Патенты автора Кабанов Сергей Иванович (RU)
Изобретение относится к радиотехнике и связи и может быть использовано в качестве интерфейса для выделения заданного спектра источника сигнала. Технический результат - снижение шумовых сигналов верхних и нижних частот. Для этого предложен фильтр, который выполнен на двух операционных усилителях (1), (2) и содержит блок управления и перестройки полосы частот, состоящий из последовательно включенных пикового детектора (4), аналого-цифрового преобразователя (5), устройства управления (6), цифрового сумматора (7), цифро-аналогового преобразователя (8), компаратора (9), компьютера (10) и управляющих звеньев фильтров верхних и нижних частот, каждое из которых состоит из последовательно соединенных резисторов (11), (19) и электронных ключей (12), (20). Такое выполнение полосового фильтра исключает шумовые сигналы в приемном тракте, программно перестраивает полосу частот и подавляет помехи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Использование: для неразрушающего контроля конструкций. Сущность изобретения заключается в том, что многоканальное акустико-эмиссионное устройство состоит из n блоков, каждый из которых содержит четыре измерительных канала, состоящих из последовательно соединенных акустического преобразователя, предварительного усилителя, первого двухпозиционного переключателя, а также аналогового полосового фильтра нижних частот, программируемого усилителя с изменяемым коэффициентом усиления, аналого-цифрового преобразователя, оперативного запоминающего устройства, шины PCI, центрального процессора компьютера, цифрового сигнального процессора, цифроаналогового преобразователя управления усилением, выход которого соединен со вторым входом программируемого усилителя, генератора калибровочных импульсов, цифроаналогового преобразователя порогового значения, выход которого соединен с первым входом сумматора и первым входом двухпозиционного ключа, выход программируемого усилителя соединен с входом детектора, входом аналого-цифрового преобразователя и не инвертирующим входом компаратора, выход детектора соединен со входом интегратора, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а его выход соединен со вторым входом двухпозиционного ключа, выход которого соединен с инвертирующим входом компаратора, выход которого соединен со вторым входом устройства управления, цифровой выход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом цифрового фильтра, выход которого соединен с цифровой шиной устройства управления, при этом каждый канал дополнительно содержит полосовые фильтры быстрой и медленной моды, выходы которых подключены к последовательно соединенным детектору аналогового сигнала, интегратору аналогового сигнала, программируемому делителю и аналоговому компаратору, при этом первые входы полосовых фильтров соединены со вторым выходом двухпозиционного ключа, вторые входы полосовых фильтров, интеграторов аналогового сигнала, программируемых делителей и выход аналогового компаратора соединены с выходами устройства управления. Технический результат: повышение достоверности результатов контроля и оценки степени опасности дефектов. 1 ил.
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может использоваться при прочностных испытаниях композиционных и металлических конструкций. Многоканальное акустико-эмиссионное устройство состоит из акустических преобразователей (2), подсоединенных к модулю из четырех измерительных каналов, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных двухпозиционного переключателя (13), полосовых фильтров (16), программируемого усилителя с изменяемым коэффициентом усиления (18), соединенного с детектором (19), входом компаратора (21) и аналого-цифровым преобразователем (20), соединенным с входами сумматора (24) и двухпозиционного переключателя (22) и цифровой шиной устройства управления (29), оперативного запоминающего устройства (28), центрального процессора компьютера (30), цифрового сигнального процессора (27), детектор соединен с интегратором (23), подключенным к входу сумматора (24), подсоединенного к двухпозиционному ключу (22), соединенного с компаратором (21), подсоединенным к устройству управления (15) и подсоединенного к входу каждого канала программированного предварительного усилителя (3), состоящего из программно-управляемых двухпозиционного переключателя (4) и фильтра нижних частот (5), программно-управляемого усилителя (7), буферного усилителя (8), компаратора (9), микроконтроллера (10), цифроаналогового преобразователя (12) и источника опорного напряжения (11). Изобретение обеспечивает расширение динамического диапазона обрабатываемых сигналов, повышение точности определения координат дефектов за счет повышения точности определения скорости звука при калибровке, и защищенность от помех и шумов. 1 ил.
