Способ контроля дефектов изделий по сигналам акустической эмиссии и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано при определении координат развивающихся дефектов различных изделий.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет исключения ложных событий акустической эмиссии.

На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля дефектов изделий по сигналам акустической эмиссии.

Устройство для контроля дефектов изделий содержит три приемно-усили- тельных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных пьезопреобразователей 1-3 и усилителей-формирователей , соединенный с выходами последних измеритель 7 разности времени прихода (РВП) сигналов акустической эмиссии и блок 8 сравнения, вход которого соединен с выходом измерителя 7 РВП, вычислитель 9, ин- формационным входом соединенный с выходом измерителя 7 РВП, а входом разрешения записи - с выходом блока 8 сравнения, первый блок 10 памяти, выходом соединенный с вторым входом блока 8 сравнения, соединенные последовательно генератор 11 тактовых им пульсов (ГТИ), счетчик 12 и второй блок 13 памяти. Выход последнего соединен общей магистралью с входом уп- равления измерителя 7 РВП и входом первого блока 10 памяти, второй выход блока 8 сравнения соединен с вторым входом счетчика. Преобразователи расположены на поверхности контролируемо го изделия в вершинах треугольника.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от источника акустической эмиссии в месте развивающегося дефек- та принимаются группой преобразователей 1-3, преобразуются в них в электрические сигналы, усиливаются, фильтруются и, если их величины превышают пороговый уровень, преобразуются в . логические импульсы в усилителях-формирователях 4-6. Затем в измерителе 7 РВП формируются в каждом канале импульсы длительностью, равной РВП между соответствующими преобразователя- ми, которые далее подаются, например, в цифровом коде на информационный вход вычислителя 9 и блок 8 сравнения На второй вход последнего подается информация, записанная в ячейки первого блока 10 памяти. Предварительно, перед началом контроля измеряют време- -| на прохождения акустических волн между преобразователями 1-3. Если расстояния между преобразователями :1 и2-а, 1 иЗ-Ъ, 2иЗ-с, а скорость распространения акустических волн v, то времена прохождения сигналов равны соответственно a/v, b/v и c/v.

В первую строку первого блока 10 памяти заносятся последовательно величины: 0, a/v, b/v; во вторую строку- a/v, 0, c/v; в третью строку - b/v, c/v,0 (см.таблицу).

Обозначения, принятые в таблице:

i - номер строки;

j - номер элемента в строке;

а - расстояние между преобразователями 1 и 2;

Ъ - расстояние между преобразователями 1 и 3;

с - расстояние между преобразователя ми 2 и 3;

v -скорость распространения акустических волн в материале контролируемого изделия.

После измерения всех трех РВП измерителем 7 с второго выхода блока 8 сравнения на втором входе счетчика 12 устанавливается начальный адрес ячеек второго блока 13 памяти и начинает работать генератор 11 тактовых импульсов, меняя код на выходе счетчика 12. В зависимости этого кода с выхода второго блока 13 памяти через общую магистраль на . вход управления измерителя 7 РВП и вход первого блока 0 памяти поступают коды, устанавливающие на первом входе блока 8 сравнения РВП одного из приемно-усилительных каналов и на втором входе блока 8 сравнения величину А, | - элемент i-й строки столбца первого блока 10 памяти. Таким образом, если подавать поочередно на первый вход блока 8 сравнения РВП с первого, второго и третьего приемно-усилительных каналов и одновременно на вторые входы блока 8 сравнения элементы первой строки первого блока 10 памяти, далее аналогично три РВП и элементы второй строки и затем три РВП и элементы третьей строки, то можно сравнить в блоке 8 сравнения все возможные варианты РВП и отсеять ложные события.

Если, например, окажется, что РВП первого канала не больше значения первой ячейки какой-либо строки, РВП второго канала не больше значения второй ячейки этой же строки и РВП третьего канала не больше значения третьей ячейки, то на вход разрешения записи вычислителя 9 с первого выхода блока 8 сравнения поступает сигнал для разрешения записи информации о данном событии акустической эмиссии. Если же хотя бы один элемент А в строке меньше соответствующего ему РВП, то на второй вход счетчика поступает е блока сравнения адрес следующей стро- ки и продолжается сравнение ячеек уже этой строки с РВП. Следовательно, если поэлементно три раза в строке удовлетворяется условие РВП где k - номер приемно-усилительного канала, то появляется сигнал разрешения на вычислителе 9. Далее местоположение источника может быть найдено методом разделения всей зоны контроля на сектора или с помощью вычислительного устройства по известным триангуляционным формулам.

Формула изобретения

5. Способ контроля дефектов изделий по сигналам акустической эмиссии, заключающийся в том, что на поверхности контролируемого изделия располагают три пьезопреобразователя по углам треугольника, принимают ими сигналы событий акустической эмиссии, измеряют разности времен прихода этих сигналов на пьезопреобразователи, по ко-

r 5 0

5

0

5

торым определяют местонахождение дефектов, отличающиеся тем, что, с целью повышения достоверности , предварительно измеряют время прохождения акустических сигналов между каждой парой пьезопреобразователей, а после измерения разностей времен прихода сигналов акустической эмиссии отбраковывают события акустической эмиссии, у которых по крайней мере одна разность времен прихода, не равная нулю, больше времени прохождения акустического сигнала между соответствующими пьезопреобразователями.

2. Устройство для контроля дефектов изделий по сигналам акустической эмиссии, содержащее три канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные преобразователь и усилитель-формирователь, а также последовательно соединенные измеритель разности времени прихода сигналов акустической эмиссии и вычислитель, последовательно соединенные первый блок памяти и блок сравнения, и второй блок памяти, выход усилителя- формирователя каждого какала подсоединен к соответствующему входу измерителя разности времен прихода сигналов акустической эмисии, а преобразователи расположены по углам треугольника, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно соединенными генератором тактовых импульсов и счетчиком, второй вхдд которого соединен с первым выходом блока сравнения, а выход счетчика - с входом второго блока памяти, выход последнего соединен общей магистралью с входом управления измерителя разностей времен прихода сигналов акустической эмиссии и с входом первого блока памяти, второй вход блока сравнения соединен с выходом измерителя разности времени прихода сигналов акустической эмиссии, а второй выход блока сравнения - с входом разрешения вычислителя.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь- зовано при определении координат развивающихся дефектов различных изделий. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет исключения лржных событий акустической эмиссии на пьезопреобразователи 1,2 и 3, расположенные в вершинах треугольника, с временами распространения между ними контрольных ультразвуковых сигналов. Указанное сравнение осуществляется в блоке 8 сравнения в соответствии с алгоритмом, хранящимся в4бло- ках 10 и 13 памяти. 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. § (Л

Редактор В.Данко

Составитель Г.Максимочкин

Техред Л.Олийнык Корректор О.Ципле

Заказ 1236

Тираж 400

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное