Устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

( УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть испол зовано для определения местоположени развивающихся дефектов в изделиях. Известно устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии, содержащее несколько каналов приема, каждый из которых состоит из преобразователя, усилителя и блока фильтроэ, блока определения разности времен прихода и блока вычислений . Наиболее б/мзким по технической сущности к изобретению является устройство для определения, координат источников сигналов акустической эмиссии, содержащее несколько каналов приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя и усилителя, нормализатор импульсов, блок контроля, блок управления, блок памяти, де шифратор, бхюк вывода информац-ии, второй .вход которого соединен с четЭМИССИИвертым выходом блока управления, и цифровой индикатор 2.; Недостатком известного устройства является невысокая точность определения координат, Цепь изобретения - повышение точности. Эта цель достигается тем, что устройство для определения координат исTO4wiKoa сигналов акустической эмиссии , содержащее несколько каналов приема, каждый КЗ которых состоит из последовательно соединенных преобразователя и усилителя, нормализатор импульсов, блок контроля, блок управления, блок памяти, дешифратор, блок выхода информации, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, и цифровой индикатрр, снабжено в каждом канале катушкой индуктивности, включенной параллельно преобразователю, блоком фильтров, нуль-органом, последовательно соединенными преобразователем скважности в напряжение и цифровым вольтметром, блоком вычисления и блоком сравнения кодов, входы блока фильтров подключены к выходам усилителей каждого канала, а выходы - к входам блока контроля и нормализатора импульсов, первый вход нуль-органа соединен с выходом нормализатора импульсов, а второй вход - с первым входом блока контроля, выход цифрового вольтметра подключен к входу блока памяти, вход преобразователя скважности в напряжение подключен к выходу нуль-органа вход блока вычисления подк/ючен к выходу блока памяти, а выход - к входу дешифратора, выход которого подключен к входу цифрового индикатора, первый вход блока сравнения кодов подключен к первому выходу блока управления, второй вход - к второму вхо ду цифрового вольтметра, а выход к второму входу блока памяти, вход блока управления подключен к второму выходу блока контроля, второй выход блока управления подключен к третьему входу блока памяти, третий выход блока управления подключен к второму входу блока вычисления, выход которо го подключен к первому входу блока в вода информации. На чертеже представлена блок-схем предлагаемого устройства. Устройство содержит несколько каналов приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразойзтеля 1 и усилителя 2 и включенной параллельно преобразовате лю катушки 3 индуктивности, блок k фильтров, после довательно соединенны нормализатор 5 иипуль сов, нуль-орган 6, преобразователь 7 скважности в на пряжение , цифровой вольтметр 8, блок памяти, блок 10 вычисления, дешифрз тор 11 и цифровой индикатор 12, последовательно соединенные блок 13 контроля, блок k управления и блок 15 сравнения кодов, а также блок 16 вывода информации. Выходы блока А фильтров подключены ко входам нормализатора 5 импульсов и блока ТЗ конт роля, второй выход блока 1 управления подключен к второму входу блока 9 памяти, третий выход блока управления подкгючен ко второму входу блока 10 вычисления, четвертый выход блока 1 t управления подключен ко второму входу блока 16 вывода информации , второй выход цифрового вольтметра 8 подк1Ж)чен ко второму вхо ду блока 15 сравнения кодов, выход которого подключен к третьему входу блока 9 памяти, а выход блока 10 вычисления подключен ко второму входу блока 16 вывода информации. Устройство работает след гющим образом. Сигнал акустической эмиссии (АЭ) преобразуются преобразователями 1, установленными на контролируемой поверхности, в пропорциональный электрический сигнал. Катушки 3 индуктивности образуют с емкостью преобразователей 1 резонансный колебательный контур, настроенный на резонакс преобразователя, тем самым увеличивается добротность преобразователя и одновременно усиливается сигнал A3. Сигналы АЭ, преобразованные преобразователями 1 в электрический сигнал, усиливаются усилителями 2 и поступают в блок фильтров, где происходит выДеление гармонической составляющей из сигнала АЭ по каждому каналу. С блока k фильтров сигналы подаются на нормализатор 5 импульсов и блок 13 контроля, Блок 13 контроля осуществляет: амплитудный анализ принятых гармонических колебаний таким образом, что информативными считаются сигналы превышающие некоторый установленный