Использование: для определения напряженного состояния рельсовых плетей. Сущность изобретения заключается в том, что излучающим пьезоэлектрическим преобразователем в нагруженный рельс и ненагруженный его аналог вводят импульсы ультразвуковых продольных и поперечных волн, принимают приемными преобразователями трансформированные поперечные волны от падающих на исследуемый объект продольных волн и трансформированные продольные волны от падающих на исследуемый объект поперечных волн, измеряют времена прохождения этих волн в нагруженном и ненагруженном рельсах, определяют изменение времени задержки прошедших сигналов и по их разности определяют величину напряжения, при этом предварительно формируют зондирующий сигнал с частотой резонанса пьезоэлектрических преобразователей, а отсчет времени прохождения волн осуществляют высокочастотным аналого-цифровым преобразователем при достижении максимального значения амплитуды сигнала в интервале дискретизации не более Δτ=10⋅10-9 c. Технический результат: повышение достоверности определения механических напряжений и сокращение времени обработки информации. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Использование: для акустико-эмиссионного контроля качества кольцевого сварного шва. Сущность изобретения заключается в том, что устанавливаются по контуру шва широкополосные преобразователи, осуществляют калибровку объекта контроля, устанавливают пороги селекции выше уровня шумов и осуществляют прием возникающих в зоне сварки акустических сигналов и их усиление, фильтрацию сигналов по величине заданной амплитуды, аналого-цифровое преобразование, регистрацию времен прихода сигналов акустической эмиссии на акустические преобразователи, вычисление координат источников акустических сигналов, при этом выполняют построение браковочной сетки после калибровки по контуру сварного шва, устанавливают пороговые значения нормированного коэффициента по суммарной амплитуде, затем в процессе выполнения каждого прохода сварки осуществляют регистрацию сигналов акустической эмиссии и расчет их суммарной амплитуды для вычисления координат активных областей сварного шва и величины нормированного коэффициента Ki,j в каждой ячейке браковочной сетки, сравнивают их с пороговыми значениями и при превышении первого порогового значения дефект считают малозначительным, при превышении второго порога нормированных коэффициентов дефект считается значительным, затем регистрируют сигналы акустической эмиссии в процессе остывания сварного шва и вычисляют нормированные коэффициенты Ki,j по амплитуде и сравнивают с их пороговым значением для этапа остывания сварного шва, после чего, сравнивая полученные данные, корректируют координаты расположения источников акустических сигналов сварного шва. Технический результат: повышение достоверности локации дефектов в кольцевых сварных швах и уменьшение времени обработки результатов контроля. 1 табл., 3 ил.
Использование: для определения дефектов структуры образца из углепластика. Сущность изобретения заключается в том, что сначала зона контроля образца из углепластика разбивается на квадратные ячейки, в каждой из которых осуществляется регистрация сигналов акустической эмиссии от имитатора, их локация, затем для каждой ячейки, в которой имеется локация сигналов, определяются структурные коэффициенты РИ и критическое значение MARSE, после чего осуществляется ступенчатое статическое нагружение образца увеличивающейся нагрузкой и при появлении в процессе нагружения в ячейках образца устойчивой локации сигналов, рассчитывается параметр MARSE и при превышении его критического значения определяется структурный коэффициент РН для данной ячейки, зона устойчивой локации накрывается локационной сеткой, определяется размер ячейки по скорости распространения акустического сигнала в материале образца, дефект считается опасным при условии, если в ячейке у сигналов параметр MARSE превышает его критическое значение, затем путем сравнения структурных коэффициентов, полученных при работе имитатора РИ и в процессе нагружения РН, судят о типе дефекта в образце: значение РН≤РИ соответствует разрушению матрицы, расслоению композиционного образца, а РР≥РИ - разрыву волокон материала образца. Технический результат: повышение надежности контроля конструкций из углепластика в режиме реального времени. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.
