Многоканальное устройство для контроля изделий методом акустической эмиссии Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле развивающихся дефектов в изделиях.

Известно многоканальное устройство для ксжтроля изделий методом акустической эмиссии, содержащее в каждом канале последоваTejttHo соединенные преобразователь, усилитель, усилитель-ограничите ль. схему И и блок обработки информации 1.

Недостатком этого устройстаа является отсутствие защиты от реверберационных помех.

Наиболее близким по технической сущности к язобретеаюо является многоканальное устройство для контроля изделий методом акустической змиссии, содержащее в каждом канале последовательно соединенные преобразователь, усилитель, усилитель-ограничитель и схему И, соединенные с выходами схемы И параллельно : включенные блок обработки информации и формирователь зоны контроля, и последова-. тельно соединенный с ним формирователь допустимой зоны реверберации, а вьпсод блока обработки информащ И соединен со вторым входом схемы И каждого канала 2.

Недостатком известного устройства является невысокая достоверность контроля, связанная с тем, что сигналы акустической эмиссии, имеющие малую амплитуду, вызывают такую же временную задержку, что и сигналы большой амплитуды.

Цель изобретения - повыщение достриерности контроля.

Эта цель достигается за счет того, что устройство снабжено подключенными к выходу

10 формирователя зоны контроля последовательно соединенными формирователем зоны реверберации, выход которого соединен с третьим входом схемы И каждого каиала, формирователем времени реверберации, триггером и

15 делителем напряжения, выход которого подключен ко вторым входам усилителей-ограничителей каждого канала, схемой совпадения, первый вход,которой соединен со вторым входом формирователя зоны реверберации,

