройство для осуществления способа определения координат источников АЭ.

Устройство содержит первый и второй приемники 1 и 2 сигналов АЭ, первый и второй приемники 3 и 4 акустических сигналов, излучатель 5 акустических сигналов, с

первого по четвертый измерители 6-9 амп- литулы сигналов, генератор 10 зондирующих импульсов, демпферы 11-13 акустических колебаний и блок 14 регистрации. Первый и второй приемники 1 и 2 сигналов АЭ, излучатель 5 акустических сигналов, первый и второй приемники 3 и 4 акустических сигналов расположены на контролируемом образце 15 в точках с копрди- натами XL Х2, Х4, Хз, Xs соответственно.

Демпферы 11-13 выполнены, например, в виде резиновых полосок размером 10x5x5 мм.

Входы измерителей 6-9 амплитуды сигналов соединены с выходами первого и второго приемников 1,2 сигналов АЭ и первого и второго приемников 3 и 4 акустических сигналов соответственно, а их выходы - с первым-четвертым входами блока 14 регистрации соответственноО

ю о ю

СА

Јь

Выход генератора 10 зондирующих импульсов соединен с входом излучателя 5 акустических сигналов.

Способ определения координат источников АЭ осуществляют следующим образом.

Один конец образца 15 крепят жестко и неподвижно, другой его конец соединяют с блоком нагружения (не показан). Выбирают разность расстояний |Х4-Хз Х5-Хз| такой, чтобы она была равна расстоянию Li2.Создают акустический контакт между образцом 15 и первым и вторым приемниками 1 и 2 сигналов АЭ, первым и вторым приемниками 3 и 4 акустических сигналов и излучателем 5 акустических сигналов, например, прижатием или иммерсионным методом. Устанавливают демпферы 11-13 акустических колебаний на соответствующих участках (первом и втором) образца 15. Образец 15 нагружают, например, с постоянной скоростью. Регистрируют сигналы АЭ приемниками 1 и 2 сигналов АЭ и измеряют их амплитуды с помощью первого и второго измерителей б и 7 амплитуды сигналов. Возбуждают генератором 10 и излучателем 5 акустические сигналы, регистрируют их амплитуды первым и вторым приемниками 3 и 4 акустических сигналов. Осуществляют синхронное измерение амплитуд сигналов АЭ и амплитуд акустических сигналов с помощью блока 14 регистрации. Значения амплитуд акустических сигналов, поступающих на третий и-четвертый входы блока 14, регистрируют только при поступлении сигналов АЭ на первый и второй входы блока 14 ретистрации. По измеренным значениям амплитуд сигналов АЭ и акустических сигналов определяют координаты источников АЭ по формуле (U2/UQ

L.1

-1И2Г1+ ПЈ

2 11+Щ1

(U5/U4)

где Ц - расстояние между источником АЭ и точкой xi регистрации сигналов;

Li2 lX2-Xil - расстояние между точками регистрации сигналов АЭ;

Ui и U2 - амплитуды сигналов АЭ в точках регистрации Хч и Х2 соответственно;

U4 и Us- амплитуды сигналов акустических колебаний в точках Х и ХБ соответственно.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить достоверность и точность определения координат дефектов за счет учета изменений коэффициента затуханил материала образца в процессе его нагружения.

Формула изобретения Способ определения координат источников акустической-эмиссии, зэключающийся в том, что образец нагружают растягивающей силой, регистрируют значения амплитуд сигналов акустической эмиссии на первом участке образца не менее чем в двух его точках с оординатзми Xt и

Х2, по величине измеренных амплитуд определяют координаты источников акустической эмиссии, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности определения координат источников акустической эмиссии в ориентированных полимерных волокнах и нитях, выделяют на образце второй участок, акустически изолируют его от первого участка в момент регистрации сигналов акустической эмиссии, возбуждают на втором участке с координатой Хз акустические колебания и регистрируют их амплитуды в двух точках с координатами X ц и Хэ, расположенных на втором участке по разные стороны от точки

возбуждения акустических колебаний так, что разность расстояний I Ы Xs-Хз I равна расстоянию IX2-Xil, а координаты источников акустической эмиссии определяют по соотношению

-In(L 2/UOl

м 2 I ТгГ ГбТЩр где - расстояние между источником акустической эмиссии и точкой Xi регистрации сигналов;

Li2 - расстояние между

точками регистрации сигналов акустической эмиссии; Ui и U2 - амплитуды сигналов акустической эмиссии в точках регистрации Xi и Х2 соответственно;

U4 и Us - амплитуды сигналов акустических колебаний а точках ХА и Xs соответственно.