Изобретение относится к неразрушающему контролю металлических конструкций с использованием метода акустической эмиссии. Способ включает установку n акустических преобразователей, образующих пьезоантенну, калибровку конструкции, регистрацию сигналов акустической эмиссии каждым измерительным каналом, определение скорости распространения сигналов и разности их времен прихода на акустические преобразователи и вычисление по ним координат дефектов. При калибровке конструкции определяется пороговое значение двухинтервального коэффициента, регистрация сигнала производится в момент превышения порогового уровня двухинтервальным коэффициентом в одном из каналов пьезоантенны, определяется его максимальное значение, а время прихода сигналов на группу каналов, образующих пьезоантенну, осуществляется при условии: , где Δt - разность времен распространения сигнала акустической эмиссии, мкс; 2R - диаметр области контроля, м; С - скорость звука, м/с, после чего производят расчет координат дефектов. Устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии дополнительно содержит блок расчета двухинтервального коэффициента, шину данных, логическую схему ИЛИ. Технический результат заключается в повышении достоверности и точности локализации дефектов при акустико-эмиссионном контроле. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
СПОСОБ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ В КОМПОЗИЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ НА ОСНОВЕ УГЛЕПЛАСТИКА // 2674573
Использование: для технической диагностики композиционных материалов на основе углепластиков акустико-эмиссионным методом. Сущность изобретения заключается в том, что сначала осуществляют акустико-эмиссионный контроль при ступенчатом статическом нагружении образцов из углепластика с одинаковым концентратором напряжений до их полного разрушения, определяют времена прихода каждого зарегистрированного сигнала на акустические преобразователи и по разности времен прихода рассчитывают их координаты, фиксируют на каждой ступени нагружения значения медианы амплитуд сигналов из области концентратора и их структурных коэффициентов и рассчитывают пороговые значения для данных параметров, затем осуществляют статическое нагружение испытываемой конструкции из углепластика, фиксируют значения медианы амплитуд сигналов и структурных коэффициентов, сравнивают их с пороговыми значениями. При одновременном снижении структурного коэффициента и увеличении медианы амплитуды данной группы сигналов судят о наличии дефекта и его координатах. Технический результат: обеспечение возможности повышения надежности диагностики изделий из композиционных материалов на основе углепластика в реальном времени за счет определения момента начала разрушения материала композита. 7 ил.
Многоканальная акустико-эмиссионная система предназначена для проведения технической диагностики и неразрушающего контроля крупногабаритных конструкций при проведении прочностных испытаний. Содержит акустический преобразователь (1), предварительный усилитель (2), управляющее устройство канала (8), управляемые фильтры верхних (23) и нижних (24) частот, основной усилитель (4), резистивный делитель (17), состоящий из резисторов (25), (26), (27), три двухпозиционных ключа (14), (15), (16), аналого-цифровой (6), цифроаналоговый (7) преобразователи, оперативное запоминающее устройство (9), цифровой сигнальный процессор (10), выход которого двунаправленной шиной соединен с входом контроллера Ethernet (22), другой вход которого соединен с сетевым коммутатором Ethernet (21). Выход основного усилителя (4) подключен к последовательно соединенным пиковому детектору (18), интегратору (20), сумматору (19), выход которого через третий двухпозиционный ключ (16) соединен с компаратором (5), выход которого соединен с входами оперативного запоминающего устройства (9) и цифрового сигнального процессора (10). Такое выполнение системы обеспечивает ее работу при изменении входных сигналов в широком динамическом диапазоне, а управляемые фильтры верхних и нижних частот позволяют подавить шумы и помехи. 2 ил.
