Устройство для определения координат источников акустической эмиссии в сварных швах

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ В СВАРНЫХ ШВАХ, содержащее четыре электроакустических преобразователя , соединенные с ними усилители , подключенный к усилителям нормализатор импульсов, измеритель временных интервалов, первый вход которого подключен к выходу нормализатора импульсов, подключенный к последнему блок контроля, первый выход которого соединен с вторым входом измерителя временных интервалов, последовательно соединенные запоминающий блок, блок вывода информации, дешифратор и цифровой индикатор, блок управления, подключенный к нормализатору импульсов, запоминающему блоку и блоку вывода информации, и регистр памяти, включенный между блоком управления и блоком вывода информации, отличающееся тем, 4TOj с целью повышения точности и достоверности определения координат , оно снабжено последовательно соединенными пятым электроакустическим преобразователем и усилителем, подключенными к входу нормализатора импульсов, последовательно соединенными кварцевым генератором, блоком реверсивных счетчиков, сумматором и арифметическим блоком, подключенным к вторым входам запоминаю«9 щего блока и регистра памяти, второй вход блока реверсивных счетчиков соединен с выходом нормализатора импульсов , второй вход сумматора соединен с выходом измерителя временных интервалов, а второй выход кварцевого генератора соединен с третьим входом измерителя временных интервалов , блоком интенсиметров, первый вход которого соединен с выходом норJ aлизaтopa импульсоз,второй - с первым выходом блока управления, выходIsawA , с вторым входом блока контроля, втог рой выход которого соединен с входом блока управления.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

a(s1) G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3255269/25-28 (22) 27.02.81 (46) 30.09.83. Бюл. 11 36 (72) М.А,Серединский, Н.С.Лебедев и Л.А.Германчук (71) Институт проблем машиностроения

АН Украинской ССР (53) 620.179.16(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 781436 кл. G 01 N 29/04, 1978, 2. Авторское свидетельство СССР

N 817052, кл. G 01 N 29/04, 1979 (прототип), (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛКНИЯ

КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ АКУСТИЧЕСКОЙ

ЭМИССИИ В СВАРНИХ ШВАХ, содержащее четыре электроакустических преобразователя, соединенные с ними усилители, подключенный к усилителям нормализатор импульсов, измеритель временных интервалов, первь «й вход которого подключен к выходу нормализатора импульсов, подключенный к последнему блок контроля, первый выход которого соединен с вторыч входом измерителя временных интервалов, последовательно соединенные запоминающий блок; блок вывода информации, дешифратор и цифровой индикатор, блок управления, подключенный к нор„„SU „„1О4511 3 мализатору импульсов, запоминающему блоку и блоку вывода информации, и регисто памяти. включенный между блоком управления и блоком вывода информации, о т л и чающее с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности определения координат, оно снабжено последовательно соединенными пятым электроакустическим преобразователем и усилителем, подключенными к входу нормализатора импульсов, последовательно соединенными кварцевым генератором, блоком реверсивных счетчиков, сумматором и арифметическим блоком, подключенным к вторым входам запоминающего блока и регистра памяти, второй вход блока реверсивных счетчйков соединен с выходом нормализатора импульсов, второй вход сумматора соединен с выходом измерителя временных интервалов, а второй выход кварцевого генератора соединен с третьим входом измерителя воеменных интервалов, блоком интенсиметров, первый вход которого соединен с выходом нормализатора импульсов, второй — с первым выходом блока управления, выходс вторым входом блока контроля, вто, рой выход которого соединен с входом блока управления.

Г. (,. g r (1 ( (!

1045113

Кроме того, в известном устройсгве точность определения момента прихода сигнала АЭ к преобразователям зависит от точности дифференцирования. Поскольку длительность фронта огибающей импульса АЭ может быть различной, то это будет влиять на точность определений момента прихода сигнала АЭ к преобразователям и как результат этого, на точ- l0 ность определения координат источников АЭ.

Кроме того, недостатком известного устройства является низкая достоверность получаемой информации, так как не производится сравнительный анализ амплитуды огибающей сигнала

АЭ и интенсивности осциллирующего сигнала.

Цель изобретения — повышение точ-. ности и достоверности определения координат.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения координат источников акустической эмиссии в сварных швах, содержащее четыре электроакустических преобразователя, соединенные с ними усилители, подключенный к усилителям нор30 мализатор импульсов, измеритель àpåменных интервалов, первый вход которого подключен к выходу нормализа-ора импульсов, подключенный к последнему блок контроля, первый выход которого соединен с вторым входом изме- З рителя временных интервалов, последовательно соединенные запоминающий блок, блок вывода информации, дешифратор и цифровой индикатор, блок управления, подключенный к нормализатору импульсбв, запоминающему блоку и блоку вывода информации, и регистр памяти, включенный между блоком управления и блоком вывода информации, снабжено последовательно соединенными пятым электроакустическим преобразователем и усилителем, подключенными к входу нормализатора импульсов, последовательно соединенными кварцевым генератором, блоком реверсивных >0 счетчиков, сумматором и арифметическим блоком, подключенным к вторым входам запоминающего блока и регистра памяти, второй вход блока реверсивных счетчиков соединен с выхо- 55 дом нормализатора импульсов, второй вход сумматора соединен с выходом из.мерителя временных интервалов, а вто.г вой вход кварцевого генератора соединен с третьим входом измерителя временных интервалов, блоком интенсиметров, первый вход которого соединен с выходом нормализатора импульсов, второй — с первым выходом блока управления, выход — с вторым входом блока контроля, второй выход которого соединен с входом блока упоавления.

На фиг, 1 приведена блок-схема устройства для определения координат источников акустической эмиссии; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая возникновение ошибки в определении момента прихода сигнала к преобразователям; на фиг. 3 орин из вариантов расположения элеквЂ,poàêóñTè÷åñêèõ преобразователей; на фиг. и - временная диаграмма работы устройства.

Устройство для определения координат источников акустической эмиссии в сварных швах содержит электроакустические преобразователи 1-5, соединенные с ними усилители 6-10, нормализатоо 11 импульсов, входы которого соединены с выходами усилителей 6-10, подключенные к выходу нормализатора 11 имгульсов, блок 12 реверсивных счетчиков, измеритель 13 временных интервалов, блок 14 контроля, пеовый выход которого подключсн к третьему входу измерителя,13 временных интервалов, и блок 15 интенсиметров, первыи вход KoTopol под ключен к выходу нормализатора 11 импульсов, а выход - к второму входу блока 1ч контроля„ Устройство содержит также блок 16 управления, вход котсрого соединен с вторым выходом блока контроля, первый выход соединен с вторым входом бгока 15 интен".èметра„ втооой — с шестым входоч ноомализатооа 11 импульсов, регистр

17 памяти и кварцевый генератор 18.пеовый выход которого соединен с вторым входом измерителя 13 временных интервалов, а второй — с вторым входом блока 12 реверсивных счетчиков, Кроме того, устройство содеожит последовательно соединенные с блоком

12 реверсивнчх счетчиков сумматор 19, второй вход которого соединен .с выходом измерителя 13 временных интерва-!

toB арифметический бло .: 20, запоминающий блок 21, второй вход котооого соединен с тре-,ьим выходом блокг разi»ва "= л:.

,! ! «(! (и,.i, \Qь! а Ioc л ка «" и Об"

Р р. = «;,7 г!«г ок .- . реве рси внь «ф!!»

L!! p q, Of-I Г! г! д«. eÃe.rfe TI.. СКОРО-..; -,, !лi«!Ter!@Her ТИ ао СВаг»НОГО ВВа," управления, блок 22 вь!Хода..:ации, второй вход которого

=ч с -:етвертым Вь!ходом ОЛОка

--. !ь!«я ., а т 3eT!> и с выхо!.!Ом

1", пам«вт «I ., ЙР!!)и!Ф >атор 23,; Ч и И К.а т O D 2 Ь, Г1 г!И З т O М

:..-Оа 17 пачвчи по!з < )юнены и бло

-,1 ррйот во рабΠ— -,Е СЛЕВуо!!и гчалы акустин схс!й змиссии,. пре

:-:.Ооваччые злектроакустимескими .. =.разоватепвми "--,,, расположив!напоимер, так, как показано

= иг. 3, в пропорь!ионэльнгые элек»ес .ие сигнапы, усиливаю-сг; j»cи---.ЛВМИ 6-10., СИГН Л С КатОРЫХ ПО: пает в нормализатор lj импупьсая, пваисх.оаит их p,àëüíeéf!!ee усилеотделение от щуг«!Ов, фипь-ра ..,« .стоте и в!ыр ле! ие o — иба!вщей.

--ибаюиаг1 имп-, льсОв А:» .= пеово:-о ада -.ÎDÌаЛИЗа.гОРа : ИМПУЛЬСОВ ., пает на и":.

"3! г\

= -О. т,-, вое!!ечи прихода 1 gp, г, «!p «е!» г о и --! з„-.«с. *,««, с —: .еобоа-.ов«:толями 3

- a;Pe H HI.,! Х И Н Т О В а г,.-! В (! if И«!ъ О! Г3 !!ст " « л

". ь с О в О, к в а р! 1е в 0 Г 3 эреHF . сОотв!=1 cT8) feøee =алcв, oи! Г â€”.DH- IKe с

- -! ., КррЫХ рОЛЧ г. М" !

«i" Мвг.eчИВ P QP, Ха D

:, =,«.-; -.г,О ПО!«ЕЧИЕ ИСТО!.!Н « «-.: г ---!о!! е ч! |.! !в

«!

i Р -»- " — Р д -8 1г»"-й= ! .!!

j д л

4 „ДФ - »!1 «!"! !

СfrOI..ОС Ь РаСПООСТРанвн- .. зву";ов!-!х волн в материал..

Г - РаСС â€”,OIiK!4". O OCЧОВЧОГ:

o6D iзОпат пв 1 „бп!,}-," — .

""О, . ечнОГО к с Варчо! ."!!!! - !! !-!ь-Л! . «!-,= . ° в.—.. г!О В rf« f-.. пр!риз води вьчислечи . опг!ег и -чl KR;, j Лиг.l;«

«!! !«: l«iR-1" :

1045113 блока 12. Таким образом, блок 12 реверсивных счетчиков формирует информацию о лолуразности длительностл огибающей импульсов АВ на преобразователях 2,1 и 3,1, т.е. блок 12 реверсивных счетчиков производит вычисление ошибки >- в определении

РВП сигналов к преобразователям согласно выражению 2

2 2 где t — длительность огибающей им1 пульса АЭ на выходе преобразователя > расположенного ближе к сваоному шву, ча, 0îÿí=-:;;:-.0r о ампллтудно; а 1 с крими на» и и; то »>е на преобразоватеп=. расположенно"; дальше от сваонОГО шва °

Информация с выходов блока 12 †.еверсивных счетчиков и информацил измерителя 13 временных интервал."."= поступает на сумматор 19. Су,*.ма-19 форм> О)ет временные инте. ва-.:. равные из .еренной РВП слгналоа:: преобразователям и интервал, раз;.л ошибка я епп еде пени и PRU >г,|л води тc P оп еде лен, -е Р В>"> си г а —,Oç к пр е Об р а 3 о в -а е г> " - ; я»„ь>и(- Г>л -.>-че - .—, /.1>1атоое С б.пок 20 га:= я;а - ":=:>роизе- - -. вь>>иc>iе >>lе скоос; > аспро

- чуковь>х еО> а

Члс jC>ÏОП >>!= - л ., . -:- .>

ПОПУЧЕНЧ;-.,-.- - .. - >Е>. j - С>СОР iг ко вы х .:!,".::\ 3 де F.. — >;а "г > Оя>-- > le 0 по есбп-".;- Г) 7 . . 1 по > г: (чч > е д."

