Многоканальное устройство для определения координат развивающейся трещины Советский патент 1977 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение касается неразрушающих методов контроля физико-механических характеристик конструкционных материалов.

По авт. св. № 504074 известно многоканальное устройство, содержащее в каждом канале измерения последовательно соединенные преобразователь, усилитель, логический элемент НЕ и три триггера, логический элемент ИЛИ, выход которого подключен к входу логического элемента НЕ каждого канала, счетчик, три выхода которого подключены к триггеру и первому входу логического элемента ИЛИ каждого канала, соединенные последовательно каскад объединения, вход которого подключен к выходам логического элемента НЕ каждого канала, каскад задержки, первый измеритель временных интервалов, первый вход которого подключен к выходу счетчика, коммутатор, согласующий блок, электронно-вычислительный блок и регистратор, второй измеритель временных интервалов, первый вход которого подключен к счетчику, второй вход- к каскаду задержки и четвертому выходу счетчика, а выход - к входу коммутатора и шифратор, вход которого подключен к трем другим входам логического элемента ИЛИ, а выход - к входу коммутатора.

Недостатком его является низкая достоверность информации.

Цель изобретения - повышение достоверности информации.

Для этого предлагаемое устройство снабжено тремя каскадами совпадения, первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу усилителя, а вторые входы - к выходу триггеров каждого канала, и соединенными последовательно первым измерителем частоты, ключом, вторым измерителем частоты, третим измерителем частоты и дешифратором, выход которого подключен к входу коммутатора, входы измерителей частоты соединены.с выходом каскадов совпадения каждого канала, а выход второго измерителя

частоты соединен с входом дешифратора.

На чертел е представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит в -каждом канале последовательно соединенные преобразователь

1, усилитель 2, логический элемент НЕ 3 и триггеры 4, 5 и 6.

К входу логического элемента НЕ подключен логический элемент 7 ИЛИ. К выходу усилителя подключены каскады 8, 9 и 10 совпадения, вторые входы которых соединены с вы.ходами триггеров каждого канала.

Кроме этого, устройство содержит общие элементы для всех каналов измерения: счетчик 11, выходы которого подключены к триггеру и первому входу логического элемента

ИЛИ каждого канала. К выходам логического элемента НЕ каждого канала подключен каскад 12 объединения. К выходу каскада 12 подключен последовательно соединенные каскад 13 задерлчки, измеритель 14 временных интервалов, первый вход которого подключен к выходу счетчика, коммутатор 15, согласующий блок 16, электронно-вычислительный блок 17 и регистратор 18. К счетчику подключен измеритель 19 временных интервалов, второй вход которого соединен с каскадом задержки, а выход - с коммутаторол.

К логическому элементу ИЛИ подключен шифратор 20, выход которого соединен с коммутатором. Последовательно между собой соединены измеритель 21 частоты, ключ 22, измеритель 23 частоты, измеритель 24 частоты и дешифратор 25, выход которого подключай к входу коммутатора. Входы измерителей частоты соединены с выходом каскадов совпадения каждого канала, а выход измерителя 23 частоты соединен с входом дешифратора.

Устройство работает следуюш,им образом.

В исходном состоянии триггеры 4, 5 и 6 во всех каиалах находятся в нулевом положении. Логические элементы 3 ME открыты. Счетчик 11 и измерители 14, 19 временных интервалов сброшены в «Нуль. На выходе дешифратора 25 сигнала нет, ключ 22 закрыт.

Нри возникновении волн напряжения в исследуемом объекте в результате 1азвии1я пластической деформации или возникновении микро- или макродефектов (треш,ии) волна, нройдя расстояние от места возникновения к ближайшему преобразователю 1, преобразуется в электрический сигнал, который усиливается, и лри достижении заданного уровня на одном из выходов формируется импульс напряжения, который подается через открытый логический элемент 3 НЕ на входы триггеров 4, 5 и 6 данного канала и опрокидывает триггер 4, так как в исходном состоянии сигнал разрешения подается на входы триггеров 4 от счетчика 11.