Использование: для неразрушающего контроля металлических конструкций с использованием метода акустической эмиссии. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют установку акустических преобразователей на конструкцию с образованием пьезоантенны и акустического преобразователя имитатора в зону, ограниченную пьезоантенной, выполняют калибровку конструкции, определяют скорость распространения сигналов акустической эмиссии на конструкции и определяют минимальную длительность двух временных «окон» по минимальному разбросу времен прихода и разности их времен прихода на акустические преобразователи, при этом времена прихода сигналов акустической эмиссии на датчики пьезоантенны определяются по максимальному значению отношения энергии сигнала во втором временном «окне» к энергии сигнала в первом временном «окне» и вычислению по ним координат дефектов. Технический результат: обеспечение возможности значительного повышения точности определения координат дефектов по сигналам акустической эмиссии и сокращение времени локации. 11 ил.
Быстродействующий преобразователь изменения сопротивления датчиков в электрический сигнал // 2619828
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов с различных первичных преобразователей, используемых для определения деформаций и напряжений при прочностных испытаниях объектов транспорта. Быстродействующий преобразователь изменения сопротивления датчиков в электрический сигнал предназначен для измерения сигналов с различных первичных преобразователей, используемых для определения деформаций и напряжений при прочностных испытаниях. Устройство содержит резистивные датчики (1-4), источник тока питания датчиков (5), ключ для переключения питания датчиков (14), подключенный к дополнительному источнику опорного напряжения (13), аналого-цифровой преобразователь (6), подключенный к устройству управления (10), ключ для переключения диапазона измерения (19) преобразователя (6), цифроаналоговый преобразователь (7), подключенный к двухпозиционным ключам для переключения режима измерения (16), подсоединенный к основному источнику опорного напряжения (12) и инструментальным усилителям (8, 9), при этом вход инструментального усилителя (8) подключен к выходам программируемых делителей напряжения (17), (18), потенциальные линии датчиков, общий провод (20), цифроаналоговый преобразователь для источника тока (21), выход которого подключен к входу источника тока (5), цифровые шины данных (22), подсоединенные к шине управления (23). Техническим результатом является упрощение обслуживания, обеспечение работы с широкой номенклатурой разнообразных датчиков, увеличение диапазонов измерений за счет программирования источников тока, номинального напряжения и делителей напряжения. 1 ил.
Использование: для неразрушающего контроля и технической диагностики композиционных материалов на основе углепластиков акустико-эмиссионным методом. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют калибровку путем установки акустического преобразователя имитатора по дуге полуокружности, после чего зону контроля, ограниченную дугой полуокружности, разбивают на секторы, в которые последовательно устанавливают акустический преобразователь имитатора сигналов, задают минимальную амплитуду генератора имитатора, определяют времена прихода сигналов акустической эмиссии для построения годографа скоростей, после чего по годографу строится матрица разностей времен прихода и рассчитываются погрешности локации сигналов имитатора. Погрешности определения координат находятся по величине отклонения разностей времен прихода сигналов на акустические преобразователи пьезоантенны от значений соответствующих разностей времен прихода в матрице. При превышении погрешности допустимой величины процедуру калибровки повторяют, увеличивая амплитуду сигналов генератора до тех пор, пока погрешность локации не будет находиться в пределах допустимой величины. По зарегистрированной амплитуде сигналов акустической эмиссии в каждом канале устанавливают их пороги селекции. Затем объект контроля нагружают, регистрируют времена прихода сигналов акустической эмиссии, сравнивают с матричными значениями и по наиболее близким определяют координаты дефектов. Технический результат: повышение точности локации дефектов в объектах из композиционных материалов на основе углепластика. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Использование: для контроля качества кольцевых сварных швов в процессе многопроходной сварки. Сущность заключается в том, что предварительно осуществляют калибровку объекта контроля путем установки по контуру шва не менее четырех широкополосных преобразователей, сварной шов разбивают на равные сектора, координаты акустических сигналов определяют в полярной системе координат, при этом полярная ось проходит по границе между секторами, каждый сектор находится в пределах где m - количество секторов кольцевого сварного шва; i - текущий сектор; φ - полярный угол, рад, в каждом секторе определяют распределение энергетического параметра MARSE, который равен где U(t) - значение напряжения огибающей акустического сигнала, B; T - заданный интервал времени, с, и число осцилляции в акустическом сигнале, сравнивают их с эталонными распределениями на бездефектном участке сварного шва и при превышении этими параметрами их эталонных значений в каком-либо секторе сварной шов бракуют. Технический результат: обеспечение возможности существенного повышения достоверности контроля дефектов и точности браковки дефектов в кольцевых сварных швах. