Устройство акустико-эмиссионного контроля размеров трещин Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

(S) УСТРОЙСТВО АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ

I

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для акустико-эмиссионного контроля размеров трещин.

Известно устройство для контроля размеров трещин, содержащее соединённые последовательно приемный преобразователь, усилитель, фильтр и пиковый вольтметр. Устройство позволяет измерять длину трещины, пропорциональную сумме амплитуд отдельных событий акустической эмиссии, возведенных в степень 2/3 13Недостатком данного устройства является ограниченный динамический диапазон измеряемых амплитуд сигналов, что не позволяет получать правильный результат суммирования амплитуд в указанных степенях.

Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство акустико-эмиссионного контроля размеров трещин содержит соединенные последовательно резонансный электроРАЗМЕРОВ ТРЕЩИН

акустический преобразователь, усилитель, пороговое устройство и счет чик импульсов, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и блок регистрации, а также блок управления, вход которого соединен с выходом порогового устройства, а выходы соединены со входами управления счетчика импульсов й блока регистрации Г21.

10

Недостатком этого устройства яв-ляется малая информативность контроля. Это вызвано тем, что устройство оценивает размер трещин по амплиту15де сигнала, при этом предполагается, что амплитуда сигнала пропорцйональ-г на числу осцилляции. В действительности сигналы акустической эмиссии . имеют экспоненциально спадающую оги20бающую амплитуду осцилляции.

Кроме того, устройство не позволяет измерять текущую площадь трещины.

Цель изобретения - увеличение информативности контроля.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено соединенными последовательно блоком умножения, блоком функционального преобразования и накапливающим сумматором, вход блока умножения соединен с выходом счетчика импульсов, выход накапливающего сумматора - с входом цифроаналогового преобразователя, а третий выход блока управления - с управляющим входом блока умножения.

На чертеже представлена блок-схема устройства акустико-эмиссионного контроля размеров трещин. . Устройство содержит соединенные последовательно резонансный электроакустический преобразователь 1, усилитель 2,. пороговое устройство 3 и счетчик k импульсов, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 5 и блок 6 регистрации, а также блок 7 управления, вход которого соединен с выходом порогового устройства 3 а выходы соединены с входами управления счетчика импульсов и блока 6 регистрации. Устройство, включает также соединенные последовательно блок 8 умножения, блок 9 функциойального преобразования и накапливающий сумматор 10, причем вход блока 8 умножения соединен с выходом счетчика импульсов, выход накапливающего сумматора 10 - с цифроаналогового преобразователя 5) а третий выход блока 7 управленияс управляющим входом блока 8 умножения.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы акустической эмиссии, принимаемые резонансным электроакустическим преобразователем 1, представляют собой на его выходе экспоненциально затухающие колебания. Текущее значение площади трещины определяется исходной площадью S трещины и суммой всех скачков ее подрастания в соответствии с. выражением

п., а Ne JiHw. 2 еЪс

где К - коэффициент, зависящий от

эмиссионных свойств материала ;

Uq - напряжение порога срабатывания порогового устройства 31 приведенное к входу усилителя 2;

К - коэффициент усиления усилителя 2;

количество зарегистрированных сигналов (событий акустической эмиссии); Q - эквивалентная добротность

системы контролируемый объект-приемный преобразователь;

N;J - количество импульсов в серии для 1-того события акустической эмиссии.

Выражение основано на допущении, что суммарная площадь трещины пропорциональна сумме амплитуд отдельных событий акустической эмиссии а амплитуда события является функцией количества и-мпульсов в событии.

С усилителя 2 сигналы поступают на пороговое устройство 3, вырабатывающее после каждого сигнала серию импульсов, равных количеству осцилляций в сигнале. Количество N- импульсов в серии подсчитывается счетчиком k импульсов. В блоке 8 умножения происходит умножение величины N на постоянный для выбранного типа контролируемого объекта коэффициент а 2Ji/3Q, установка которого производится через устройство ввода (не показано). В блоке 9 функционального преобразования гюоизводится вычисление величины t

1 .и п П141 Uat/-r%nnMQatnillL4L4 VK

Накапливающий сумматор 10 производит суммирование величин по всем импульсам.

Цифроаналоговый преобразователь 5 преобразует цифровой код накапливающего сумматора 10 в аналоговый сигнал, который регистрируется в блоке 6 регистрации. Блок 7 управления осуществляет синхронизацию счетчика k импульсов, блока 8 умножения и блока 6 регистрации относительно моментов обнаружения сигналов.

Предлагаемое устройство за счет введения дополнительных блоков обработки сигнала позволяет в реальном масштабе времени отображать текущую площадь развивающейся трещины по сигналам акустической эмиссии.

формула изобретения

Устройство акустико-эмиссионного контроля размеров трещин, содержащее соединенные последовательно резонансный электроакустический преобразова тель, усилитель, пороговое устройст во и счетчик импульсов, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и блок регистрации, а также блок управления, вход которого соединен с выходом порогового устройства, а выходы соединены с входами управления счетчика импульс.ов и блока регистр |ции, отличающееся тей что, с целью увеличения информа-Гй&нбсти контроля оно снабжено соединеняыйи последрва тельно блоком умножения, блоком функционального преобрадйвания и на капливающим сумматором, вход блока умножения соединен с выходом счетчика импульсов, выход накапливающего сумматора - с входом цифроаналогового преобразователя, а третий выход блока управления - с управляющим входом блока умножения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Дефектоскопия, 1975, N , с.119. 2.Авторское .свидетельство СССР 606129, кл. G 01 N 29/0, 1978 (прототип).