Многоканальное устройство для определенияКООРдиНАТ РАзВиВАющЕйСя ТРЕщиНы Советский патент 1981 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрущающим испытаниям методом акустической эмиссии и может быть использовано для определения координат раз вивающейся трещины. Известно многоканальное устройств для определения координат развивающейся трещины, содержащее шифратор, коммутатор, измеритель времени, схему задержки, счетчик, согласующий блок, электронно-вычислительный блок и регистр, и каналы измерения, состо ящие из датчика, усилителя и элемента ИЛИ ) . Недостаток устройства - его сложность. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является многоканаль ное устройство для определения координат развивающейся трещины, содержащее п каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя и усилителя, два триггера, электронно-вычислительный блок, регистратор, вход которого подключен k выходу электронно-вычислительного блока, счетчик и шифратор 2j. Недостатком данного устройства является низкая точность и производительность измерений, ввиду того, что теряется информация возникновения трещины из-за подсчета координат трещины относительно трех точек, а не четырех и пяти. Цель изобретения - повышение точности и троизвбдительности измерений. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено после-, довательно соединенными генератором тактовых импульсов и схемой И, регистрами сдвига по числу каналов, первый вход каждого из которых подключен к выходу шифратора, первой схемой ИЖ, входы которой подключены к выходам регистров сдвига, а выход соединен с первыми входами двух 3 триггеров, второй схемой ИЛИ, первый Bxojj которой соединен со вторым выходом электронно-вычислительного блока, второй вход - с первым выходом счетчика а выход - со вторыми входами регистров сдвига и вторым входом первого триггера, и третьей схемой ИЛИ, первый вход которой под ключен к выходу второй схемы ИЛИ, второй вход - к третьему выходу электронно-вычислительного блока, а выход - ко второму входу второго триггера, первые входы шифратора подключены к выходам усилителей каж дого канала, второй вход - к первом выходу первого тригг,ера, второй выход его соединен с первым входом счетчика, третьивходы регистров сдвига соединены со вторым входом счетчика и выходом схемы И, а выходы - спервым входом электронновычислительного блока, второй вход электронно-вычислительного блока соединен с выходом второго триггера и вторым входом схемы И, а третий вход - со вторыми выходами счетчика. На чертеже представлена блоксхема устройства. Устройство содержит п каналов, состоящих из последовательно соединенных преобразователя 1 и усилител 2 iпервый триггер 3, второй триггер 4,электронно-вычислительный блок 5,регистратор 6, вход которого под ключен к выходу электронно-вычислительного блока, счетчик 7, шифратор 8, последовательно соединенные гене ратор 9 тактовых импульсов и схему 10 И, регистры 11, 12... п, первый вход каждого из которых подключен к выходу шифратора 8, первую схему 13 ИЛИ, входы которой подключены к выходам регистров сдвига, а выход соединен с первыми входами триггеро 3 и 4, вторую схему 14 ИЛИ, первый вход которой соединен со вторым выходом электронно-вычислительного бл ка, второй вход - с первым выкодом счетчика 7, а выход - со вторыми входами регистров II, 12... п сдви га и вторым входом первого триггер 3, и третью схему 15 ИЛИ, первый вход которой подключен к выходу вт рой схемы 14 ИЛИ, второй вход - к третьему выходу электронно-вычислительного блока 5, а выход - ко второму входу второго триггера 4. Первые входы шифратора 8 подклюены к выходам усилителей каждого канала, второй вход - к первому выхоу первого триггер 3 второй выход его соединен с первым входом счетчика 7, третьи входы регистров 11, 12.., п сдвига соединены со вторым входом счетчика 7 и выходом схемы 10 И, а выходы - с первым входом электронно-вычислительного блока 5, второй вход электронно-вычислительного блока 5 соединен с выходом второго триггера 4 и вторым входом схемы 10 И, а третий вход - со вторыми выходами счетчика 7. Устройство работает следующим образом. При включении питания электронновычислительный блок 5 устанавливает схему устройства в исходное состояние. В исходном состоянии триггеры 3 и 4 находятся в состоянии нуль, счетчик 7 и последовательные регистры II,,,п сдвига сброшены в нуль. Синхроимпульсы с выхода генератора 9 тактовых импульсов через открытую схему 10 И управления синхронизаи ией поступают на входы регистров 11...п сдвига и на счетцый вход счетчика 7. Возникшие; волны напряжения, в результате появления трещин и деформации образца, преобразуются преобразователем 1 в электрический сигнал и далее усиливаются усилителем 2, Длительность этого сигнала определяется тактовой частотой генератора 9 тактовых импульсов, а амплитуда соответствует уровню логической 1. Нормированный импульс поступает на соответствующий вход шифратора 8, который формирует двоичный код номера преобразователя 1. Поскольку синхроимпульсу с выходами генератора 9 тактовых импульсов поступают на входы регистров 11...