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Использование: для акустико-эмиссионного контроля качества сварных стыков рельсов. Сущность изобретения заключается в том, что производят сварку стыка, обрубку грата, регистрируют сигналы акустической эмиссии при остывании сварного шва, измеряют скорость счета сигналов акустической эмиссии, разбивают время контроля на интервалы, по превышению скорости счета сигналов акустической эмиссии порогового значения хотя бы в одном из интервалов судят о качестве сварного шва, при этом дополнительно определяют медиану энергии сигналов акустической эмиссии, задают пороговые величины по средним значениям скорости счета и медианы энергии локализованных сигналов акустической эмиссии в двух равных интервалах времени при остывании сварного шва и при превышении скорости счета и медианы энергии сигналов их пороговых значений на любом из интервалов сварной стык бракуют. Технический результат: повышение достоверности контроля дефектов во время остывания сварного стыка железнодорожных рельсов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Быстродействующий преобразователь изменения сопротивления резистивных датчиков в электрический сигнал предназначен для определения дефектов поверхности катания железнодорожного подвижного состава в движении. Быстродействующий преобразователь изменения сопротивления резистивных датчиков в электрический сигнал состоит из резистивных датчиков, источника тока питания датчиков, инструментального усилителя, аналого-цифрового преобразователя, устройства управления температурных датчиков, подключенных к центральному процессору через последовательно соединенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь температурного датчика и интерфейсного устройства, а также - цифроаналогового преобразователя источника тока, цифро-аналогового преобразователя номинала резистивного датчика, инструментального усилителя разности, фильтра нижних частот, двух цифровых мультиплексоров, двух оперативных запоминающих устройств, цифрового сигнального процессора, цифроаналогового преобразователя подстройки нуля каналов, интерфейсного устройства. Технический результат изобретения - повышение точности и быстродействия измерителя. 3 ил.
Изобретение относится к области квантовой электроники, может быть использовано при создании лазеров с модуляцией добротности резонатора посредством управления поджигом лампы накачки
СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ // 2448343
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и диагностики металлических деталей и конструкций методом акустической эмиссии и может быть использовано для прогнозирования остаточного ресурса изделий или времени эксплуатации при периодической диагностике их технического состояния
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных швов в процессе сварки методом акустической эмиссии
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для выявления дефектов поверхности катания колес железнодорожного подвижного состава в движении
Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества сварных швов с использованием метода акустической эмиссии
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при прочностных испытаниях конструкций, работающих в среде с высоким уровнем шумов и помех, например при выполнении контроля рельсов в момент прохождения железнодорожного состава
Изобретение относится к неразрушающему контролю колец подшипников буксового узла железнодорожного транспортного средства с использованием метода акустической эмиссии
СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МОСТОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ // 2391655
Изобретение относится к неразрушающему контролю металлических мостовых конструкций с использованием метода акустической эмиссии и тензометрии
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных швов методом акустической эмиссии в процессе сварки
Изобретение относится к неразрушающему контролю металлических конструкций с использованием метода акустической эмиссии
Изобретение относится к области технической диагностики и неразрушающего контроля металлических конструкций широкого профиля с использованием метода акустической эмиссии
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается неразрушающего контроля колесных пар грузовых вагонов
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при прочностных испытаниях конструкций
Изобретение относится к неразрушающему контролю металлических конструкций и может быть использовано при акустико-эмиссионном контроле
Изобретение относится к неразрушающему контролю колесных пар железнодорожного подвижного состава с использованием метода акустической эмиссии
Изобретение относится к измерительной технике