:;;лок :-. - > .I:.:с г>eHИ я >f00r ° лиi > е ее пяет так>х:.—: !;or!l,"0>> 0yæíîñò ь с"=.=, 0 0 Ш:;.;.;,:-,Оой Я ОЗНИ;.г Двфл

В П Е, >Е I j i. -> >) r м > > Въ С >Л г Н а Л а А Д;,—,; 1 Е-»б> аЗОВа :- плп 0: >"С>нтЕЛЬ !0 ":";.ОбразОвателя 4

Импульсы А- -, грошедшие через канал усиленил от преобразователя поступают на блок 15 интенсиметра, где произвадиз.ся подсчет количества

ocцилляций за время. Соответствую" щее длительности огибающей импульса

АЭ на увовне порога амплитудной дискриминации и сравнение этой информации с априорно заданным интервалом его изменения. Если количество подсчитаннь>х осцилляций лежит вне предела априорно заданного интервала, то блок 15 интенсиметров подает на блок 14 контроля сигнал о недостоверности полученной информации.

Блок 14 контроля осуществляет амплитудный анализ принятых сигналов, выдачу команды на разрешение следующего цикла работь> и выдачу информации на блок 16 контроля о достоверности контроля по результатам амплитудного анализа и результатам анализа, произведенном в блоке

15 ин-енсиметра.

Информация о координате дефекта и информация о скорости распространения звуковь>х волн в материале с ар>лфметическог0 блока 20 записываетcÿ в запоми..ающий блок 21 и регистр

17 памяти. В регистре 17 памяти информация в процессе измерений сохраняется с>0 пост>>г,ге-:>,я следующей, Блок 1(з управления пРОизвопит rl0 следоеа ел>ьную запись пои наличии разрл::>ения с бпо,;- 14 контооля и смит >ванне информ:- IIIè с ячеек памяти

"-,àï0ìинаю.>er 0 блока 21, обеспечивает задвинь>й алгoOI -.м работы блока вывода <нфооr iц!1",,епение тактОвой частоты,-:0 вел "i:-","i- необходимых

r, 1 я 0 а Г, г» -, „,г> о и б о;„11 >,> -.-:: ц ;" с —.-. -.хода регистра 17 е * пес .. >Спытa» É .>. --упает на блок

":- < . .-.-.ци", " которого она

=..-. :-О,-::- . а вне:>н.>:- устройства и чеи 1.: - :;": и,.:; .;->а цнфрОВОй ИНДИ

Г> . ;::.:=, -> : 1е:- .-: .> х блоков в устрОИ т = -,::. э.пьно повысить то- .:: .,; ic-.c ::-:=.. -.нec-: ь 0!lpeperle..--;я ко-:.—. инат:;от ч -»>:ков. АЗ. >1>эоме .

Пот>>Ч Н, "лз >CI" Ь тат От ПРИ .;o:"üIõ блс:".Ов, появпяетcr! воз::":: . Иес. ь,.онтгсля внутренн>1х нагряже.-::.;. a свагн:-..". шве и 0>.or>OI >Овной зоне по скорости ;.Iспростpeнения ковых =олн в матео.,але, что позвал т судить 0 ходе технологического r>Do» цесса ".>l.=. pêì и вовремя еГO рЯГугиро

8=" I-. по гоавнению с нскоторь и этап(>ным, а также сулить о степе",и опасности -.-:аоегиств,рованных дефектов.

1 1; ((— А ф

Д4

А=-

Ф

1 ч.

Ц (1

j Д В 1 3 ( (

J

1

1 ъ c I

Г (/ г!

1

1 с, (/

/ с!

1 ф Р, Я

1 ! ! ! !

Ж с ! О,! I . " 1 —.- 5 h (1,Г (I !

1 !

| —. (I

/ 1 "I K Å/

3;, = (, /7 (, (1 !! -/

1 (/7. / э,/

/;.. (*/

I

1

/ У !

1,. //! "/Ж q/

02 КЙй, t

) ! !

I // /уг, /

- ... / /1 Г.;

// г !

/ !

- (./ .l

I Ф

1