Устройство для измерения акустической эмиссии Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к неразрушаюущему контролю н может быть использовано при irpoHHOcTHbDc испытаниях матер алов и изделий.

Известно устройство для измерения акустической эмиссии, содержащее пооледовательно соединенные преобразователь, преоусилитель, полосовой усилитель и блок обработки, последовательно соединенные второй преобразователь и гене- ю ратор 1 .

Недостатком этого способа является невысокая точность измерения акустикческой эмиссии.

Наиболее близким по техническойis

сущности является устройство для измерен ння акустической эмиссии, соаержащее последовательно соединенные первый преобразователь, предусилитель, аттенюатор, первый усилитель и блок обработки, поо- 20 ледовательно соединетсные второй усйл тель в первый детектор, последователыю соединенные третий усилитель, второй детектор в блок вычитания, последовательно соедша енные генератор и второй преоб(разователь, вход второго полосового усилителя соединен с выходом аттенюатора, вход третьего полосового усилителя - с выходом первого полосового усилителя, выхсух первого детектора подключен к второму входу блока вычитания t2 .

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения.

Цель изобретения - поимшение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что усть. РОЙСТВО снабжено двумя каналами каж- fttidi из которых состоит из последовательно соединенных источника регулируемого напряжения, компаратора и схемы И, пе{юой и второй схемами сигнализации, генератором импульсов и последовател1 но соединенными реверсивным счетчиком и дешифратором, выходы которого подключены к управляющим входам аттенюатора, вьосод блока вычитания подключен к вторым входам компараторов, выход генератора импульсов подключен к вторым входам сзсем И каждого канала, третий вход схемы И первого канала подключен к выходу перепопнеывя реверсивного счетчика по максимуму и к входу первой схемы сигнализации, третий вход схемы И второго канала подключен к выходу переполнения реверсивного счетчика по минимуму и к входу второй схемы сигнализации, выход схемы И первого канала подключен к прямому входу реверсивного счетчика, а выход схемы И второго канала - к ревеосищому входу реверсивного счетчика. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит последовательно соединенные первый преобразователь 1, предусилитель 2, аттенюатор 3, первый усилитель 4 и блок 5 обработки, последовательно соединенные второй усилитель 6 и первый детектор 7, последовательно соединенные третий усилитель 8 и второ Детектор 9 и блок 10 вычитания, последовательно соединенные генератор 11 и второй преобразователь 13, два канала каждый из которых состоит из последо- вательйо соединенных источника 13 и 1 регулируемого напряжения, компаратора 15 и 16 и схем И 17 и 18, генератор 19 ймпульсо первую схему 20 и вторую схему 21 сигнализаций и последовательн соединенные реверсивный счетчик 22 и дешифратор 23, выходы которого подклю чены к управляпощим входам аттенюатора 3, выход блока Ю вычитания подключен к вторым входам компараторов 15 и 16 каждого канала, третий вход схемы И 17 подключен к выходу переполнения реверсивного счетчика 22 по максимуму и к входу схемы 20 сигнализации, третий вход схемы И 18 подключен к выхо ру переполнения реверсивного счетчика 22 по минимуму и к входу схемы 21 сигнализации, выход схемы И 17 подключен к прямому входу реверсивного счетчика 22, выход схемы И 18 подключен к реверсивному входу реверсивного счетчика 22, а выход генератора 19 импульсов - к вторым входам схем И 17 и 18. Устройство работает следующим образом. Акустические сигналы, распрострешяющиеся по изделию, достигают приемного преобразователя 1, который преобразует их в электрические сигналы. Предусилитель 2 усиливает их До величи ны, удобной для передачи в последующие узлы, Б широкой Полосе частот (напри мер 0,1-1 МГц). Пройдя аттенюатор 3, эти сигналы постуЛают в первый полосовой усилитель 4, усиливающий их до величины, требуемой блоком 5 обработки, Причем в полосе частот, расположенной внутри полосы частот предусилителя (например 0,1-О,8 МГц), роме того, сигналы с выхода управляемого аттенюатора поступают на вход второго усилителя 6, полоса частот которого расположена в пределах полосы частот предусилителя 2, но вне пределов полосы частот первого Полосового усилителя 4 (например; 0,85-1,0 МГц;. Вместе с первым детектором 7 этот усилитель образует канал выделения сигнала самоконтроля. На выходе детектора 7 напряжение .и, , где U напряжение сигнала самоконтроля; U(напряжение сигналов акустической эмиосии; Uj- напряжение сигналов акустичеоких и электромагнитных помех, проникших к данной полосе частот. Для компенсации сигналов выхода первого усилителя 4 снимают сигнал, который через третий усилитель 8 (полоса частот О,65-О,8 МГц, т,е. равна по ширине полосе частот второго усилителя 6 и расположена рядом с ней) поступает на второй детектор 9, аналогичный первому детектору 7. На его выходе сигнал ( - , , т.е. сигналы акустической эмиссии и Помех практически равные сигналам на выходе первого детектора 7. Поэтому на выходе блока Ю вычитания напр51Жение практически равно напряжению сигнала самоконтроля U. Сигналы самоконтроля (шум в полове шстот 0,85-1 МШ) создает генератор 11, через излучающий преобразователь 12Э1ЧЭТ сигнал вводят в изделие. Сигнал с выхода блока Ю вычитания поступает на входы компараторов 15 и 16, на другие входы которых поступают напряжения UQ и ((с источников 13и 14 регулируемого напряжения. При нормальной работе устройства оба компаратора находятся в исходном состоянии, а напряжение U заклточено в пределах UQ оч При уменьшении или увеличении о&щего коэффициента усиления напряжение и вьЕСОдит из указанных пределов, опрокидывается соответствующий компаратор, и его сигнал поступает на соответ ствующую схему И. На вторые вхоДы схем И 17 и 18 поступают сигналы генератора 19 импульсов, а на третьи