уровень; выдачу команды на разрешение следующего цикла работы после прекращения реверберации от импульса A3; а также логический контроль принятых сигналов с целью устранения срабатывания устройства от помехи (отраженных волн). Нормализатор 5 импульсов представляет собой фазоскорректированный усилитель-ограничитель с симметричным ограничением сигнала сверху и снизу. Сигналы с нормализатора 5 импульсов поступают на нуль-орган 6. Нуль-орган 6 работает следующим образом. При первом переходе амплитуды сигнала одного из трех каналов через ноль из области положительных значений в отрицательные нуль-орган 6 приводится в рабочее положение, при наличии разрешения о блока 13 контроля, в этом случае нуль-орган 6 не реагирует на импульсы остальных двух каналов. При следующем переходе по тому же каналу сигнала через ноль нульорган 6 вырабатывает импульсы (длительностью v 1 не) в момент перехода сигналов по всем трем каналам, скваж5ность последовательности и импульсо между первым и вторым, вторым и тре им каналами является мерой разности фаз между этими сигналами. Эта информация поступает на преобразовател 7 скважности в напряжение, где производится преобразование ее в напря жение, которое измеряется цифровым вольтметром 8. С выходов цифрового вольтметра 8 информация в двоичнодесятичном позиционном коде 1-2-4-8 подается на входы блока 9 памяти и блока 15 сравнения кодов. Блок 9 пам ти имеет объем памяти 16896 бит, т.е может записывать и хранить информацию о 256 66-ти разрядных двоичных словах. В процессе измерения информация от каждого.события АЭ с цифрового вольтметра 8 поступает на блок 15 сравнения кодов. Блок 15 сравнения кодов производит опрос блока 9, а при наличии идентичной информации в одной из ячеек блока 9 записывает в нее число, указывающее количество идентичной информации, поступившей с цифрового вольтметра 8. Если в бло ке 9 памяти блоком 15 сравнения кодо не обнаружено индентичной информации , то блок 15 сравнения кодов дает разрешение на запись поступившей информации в следующую ячейку блока Э. Блок 10 вычисления преобразовывает информацию о разности фаз, принятой гармонической составляющей на преобразователях, записанной в блоке 9, в информацию о координате источника АЭ как функцию от разности фаз. Блок 1 управления обеспечивает управление работой всего устройства, Цифровой индикатор 12 через дешифратор 11 выдает информацию о координате события, поступившей из бло ка 10 вычисления в двоично-десятично позиционном коде , в десятичном позиционном коде. Блок 16 вывода информации служит для вывода информации о координате события в двоично-десятичном коде на внешние устройства (цифропечать и перфоленту). Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность определения координат источников сиг налов акустической эмиссии за счет определения разности времен прихода сигналов по разности фаз его гармонических составляющих. 80 Формула изобретения Устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии, содержащее несколько каналов приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя и усилителя, нормализатор импульсов, блок контроля, блок управления, блок памяти, дешифратор, блок вывода информации, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, и цифровой индикатор, отли чающеес я тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено в I каждом канале катушкой индуктивности, вклоченной параллельно преобразователю, блоком фильтров, нуль-органом, последовательно соединенными преобразователем скважности в напряжение и цифровым вольтметром, блоком вычисления и блоком сравнения кодов, входы блока фильтров подключены к выходам усилителей каждого канала, а выходы - к входам блока контроля и нормализатора импульсов, первый вход нуль-органа соединен с выходом нормализатора импульсов, а второй вход с первым входом блока контроля, выход цифрового вольтметра подключен к входу блока памяти, вход преобразователя скважности в напряжение подключен к выходу муль-органа, вход блока вычисления подключен к выходу блока памяти, а выход - к входу дешифратора, выход которого подключен к входу цифрового индикатора, первый вход блока сравнения кодов подключен к первому выходу блока управления, второй вход - к второму входу цифрового вольтметра, а выход - к второму входу блока памяти, вход блока управления подключен к второму выходу блока контроля, второй выход блока управления подключен к третьему входу блока памяти, третий выход блока управления подключен к второму входу блоки вычисления, выход которого подключен к первому входу блока вывода информации. Источники информации, принятые DO внимание при экспертизе 1.Патент Франции ff 2164031, кл. G 01 N29/04, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 794488, кл. G 01 N 29/04, 1978 (прототип).