Устройство для определения координат источников сигналов акустической эмиссии

 

Изобретение касается неразрушающего контроля материалов методом акустической эмиссии. Целью изобретения является повьшение точности вычисления координат за счет возможности вычисления координат цифровым методом. Сигналы с выходов четырех преобразователей поступают на блок определения временных разностей, где вырабатываются прямоугольные импульсы , длительности которых пропорциональны интервалам времени между моментами появления сигналов, на гфеобразователях. Эти импульсы заполняются импульсами тактовой частоты с генератора н зперекрывающихся последовательностей импульсов с помощью восьми схем И. Выходы схем И попарно соединены с входами трех схем ИЛИ. В схемах ИЛИ происходит наложение неперекрывающихся последовательностей так, чтобы количество импульсов на выходах указанных схем ИЛИ соответствовало попарным суммам длительностей импульсов, поступающих с выхода блока измерения временных разностей . Последовательности импульсов с выходов четырех схем ИЛИ поступают на соответствующие суммирующие и вычитающие входы двух реверсивных счетчиков, в которых получаются значения, пропорциональные координатам X и Y источуика соответственно . Для определения знака величины координат служат два блока определения знака, анализирующие переполнения счетчиков при прямом счете и переходы через нуль при обратном счете . Информация с выходов счетчиков поступает на регистратор. 1 ил. с S ГО 10 ю Од 00 О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С О1 Х 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 18 ..

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3836730/28-25 (22) 10.10.84 (46) 07.05.86. Бюл. !! - !7 (71) Всесоюзный научно-исследоваI тельский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) А.С.Суворов и В.К.Анисимов (53) 620.!79.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1027603, кл. С 01 N 29/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР !! 636527, кл. С 01 К 29/04, !976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ (57) Изобретение касается неразрушающего контроля материалов методом акустической эмиссии. Целью изобретения является повышение точности вычисления координат за счет возможности вычисления координат цифровым методом. Сигналы с выходов четырех преобразователей постуйают на блок определения временных разностей, где вырабатываются прямоугольные импульсы, длительности которых пропорциональны интервалам времени между

„„SU„„I 229686 А 1 моментами появления сигналов на преобразователях. Эти импульсы заполняются импульсами тактовой частоты с генератора неперекрывающихся последовательнос1ей- импульсов с помощью восьми схем И. Выходы схем И попарно соединены с входами трех схем ИЛИ.

В схемах ИЛИ происходит наложение неперекрывающихся последовательностей так, чтобы количество импульсов на выходах указанных схем ИЛИ соответствовало попарным суммам длительностей импульсов, поступающих с выхода блока измерения временных разностей. Последовательности импульсов с выходов четырех схем ИЛИ поступают на соответствующие суммирующие и вычитающие входы двух реверсив. ных счетчиков, в которых получаются значения, пропорциональные координатам Х и Y источника соответственно. Для определения знака величины координат служат два блока определения знака, анализирующие переполнения счетчиков при прямом счете и переходы через нуль при обратном счете. Информация с выходов счетчиков поступает на регистратор. l ил.

1 12

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для определения координат дефектов в материалах и конструкциях методом локации акустической эмиссии (АЗ).

Цель изобретения — повышение точности за счет возможности вычисления координат цифровым методом.

На чертеже приведена блок-txeMa устройства для определения координат источника сигналов АЗ.

Устройство содержит каналы 1 — 4 приема сигналов, блок 5 определения временных разностей, входы которого соответственно подключены к выходам каналов 1 — 4, первую схему И 6, первую схему ИЛИ 7, первый вход которой подключен к выходам первой схемы И 6, вторую схему И 8, выход которой подключен к второму входу первой схемы ИЛИ 7, третью схему И 9, вторую схему ИЛИ 10„ первый вход которой подключен к выходу третьей схемы И 9, четвертую схему И 11, выход которой подключен к второму входу второй схемы ИЛИ 10, пятую схему

И 12, третью схему ИЛИ 13„ первый вход которой подключен к выходу пятой схемы И 12, шестую схему И 14, выход которой подключен к второму входу третьей схемы ИЛИ 13, седьмую схему И 15, четвертую схему ИЛИ 16, первый вход которой подключен к выходу седьмой схемы И 15, восьмую схему

И 17, выход которой подключен к второму входу четвертой схемы ИЛИ 16, последовательно соединенные генератор 18 импульсов и три идентичные линии 19-21 задержки, выход генера:тора 18 импульсов подключен к вторым входам четвертой 11 и восьмой 17 схем И, выход линии 19 задержки подключен к вторым входам третьей 9 и седьмой 15 схем И, выход линии 20 задержки подключен к вторым входам второй 8 и шестой 14 схем И, выход линии 21 задержки поцключен к вторым входам первой 6 и пятой 12 схем И.

Устройство также содержит первый реверсивный счетчик 22, суммирующий вход которого подключен к выходу пер.вой схемы 7 ИЛИ, а вычитающий вхоц— к выходу второй схемы 10 ИЛИ, второй реверсивный счетчик 23, суммирующий вход которого подключен к выходу третьей схемы ИЛИ 13, а вычитающий вход - к выходу четвертой схемы

ИЛИ 16, регистратор 24, первый 25

29686 и второй 26 блоки определения знака входы которых подключены соответственно к выходам переноса первого 22 и второго 23 реверсивных счетчиков, информационные выходы реверсивных счетчиков 22 и 23 и выходы блоков 25 и 26 определения знака подключены к входам регистратора 24.