п сдвига, двоичный код номера преобразователя 1 переписывается в младшие разряды регистров 11...п сдвига соответственно, С приходом каждого нового синхроимпульса с выхода генератора 9 тактовых импульсов на входы регистров 11...п сдвига этот код сдвигается на один разряд.вправо. Волна напряжения появляется в канале измерения, преобразователь которого расположен на большем расстоянии от места возникновения трещины, проходит через те ее элементы в своем канале, шифратор 8 формирует двоичный код этого преобразователя 1, который аналогично предыдущему записывается в младшие разряды регистров 11...П сдвига через время, равное отрезку времени о момента прихода волны напряжения к преобразователю 1, принявшему эту волну первым, до момента прихода волны напряжения, к данному преобразователю. Аналогично формируются и записываются через соответствующие отрезки времени регистры 11...п сдвига двоичные коды всех преобразователей , которые возбуждаются волнами напряжений до тех пор пока двоичный код преобразователя, возбуждающегося первым, не появляется на выходах старших разрядов регистров сдвига. При появлении двоичного код преобразователя 1 на выходах старших разрядов регистров П,..п сдвига на выходе схемы 13 ИЛИ управлени формированием разности времени прихода появляется логическая 1, кот рая изменяет состояние триггеров 3 и 4. Логический О с выхода триггера 4 запрещает прохождение тактовых импульсов от генератора 9тактовых импульсов через схему 10И управления синхрониз,ацией на входы регистров 11 ...п сдвига и на счетный вход счетчика 7, а логический О с выхода триггера 3, подаИ.ный на управляющий вход счетчика 7, открывает последний. Логическая 1 установившаяся на прямом выходе три гера 3 и поданная на управляющий вход шифратора 8, запрещает формиро вание очередного двоичного кода номера преобразо1вателя 1. Одновременно логический О с выхода триггера 4, поданный на вход электронновычислительного блока 5, индицирует работу последнего по вводу кода преобразователя 1 со старших разрядов последовательных регистров сдвига через шину ввода крда преобразрва теля и разности времени прихода со счетЧика 7 на шину ввода разности времен прихода. После этого электрон но-вычислительный блок 5 выдает сигнал логической 1 на второй вход логической схемы 15 ИЛИ, сигнал с выхода которой устанавливает триг гер 4 в нулевое состояние, разрешая тем самым прохождение синхро1896импульсов от генератора 9 тактовых импульсов через схему IО И управления синхронизацией. Счетчик 7 продолжает счет,-а регистры сдвига вновь продолжают сдвиг кодов вправо до появления очередного кода двоичного очередного преобразователя на выходах старших разрядов. Аналогично предыдущему случаю двоичньш код очередного преобразователя и соответствующая ему разность времени прихода записывается в электронно-вычислительный блок 5 при аналогичном срабатывании всех элементов устройства. При появлении сигнала на выходе счетчи.ка 7, либо при возникновении логической 1 на вьтоде электрон- но-вычислительного блока 5, элементы схемы устанавливаются в исходное ный блок 5 ПО Соответствующей программе определяет координаты развиваюш хся трещин и выдает их на регистратор 6. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность и производительность измерений координат трещины. Формула изобретения Многоканальное устройство для определения координат развивающейся трещины, содержащее п каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя и усилителя, два триггера, -элекТронно-Бычислительньш блок, регистратор , вход которого подключен к выг ходу электронно-вычислительного блока, счетчик и шифратор, отлиающееся тем, что, с целью овышения точности и производительости измерений, оно снабжено послеовательно соединенными генератором актовых импульсов и схемой И, реистрами сдвига по числу каналов, ервый вход каждого из которых подключен-к выходу шифратора, первой схемой ИЛИ, входа которой подключены к выходам регистров сдвига, а выход соединен с первыми входами двух триггеров , второй схемой ИЛИ, первый вход которой соединен со вторым выходом электронно-вычислительного блока, второй вход - с первым выходом счетчика, а ВБ1ход - со вторыми входами регистров сдвига и вторым входом первого триггера, и третьей схемой ИЛИ, первый вход которой подключен к выходу второй схемы ИЛИ, второй вход - к третьему входу электронно-вычислительного блока а выход - ко второму входу второго триггера, первые входы шифратора подключены к выходам усилителей каждого канала, второй вход - к пер вому выходу первого триггера, второ выход его соединен с первым входом счетчика, третьи входы регистров сдвига соединены со вторым входом счетчика и выходом схемы И, а выхо8ды - с первым входом электронновычислительного блока, второй вход электронно-вычислительного блока соединен с выходом второго триггера и вторым входом схемы И, а третий вход - со вторыми выходами счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 574669, кл. G 01 N 29/04, 1977, 2,Авторское свидетельство СССР № 504074, кл, G 01 N 29/04, 1976 (прототип).