входы - в исходном состоянии разрешающие сигналы с выходов аерепопнеяия реверсивного счетчика 22 соответственно При этом сигналы генератора 19 имоупьсов поступают на соответствующий вход реверсивного счетчика 22, который считает кх. Через дешифратор 23 сигналы с выхода этого счетчика изменяют коэффициент передачи аттеюоатора 3. Соответственно изменяется и величина напряжения U , которую изменение коэффициента передачи аттенюатора вводит в первсмачапьные пределы . При этом работа устройства прекращается, так как опрокинутый компаратор возвращается в исходаое состояние, и ОПфЫтая им схема И закрывается, П рекращая поступление сигналов генератора 19 импульсов в реверсивный счетчик 22. Если изменет1ис усиления настолько велико, .например обрыв акустического контакта или кабеля, то напряжение U не може бать восстановлшю до первсжачального шачения.

В этом аварийном случае происходит поступление импульсов генератора 19 1в реверсии1ый счетчик 22 до переполнения последнего. Сигнал соответствующего переполнения запирает сверху И н счетчик 22 остается в таком положений до подачи команды Сброс оператором которому сигнализирует о необходимое™ (финятия мер соответствующая схема 2О или 21 сигнализации.

Таким офазом, предлагаемое устрсйство позволяет автоматически поддерживать щий коэ4|фициеат усиления приемно-усилительного тракта {включая и акустический контакт с изделием) в установленных пределах, за счет чего н повышается точность измерения акустической эмиссии.

Формула изобретения

Устройство для измерения акустичеокой эмиссии, содержащее последователм О

соединенные первый преобразователь, предусйпитель, аттенюатор, первый усилитель к блой обработки, последователь- но соеданенЕые вторей усилитель и пер .вый детектор, последовательно соединенные третий ускпитель, второй детектор а блок вычитания, последовательно соед«1ненные генератор к второй преобразователь, вход второго полосового усилителя соединен с выходом аттенюатс эа, вход третьего полосового усилителя - с выходом п рвого Полосового усилителя, выход первого детектора подключен к первому .входу блова вычитания, отличающееся тем, что, с цепью повьшения точности измерения, оно снабжено двумя каналами, каждый из которых состоит аз последовательно соединенных источника регулируемого напряхсения, компаратора и схемы И, первой и второй схемами сигнализации, генератором импульсов и последовательно соединенными реверсивным счетчиком и дешифратором, выходы которого подключены к управляющим входам аттенюатора, выход блока вычитания подкгаочен к вторым входам компараторов, выход генератора импульсов подключен к вторым входам схем И каждого канала, третий вход cxei И первого канала подключен к выходу переполнения реверсивного счетчика По макскк уму и к входу первой схемы сигнализации, третий вход схемы И второро канала подключен к выходу переполнения реверсивного счетчика по минимуму и к входу схемы сигнализации, выход скемы И первого канала подключен к прямому входу реверсивного сче-лчика, а вьпсод схемы И второго канала - к реверсивному входу реверсивного счети чшш.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 544907, кл. Q О1 N 29/ОО, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР

по заявке №2941358,.кл. О1 N 29/О 198О (прототип).