Каждый из каналов !-4 приема сиг1О налов может содержать соединенные последовательно приемный электроакустический преобразователь, усилитель и формирователь. Блок 5 определения временных разностей может производить

15 проверк:у сигналов в каналах на принадлежность одному источнику.

Генератор 18 импульсов и три линии 19 — 21 задержки вырабатывает четыре (по количеству выходов) непре3) рывные последовательности импульсов одинаковой образцовой частоты следования, обладающие тем свойством, что, будучи объединенными через схему ИЛИ в один канал, могут быть переданы

25 по этому каналу без наложения импуль сов этих последовательностей один на другой.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы АЗ, излучаемые дефектами контролируемого иэделия при его нагружении, распространяются по .изделию и достигают мест расположения приемных электроакустических преобра35 зователей каналов 1-4 в разные моменты времени t,-t+ соответственно. На выходах каналов 1-4 формируются соответствующие этим сигналам нормированные прямоугольные импульсы.

Блок 5 определения временных разностей вырабатывает прямоугольные импульсы, длительности которых h Т вЂ” ЬТ, соответствуют интервалам времени межцу моментами появления сигна". лов соответственно на выходах кана45 лов 1-4.

Если, например, сигнал появляется поспедним на выходе канала 3, то получим

50 ьт, = t — t1,3; я, hT = t — t = 0 э з

55 hT4 t3 "Ф

Из сформированных импульсов ЬТ; координаты Х и 7 источников сигналов определяются по формулам з 1229686 9 " KT4

Х=К(ыТ, +

K(AТ1 bT hT b T4) где К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Это происходит следующим образом.

Импульсы ы Т с выхода блока 5 заполняются при помощи схем И 6,8;9, 11,12,14,15 и 17 импульсами образцо- 10 вой частоты с генератора 18 и линий

19 — 21 задержки. В схеме ИЛИ 7 производится наложение неперекрывающихся последовательностей импульсов с выхода линии 21 задержки и с выхода линии 20 задержки, поэтому суммарное количество импульсов образцовой частоты на выходе этой схемы соответствует суммарной длительнос ти импульсов b Т и bT>. В схеме 2б

ИЛИ 10 производится наложение неперекрывающихся последовательностей импульсов с выхода линии 19 задержки и с выхода генератора )8, поэтому суммарное количество импульсов об- 25 разцовой частоты на выходе этой схемы соответствует суммарной длительности импул сов bT и ЬТ4 е

Последовательности импульсов на выходах схем ИЛИ 7 и 10 также неперекрывающиеся и, следовательно, в реверсивном счетчике 22 происходит их вычитание. В результате в реверсивном счетчике 22 хранится в цифровом коде величина, соответствующая координате Х источника. Для определе- З5 ния знака величины координаты Х служит блок 25 определения знака, анализирующий переполнения при прямом счете и переходы через нуль при обратном счете реверсивного счетчи40 ка 22. Аналогично в реверсивном счет. чике 23 хранится в цифровом коде величина, соответствующая координате

У источника. Информация со счетчиков

22 и 23 и блоков 25 и 26 поступает 45 на регистратор 24.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить точность определения координат источников АЭ эа счет замены операций в аналоговом виде на цифровые.

Формула изобретения

Устройство для определения координат источников сигналов акустичес-.

Э кой эмиссии, содержащее четыре канала приема сигналов, блок определения ременных разностей прихода сигналов, входы которого соответственно подключены к выходам каналов, и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены первая схема И, первая схема ИПИ, первый вход которой подключен выходу первой схемы И, вторая схема И, выход которой подключен к второму входу первой схемы ИЛИ, третья схема И, вторая схема ИЛИ, первый вход которой подключен к выходу третьей схемы И, четвертая схема

И, выход которой подключен к второму входу второй схемы ИЛИ, пятая схема

И, третья схема ИЛИ, первый вход которой подключен к выходу пятой схемы И, шестая схема И, выход которой подключен к второму входу третьей схемы ИЛИ, седьмая схема И, четвертая схема ИЛИ, первый вход которой подключен к выходу седьмой схемы И, восьмая схема И, выход которой подключен к второму входу четвертой схемы ИЛИ, первые входы первой и шестой схем И подключены к второму выходу блока определения временных разностей, к первому выходу которого подключены первые входы третьей и пятой схем И, к третьему выходупервые входы второй и седьмой схем

И, к четвертому выходу — первые входы четвертой и восьмой схем И, последовательно соединенные генератор импульсов и три идентичные линии задержки, выход генератора подключен к вторым входам четвертой и восьмой схем И, выход первой линии задержки подключен к вторым входам третьей и седьмой схемы И, выход второй линии задержки подключен к вторым входам второй и шестой схем И, выход третьей лини задержки подключен к вторым входам первой и пятой схем И, первый реверсивный счетчик, суммирующий вход которого подключен к выходу первой схемы ИЛИ, а вычитающий вход — к выходу второй схемы ИЛИ, второй реверсивиый счетчик, суммирующий входкоторого подключенк выходу третьей схемыИЛИ,а вычитающий вход-к выходу четвертой схемы ИЛИ,первыйи второй блоки определения знака, входы которых-подключены соответственно к выходам переноса первого и второго реверсивных счетчиков,а информационные выходы реверсивных счетчиков и выходы блоков определения знака подключены к входам регистратора.

1229686

Составитель В.Ржевкин

Техред П.Олейник

Корректор Л. Патай

Редактор А.Козориз

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2446/45

Дроизводственно-полиграфическое предприятие,„ г.ужгород, ул.Проектная,4