Одновременно сигнал с выхода логического элемента 3 НЕ через каскад 12 объединения и каскад 13 задержки ноступает на входы измерителей 14, 19 временных интервалов и на вход счетчика 11, в котором записывается единица в младшем разряде, в результате чего с выхода счетчика 11 единица передается на входы триггеров 5, в это же время триггер 4 канала, но которому приходит первый сигнал, опрокидываясь, открывает каскад 9 совпадения, и аналоговый сигнал идет в измеритель 21 частоты. Р1мпульсный выход канала к этому Bpe.xiCHH закроется логическим элементом 3 НЕ данного канала, так как триггер 4 ул-;е опрокинулся и своим выходным сигналом через логический элемент 7 ИЛИ перевел логический элемент 3 НЕ в непроводяш,ее состояние.

Нри дальнейшем распространении упругой волны напряжения сигнал появляется в канале, преобразователь которого расположен на

большом расстоянии, чем первый принявший сигнал, от места возникновения волн напряжения, ири этом электрический сигнал проходит те же элементы, что и первый, но в своем канале. Он онрокидывает триггер 5, закрывает логический элемент 3 НЕ и через логический элемент ИЛИ и каскад 13 задержки записывает цифру «два в коде, после чего сигнал, соответствующий «двум с счетчика 11 подается на общую шину, которая подключена к выходам триггеров 6 в калодом канале и на выход измерителя 14 временных интервалов, который онределяет время между приходом первого и второго импульсов. В то же время

15 триггер 5 канала, по которому приходит второй импульс, опрокидываясь, открывает каскад 10 совпадения, и аналоговый сигнал идет в измеритель 23 частоты, где происходит определение частоты этого сигнала в прямом

0 коде.

Упругая волна напряжения, распространяясь далее, доходит до следующего преобразователя, располол енного дальше, чем датчики, принявшие первым и вторым волну, который

5 сформирует импульс по общему счету третий. В данном канале сигнал проходит те же элементы, что первый и второй, но в своем канале. Этот сигнал опрокидывает триггер 6, закрывает логический элемент НЕ 3, а

0 записывает в коде цифру «три в счетчик И. Соответствующий цифре «три сигнал подается на вход измерителя 14 интервалов времени, фиксируя в нем отрезок времени от момента появления первого импульса до момента

5 появления третьего импульса, при этом через каскад 8 совпадения в измеритель 24 частоты поступает третий аналоговый сигнал, где и нроисходит определение частоты этого сигнала в прямом коде, после чего задним фронтом

0 третьего импульса закрываются логические элементы НЕ 3 через шину, к которой подключены логические элементы ИЛИ 7, при этом разрушается перенос информации о частоте первого аналогового сигнала в обратном коде

5 через ключ 22 с первого измерителя 21 частоты в измерители 23, 24 частоты. Если иа дешифраторе 25 выделяется сигнал о разности частот второго и третьего сигнала по отношению к пришедшему первым сигналу, то происходит сброс всей схемы в исходное состояние. При отсутствии сигнала разности с дешифратора 25 подается команда в коммутатор 15, который вводит по задаиной программе результаты измерения отрезков времени запаздывания «два и «три в вычислительный блок 17 через согласующий блок 16. Волна нанрялсения, достигая нреобразователей других каналов, изменений в схему не вносит. Ииформация о номере датчика и очередности

0 прихода волн к ним однозначно определяется состоянием триггеров 4, 5 и 6 в каждом канале, эта информация поступает в вычислительный блок 17 через шифратор 20, коммутатор 15 и согласующий блок 16. Вычисление координат развивающихся дефектов определяется

по определенным программам, например методом триангуляции, данные о координатах выдаются из вычислительного блока 17 на регистратор 18.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить достоверность информации о координатах дефектов.

Формула изобретен и я

Многоканальиое устройство для определения координат развивающейся трещины ио авт. св. № 504074, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности информации, оно снабжено тремя каскадами совпадения, первые входы которых соединены между собой и подключены к выходу усилителя, а вторые входы - к выходу триггеров каждого канала, и соединенными последовательно первым измерителем частоты, ключом, вторым измерителем частоты, третьим измерителем частоты и дешифратором, выход которого подключен к входу коммутатора, входы измерителей частоты соединены с выходом каскадов совпадения каждого канала, а выход второго измерителя частоты соединен с входом дешифратора.

I Ч LI Ч i

W;L

;// го ff S 7