Устройство для контроля качества материалов по суммарному значению сигналов акустической эмиссии Советский патент 1991 года по МПК G01N29/14 

фиг.1

Изобретение относится к области неразрушающего контроля методом акустической эмиссии (АЭ) и может быть применено для контроля качества материалов и изделий в машиностроении, атомной энергетике и других областях техники.

Целью изобретения является повышение точности при импульсах A3 с большим интервалом следования путем упрощения устройства и повышения качества преобразования цифровых сигналов в аналоговые.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для контроля качества материалов по суммарному значению сигналов АЭ; на фиг.2 - эпюры электрических напряжений в некоторых точках.

Устройство содержит последовательно соединенные электроакустический преобразователь 1, усилитель 2, измеритель 3 максимума амплитуды импульсов, компаратор 4, RS-триггер 5, у которого S-вход подключен к выходу компаратора 4, R-вход - к выходу таймера 6, прямой выход через формирователь 7 импульсов сброса - к шине Сброс измерителя 3, инверсный выход - к первому входу элемента 8 совпадения, у которого второй вход подключен к выходу генератора 9 счетных импульсов, а выход - к входу цифроаналогового преобразователя 10, переходную интегрирующую RC-цепоч- ку, соединяющую выход цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 10с вторым входом компаратора 4, в которой параллельно сопротивлению R включен диод, соединенный анодом с общей шиной.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы кнопкой Ручной сброс (не показана) измеритель 3 сбрасывается в нуль, а триггер 5 устанавливается в единичное состояние. На его инверсном выходе устанавливается низкий уровень, следовательно, импульсы от генератора 9 счетных импульсов не проходят через элемент 8 на вход ЦАП 10.

Импульсы АЭ (фиг.2а) поступают с выхода электроакустического преобразователя 1 через усилитель 2 на вход измерителя 3, на выходе которого (фиг.26) запоминается амплитудное значение наибольшего импульса АЭ за интервал времени ti -12, определяемый строб-импульсами таймера 6 (фиг.2в).

При поступлении импульса таймера б на R-вход триггера 5 в момент t2 последний устанавливается в нулевое состояние, на его инверсном выходе появляется высокий уровень, и импульсы от генератора 9 счетных импульсов (фиг.2г) поступают на вход

ЦАП 10. Напряжение на его выходе начинает увеличиваться и в интервале t2-13 имеет соответствующий вид (фиг.2д). Это ступенчатое напряжение через переходную RCцепочку поступает на опорный вход компаратора 4. В момент 1з, когда напряжение на его прямом вхтэде станет равным напряжению на его инверсном выходе, компаратор 4 срабатывает, триггер 5 устанавливается в единичное состояние, и импульсы от генератора 9 перестают проходить через элемент 8. В этот момент формирователь 7 импульсов вырабатывает импульс, сбрасывающий в нуль измеритель 3 амплитуды. В результате этого на выходе ЦАП Юзапоминается амплитудное значение наибольшего импульса за интервалы ti - тз. При поступлении следующего импульса таймера в описанный момент

процесс повторяется.

Таким образом, переходная RC-цепочка .передает на вход компаратора 4 только переменную составляющую напряжения с выхода ЦАП 10, не пропуская ее постоянную

составляющую.

При прохождении ступенчатого напряжения через переходную RC-цепочку конденсатор С немного заряжается с полярностью (фиг.1). Диод D служит для

ускорения ее разряда в интервалы времени между импульсами таймера.

Изобретение отличается от известного устройства тем, что в нем используется только один ЦАП. Это одновременно с упрощением конструкции позволяет повысить точность суммирования импульсов АЭ ввиду того, что на выходе ЦАП в процессе суммирования между каждыми импульсами таймера запоминается именно то значение

аналоговой величины, которое непосредственно равно максимальному значению аналоговой величины импульсов АЭ, поступающей от электроакустического преобразователя на вход компаратора для

сравнения в данный момент времени.

Формула изобретения Устройство для контроля качества материалов по суммарному значению сигналов

акустической миссии, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь, усилитель, измеритель максимума амплитуды импульсов, компаратор, RS-триггер и формирователь импульсов сброса, выход которого связан с управляющим входом измерителя максимума амплитуды импульсов, таймер, подключенный к R-входу RS-триггера, последовательно соединенные генератор счетных импульсов, элемент совпадения.

второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера, и цифроаналоговый преобразователь, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено интегрирующей RC-цепочкой, включенной между выходом цифроаналогового преобразователя и опорным входом компаратора, и диодом, подключенным параллельно сопротивлению RC-цепочки анодом к общей шине.

Изобретение относится к неразрушающему контролю акустоэмиссионным методом. Цель изобретения - повышение точности измерения при импульсах эмиссии с большим интервалом путем упрощения устройства и повышения качества преобразования цифровых сигналов в аналоговые. Импульсы с электроакустического преобразователя 1 поступают на измеритель 3 максимума сигналов (пиковый детектор) и сравниваются далее в компараторе 4 со значением сглаженного аналогового сигнала, несущего информацию об амплитуде наибольшего импульса за период исследования, определяемый таймером 6. 2 ил.

ЛлАЛАдЛ ЛЛЛл л Л,

1 t л / И /

. 1 M. 11 I

б

а

tl

л

JL

/

Ь з Фиг. 2

t, ts t