Многоканальное устройство для определения координат развивающейся трещины Советский патент 1980 года по МПК G01N29/04 

I

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть использовано длл опредвления координат развивакяцидся трещин.

По основному авт. св. J 5О4О74 известно многоканальное устройство для определения координат развивающейся трещины, содержащее в каждом канале измерения последовательно соединенные преофазователь, усилитель, элемент НЕ и три триггера, подключенные через элемент ИЛИ к эвтементу НЕ, инфратор, счетчик, включенный к входам триггеров и авгекюнту ИЛИ каждого канала, последовательно соединенные схему объединения, входы которой подключены к: выходам эпрмвЕггов НЕ, сх/аму задержки н цепь из 2-х измерителей интервалов временИф параллельно подключенных, друг друту, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами сче-пчюш и входами двух триггеров каждого канала, а выходы - через коммутатс к решстратору i .

Недостатком этого устройства является невысокая точность, что связано с условиями распространения ультразвуковой волны в изделии, вследствие чего различные преобразователи принимают сигналы различной амплитуды. Это вызывает погрешность в измерении интервалов времени.

Эти недостатки устраняются за счет того, что каждый канал измерения снабжен последовательно соединенными амплитудным детектс ом и блоком выделения экстремума, включенными между усилителем и элементом НЕ.

На чертеже представлена блок-схема

5 многоканального устрбйства для определения координат развивающейся трещины.

Устройство состоит из п каналов. Каждый канал измерения содержит последо0вательно соединенные преобразователь 1, усилитель 2, амплитудный детектор 3, блок 4 выделения экcтpeм la и логический элемент НЕ 5, а также попчо ши37 к элементу через элемент ИЛИ G три триггера 7, 8, 9. Устройство содерлсит общие элементы дпя всех ка галов измерения: последовательно соединенные схему 10 объединения, входы которой подключены к выходам элементов НЕ, схему 11 задерлски, цепь из двух подключенных параллельно друг другу измерителей 12, 13 интервалов времени, вторые входы каждого из которых подключены к счетчику 14, коммутатор 15, согласующий блок 16, электронновычислительный блок 17 и регистратор 18. Счетчик 14 подключен ко входам и элементу ИЛИ каждого канала. Шифратор 19 соединен с коммутатором 15 и элементами ИЛИ. Устройство работает следующим образом. Возникающие в результате появления и роста трещины сигналы акустической эмиссии (АЭ) преобразуются преофазователем 1 в электрический сигнал. После усиления усилителем 2 сигнал поступает на вход амплитудного детектора 3, который выделяет огибающую вы сокочастотного сигнала. Детектированный сигнал подается на блок 4 выделения экстремума, который вырабатывает прямоугольный импульс-, нормированный по амплитуде и длительности, передний фронт которого расположен в точке максимального значения ам плитуды огибающей сигнала,. Импульс проходит через открытый элемент НЕ 5 поступает на входы триггеров 7, 8, 9 опрокидывает триггер 7, так как в исходном состоянии с выхода счетчика 14 сигнал, разрешающий срабатывание трип гер1сю, подается только на триггер 7. С того же Элемента НЕ 5 импульс через cx4wy 10 объединения и схему 11 задержки поступает в измерители 12, 13 и на вход счетчика 14, с выхода которо го подается сигнал разрешения на вход триггероз 8. Канал по которому прощел сигналг закрывается элементом 5. Волна напряжения действует на прео разователь, расположенный на большем расстоянии от источника АЭ, чем преоб раз(жатвль описанного выше канала. Сигналпроходит те же элементы в своем канале, опрокидъшает триггер 8, закрывает элемент НЕ 5 и через схемы 1О, 11 поступает на счетчик 14, который вырабатывает сигнал раарегиения ср батывания триггеров 9 каждого канала измерения, и на вход илмерителя 12 интервалов времени, где фиксируется отрезок времени от момента прихода волны напряжения к первому бли кайщему преобразователю до момента прихода волны напряжения к второму ближайщему преобразователю. Волна напряжения, достигнув преобразователя, расположенного на еще большем расстоянии от места возникновеггая трещины, формирует третий сигнал в данном канале измерения, который проходит элементы 1, 2, 3, 4, 5, опрокидывает триггер 9, закрьшает элемент НЕ 5 и ,через счетчик 14 подается в измеритель 13 интервалов времени, где фиксируется отрезок времени от момента появления 1-го импульса до момента появления 3-го импульса. Этим же сигналом закрываются элементы НЕ 5 во всех каналах измерения. Выходные сигналы триггеров 7, 8, 9 через ншфратор19 в интервалы времени, зафиксированные в измерителях 12, 13, через коммутатор 15 и согласующий блок 16 поступают в электронно-вычислительный блок 17, в котором по определенным nporpaNOfiaM вычисляются координаты разв1шающейся трещины и вьвдаются на регистратор 18. Схема возвращается в исходное положение при подаче на коммутатор 15 команды Сброс. Использование в каналах измерения a mлитyднoгo детектора и блока выделения экстрему-ма позволяет уменьшить составляющую погрешности измерения интервалов времени, обусловленную условиями прохождения акустического сигнала по изделию от места его возникновения до преобразователей, расположенных в разных точках. Формул, а изобретения Многоканальное устройство для определения координат развивающейся трещины по авт. св. М 5О4074, о т л и чающее.ся тем, что, с целью повышения точности, каждый капал измерения снабжен последовательно соединенными амплитудным детектором и бпоком выделения Э кстремума, включенными между усилителем и элементом НЕ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское сввдетет: ство СССР М. 5О4О74, кл. G 01 N 29/СИ, 197G (прототип).

Кана/j f

Г УгЧмп гГм

/ ffHff/i 2

Каиап n

/OrtlJ

1ft