20 второй вход - с выходом формирователя допустимой зоны реверберации, а выход - со вторым входом трштера, и схемой ИЛИ, входы которой соединены с выходами усилителей-ограничителей каждого канала, а выход - со вторыми входами формирователей зоны реверберации и времени реверберации. На чертеже представлена блок-схема предлагаейого устройства. Устройство содержит несколько каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя 1, усилителя 2, усилителя-ограничителя 3 и схемы 4И, соединенные с выходами схем И 4 параллельно включенные блок 5 обработки информации и формирователь 6 зоны контроля, Гюдключенные к его выходу параллельно соединенные формирователь V допустимой зоны реверберации и формирователь 8 зоны рейЬрберашш, последовательно соединенные схему 9 совпадения, триггер 10 и делитель 11 напря жения, выход которого соед1шен со входом усилителя-ограничителя 3 каждого канала, фор мирователь 12 времени реверберации, перйьш вход которого соединен с выходом формирог вателя 8 зоны реверберации, а выход - со вторым входом триггера 10, схему ИЛИ 13, входы которой соединены с выходами усилителей-ограничителей каждого канала, а выход - со вторыми входами формирователя 6 зоны реверберации и формирователя 12 вре мени реверберации.i Устройство работает следующим образом. Каждый из преобразователей 1, приняв сигнал АЭ, преобразует его в электрический сигнал. Затем эти сигналы, усиленные усилителями 2, поступают на соответствующий усилитель-ограничитель 3 с отсечкой. При превышении ими установленного уровня отсечки они усиливаются до ограничения для поступле ния на схемы И 4 соответствующего канала и через схему ИЛИ 13 1щ дополнительные входы формирователя 8 зоны реверберации и формирователя 12 времени реверберации. Со схе: мы И 4 импульсы подаются на -соответствующие входы блока 5 обработки информации и формирователя 6 зоны контроля. При поступле1ши импульсов со всех каналов на блок 5обработки информащга последний, используя ЭВМ, определяет местоположение источника принятых сигналов АЭ, амплитуду,интенсивность и другие параметры значимости развивающихся дефектов. С момента прихода сигналов со всех каналов на блок 5 обработ ки информации до приема информации ЭВС с блока 5 обработки информации на схемы И 4 каждого канала постугает запрещающий импульс, исключающий возможное изменение /принятой информации при ее обработке. При поступлении первого из пршштых сигналов АЭ на формировйтель 6 зоны контроля, выполненный в виде одиовибратора, с него на формирователь 7 допустимой зоны реверберации на формирователь 8 зоны реверберации подается импульс конца строба зоны контроля, лительность строба зоны контроля выставлятся не меньшей предельно возможной разности времен прихода сигналов на преобразоваели 1, установленные на объекте контроля. Формирователь 7 допустимой зоны ревербераии выполнен в виде одновибратора, длительность импульса которого выставляется не меньше предельно возможной продолжительности реверберации при сильном сигнале АЭ на контролируемом объекте данным многоканальт ным устройством. С формирователя 7 допустимой зоны реверберации импульс поступает на один из входов схемы 9 совпадения. Формирователь 8 зоны реверберации выполнен в виде одновибратора продленной длительности, емкость которого имеет принудительный сброс через сопротивление и ключ импульсами наличия событий, поступающих на дополнительные входы формирователя. Импульс конца зоны контроля запускает одновибратор (одновременно и одновибратор формирователя 7 допустимой зоны реверберации). При малой частоте событий АЭ (минимальное время между событиями больще времени установки одновибратора формирователя 8 зоны реверберации) конец зоны реверберации определяется временем заряда емкости одновибратора. В этом Случае сигналы, поступающие на дополнительНьш вход, не влияют на работу зтого одновибратора. При большой интенсивности событий A3 сигналы подаются на дополнитега ный вход раньше, чем зарядится емкость одиовибратора, и принудительно разряжают ее через ключ. Таким образом, длительность импульса одновибратора продлевается до тех пор, пока между импуш)сами событий АЭ не наступит пауза, боЛьшая времени установки одновибратора формирователя 8 зоны реверберации. Следовательно, длительность зоны реверберации автоматически устанавливается в зависимости от интенсивности принятьЬс сигналов АЭ. Так как для данного объекта длительность реверберадирцного звона однозначно зависит от интенсивности принятых сигналов АЭ, то такая cxenjia обеспечивает оптимальную длительность зоны реверберации. С одного выхода формирователя 8 зоны реверберащ1и импульс (логической единицы) одновибрдтора поступает на второй вход схемы 9 совпадения, а с другого выхода (шшерснрго) импульс подается на третьи входь схем И 4 всех каналов, запрещая прохождение сигналов через схемы И 4 при наличии импульса зоны реверберации, и на формирователь 12 времени реверберавди, запуская его в конце ямпульса зоны реверберации. Формирователь 12 времени реверберации предназначен для автоматического возврата уровня отсечки усилителей-ограничителей 3 к прежнему низшему значению (если уровень отсечки последних установлен на высшем значении), если в течение времени, определяемом формирователем 12 времени реверберации, на вход усилителей-ограничителей 3 не поступали сигналы, превышаюшие высший уровень отсечки. Формирователь 12 времени реверберации может быть выполнен в виде одновибратора продленной длительности (аналогичного одновибратору формирователя 8 зоны реверберации), длительность которого без учета прюдления устанавливается а зависимости от объекта контроля и контролирую щей системы. При поступлении на преобразователи сигналов АЭ большой амплитуды длительность реверберационного звона резко возрастает и, в силу Ьтого, Еозр-стает длительность импульса с формирователя 8 зоны реверберации. При превышении длительности импульса с формирователя 8 зоны реверберации длительности импульса с формирователя 7 допустимой зоны реверберации на выходе схемы 9 совпадения появляется импульс, устанавливающий триггер 10 в положение, обеспечивающее на выходе делителя 11 напряжения высший уровень отсечки усилителей-ограни чителей 3. При этом соответственно уменьша.ется количество импульсов на выходах усилителей-ограничителей 3 с отсечкой, поэтому сокращается длительность импульса на выходе формирователя 8 зоны верберации. Если по окончании зоны реверберации во время импульса формирователя- 12 времени реверберации на вход усилителей-ограничите лей 3с отсечкой не поступают сигналы, превышающие установленный триггером 10 через делитель 11 напряжения высший уровень отсечки, то в кон це этого импульса триггер 10 перебрасывается -В другое состояние, соответствующее низшему уровшо отсечки на входах усилителей-ограничителей 3. . Таким образом, многоканальное устройство чоюсобно принимать сигналы АЭ малой амшштуды. Если же в течение импульса с формирователя 12 времени реверберации продолжают поступать сигналы на вход усилителейогреничителей 3 с амплитудой, превышающей вь1сший уровень отсечки, то импульсы на дополнительном входе формирователя 12 времеrat реверберации разряжают его емкость, продлевая тем самьш длительность его импульса. Триггер 10 сохраняет свое прежнее состояние, . при котором делитель И вьщает высокий уро вень отсечки. Следовательно, при сигналах АЭ большой амплитуды устройство работает при , высоком уровне отсечки, а при сигналах АЭ шлой амплитуды - с малым уровнем отсечки Уровень отсечки, при котором в данный момент фиксируются параметры сигналов АЭ, регистрируется для учета масштаба параметров АЭ при последующей обработке. Таким образом, в предлагаемом многоканальном устройстве уровень отсечки и время защил от реверберационных помех являются оптимальными и автоматически изменяемьп«и при изменении амплитуды сигналов АЭ..5то приводит к повышению достоверности при заданной производительности контроля, так , как время защиты от реверберационных помех становится оптимальным во всём динамическом диапазоне поступающих сигналов АЭ, возника юцщх в объекте контроля. Формула изобретения Многоканальное устройство для контроля изделий методом акустической эмиссии, содержащее в каждом канале последовательно соединенные преобразователь, усилитель, згсшштель-ограничитель и схему И, соединенные с выходами схемы И параллельно включенные блок обработки информавди и формирователь зоны контроля, и последовательно соединенный с ним фор1Угарователь допустимой зоны реверберации, а выход блока обработки информации соединен со вторым входом схемы И каждого канала, отличающееся тем, что, с целью повыше1шя достоверности контроля, оно снабжено подключенными к выходу формирователя зоны контроля последовательно соединенными формирователем зоны реверберации, выход которого соедрйюн с третыш входом схемы И каждого канала, формирователем времени реверберации, триггером и делителем напряжения, выход которого подключен ко вторым входам усилителей-ограничителей кахсдого канала, схемой совпадения, первый вход которой соединен со вторьпл входом формирователя зоны реверберации, вцсфой вход - с выходом формирователя допустимой зоны реверберации, а выход - со вторьп входом триггера, и схемой ИЛИ, входы которой соединены с выходами усилителей-ограничителей каждого канала, а выход - со вторыми входами,формирователей зоны реверберации и времени реверберации. Источники шформации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 684440, кл. G 01 N 29/04, 1978. 2.Пастернак В. Б. Исследование и разработка стационарной установки для контроля энергетических объектов методом акустической эмиссии. Поиск-АФ-33, отчет 11-77, ВНИИМК, Киишнев, 1979., с. 95-104 (прототип).