Устройство для акустико-эмиссионного контроля материалов при циклическом нагружении

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИКОЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащее .соединенные последовательно преобразователь , предусилитель, усили- .тель, .блок фильтров, детектор и блок инднкации, отличающее.с я тем, что, с целью расширения егофункциональньос возможностей, оно снабжено соединенными последовательно блоком логарифмического преобразования , блоком выделения периодичности , блоком выделения логарифмического модуля сигнёша, блоком потенциирования, делителем, выход детектора соединен с входом блока логарифмического преобразования и со вторым входом делителя, а его выход - с входом блока индикации, выход блока логарифмического преоб- . § :разования соединен со вторым входом блока выделения логарифмического модуля сигнала. сл N| 00

COOS СОВЕТСКИХ CNUWM

РЕСПУБЛИК оп G 01 м 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3279266/25-28 (22) 24.02.81 (46) 07.04.83. Вюл. 9 13 (72) Ю.В. Йванов и К.А. Шестериков (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Оппенгейм A. Â., Шафер P.B, Цифровая обработка сигйалов, М.,, "Связь", 1979, с. 373.

2. Грешников В.A., Дробот Ю.В..

Акустическая эмиссия. М., Изд-во стандартов, 1976, с. 69,150 (прототип). (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ АКУСТИКОВМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ ПРИ

ЦИКЛИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ, содержащее соединенные последовательно преоб,SU„„1010548 разователь, предусилитель, усили,тель, блок фильтров, детектор и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения его. функциональных воэможностей, оно снабжено соединенными последовательно блоком логарифмического преобразования, блоком выделения пери одичности,. блоком выделения логарифмического модуля сигнала, блоком потенциирования, делителем, выход детектора соединен с входом блока логарифмического преобразования и со вторым входом делителя, а его выход - с входом блока индикации, выход блока логарифмического преоб- . разования соединен со вторьм вхо- Е дом блока выделения логарифмического модуля сигнала.

$010548

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и может быть использовано для акустико- . эмиссионного контроля материалов при циклическом нагружении.

Известно устройство, содержащее соединенные последовательно блок интегрального преобразования Фурье, блок логарифмического модуля сигнала, блок обратного интегрального преобразования Фурье и блок потенциирования (,1Д.

Недостатком данного устройства является ограниченные функциональные возможности, обусловленные необходимостью априорного знания вида 15 выделяющей функции для того, чтобы исключить периодические компоненты одного из разделенных сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для акустико-эмиссионного контроля материалов при циклическом нагружении, содержащее соединенные последовательно преобразователь, предусилитель, усилитель, блок фильтров, детектор и блок индикации (2)

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные применением временной селекции сигналов.

Цель изобретения -.расширение функциональных возможностей.

Указанная цель в устройстве для акустико-эмиссионного контроля ма- 35 териалов при циклическом нагружении, содержащем последовательно преобразователь, предусилитель, усилитель, блок фильтров, детектор и блок индикации, достигается за счет того, что 4О оно снабжено соединенными последовательно блоком логарифмического преобразования, блоком выделения периодичности, блоком выделения логарифмического модуля сигнала, блбком потенциирования, делителем, выход детектора соединен с входом блока логарифмического преобразования и со вторым входом делителя, а его выходс входом блока индикации, выход блока логарифмического преобразования сОединен со вторым входом блока, выделения логарифмического модуля сигнала.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. 55

Устройство для акустико-эмиссионного контроля материалов при циклическом нагружении, содержит соеди-. ненные последовательно преобразователь 1, предусилитель 2; усилитель 3 6О блок 4 фильтров, детектор 5 и блок б .индикации. Устройство снабжено такж соединенными последовательно блоком

7 логарифмического преобразования, блоком 8 выделения периодичности, блоком 9 выделения логарифмического модуля сигнала, блоком 10 потенциирования,делителем 11. Выход детектора 5 соединен с входом блока 7 логарифмического преобразования и со вторым входом делителя 11, а его выход — со входом блока 6 индикации, выход блока 7 логарифмического преобразования соединен со вторым входом блока 9 выделения логарифмического модуля сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Механизм задания циклических нагружений периодически воздействует на объект испытаний, в результате чего в объекте испытаний возникают усталостные разрушения, сопровождающиеся образованием в начале микротрещин, а затем и макротрещин, и cDпутствующие им шумы акустической эмиссии. Преобразователь 1 преобразует их в электрический сигнал, который поступает на предусилитель 2, а затем на усилитель 3. Сигнал акустической эмиссии представляет собой сложный случайный сигнал, состоящий из трех частотных составляющих: х(с)отражающей процесс деформации объекта испытаний с периодом циклического нагружения, у(с) — некоторой неизвестной периодической функции времени, г(с) - случайной функции времени, вызванной исключительно образованием новых трещин в процессе усталостного разрушения. При этом сум марный детектированный сигнал акус- ! тической эмиссии Ч(с) имеет следующий вид: ъ()=ЬЮ)1 (+)» Р () 1, где !<у (+)/%(Ъ(Ь) ) — функция свертки или произведения.

С выхода усилителя 3 сигнал по-ступает на вход блока 4 фильтров, отделяющего известные основную и кратные ей гармонические составляющие.

Детектированный в детекторе 5 сигнал, содержащий неизвестные периодическую и случайную составляющие, поступает на вход блока 7 логарифмического преобразования для логарифми ческого разделения а также на второй вход делителя" 11, осуществляющего преобразование сигналов в их отношение, для выделения в дальнейшем непериодической случайной составляющей сигнала. Сигнал с выхода блока 7 логарифмического преобразования поступает на вход блока 8 выделения периодичности, а также на второй вход блока 9 выделения логарифмического модуля сигнала, с выхода блока 8 выделения периодичности поступает значение величины выделенного текущего периода на первый вход блока 9 выделения логарифмического моду1010548

Составитель К. Хилков

Техред A.Лч

Редактор В. Пилипенко Корректор М. Шарсши

М Ю

Заказ 2480/34 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ля сигнала, на его выходе образуется выделенный логарифмический периодический сигнал. Этот сигнал поступает на вход блока 10 потенциирования, с выхода которого на первый вход делителя 11 поступает полностью разделенный сигнал, содержащий лишь только исходную периодическую составляющую. При отсутствии в началь;ном сигнале случайной непериодической составляющей на выходе делителя

11 сигнал наблюдаться не будет.

Следовательно, поскольку функция

/ у(t)/ является периодической, операция разделения 1og /у(t)/ +)og/z(t)/ осуществляется путем определения текущей периодичности этого сигнала и выделения по найденному периоду функции 1og/ у(t-)/ . Потенциирование .выделенной функции 1од(у(а)/ и сравнение / y(t)/ в отношении с исходным сигналом позволяет получить сигнал

)z(t)//, представляющий собой сигнал акустической эмиссии вызванный обраl: зованием новых трещин в связи с усталостным разрушением материала объ-. О. екта испытаний.

Таким образом, предлагаемое уст- ройство позволяет повысить эффекжив-: нссть контроля за счет выделения сиг-. налов акустической эмиссии, вызванt5 ных образованием новых трещин.