Устройство для контроля хрупких материалов методом акустической эмиссии

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля акустикоэмиссионным методом и может быть исФ . . № 12 « - И 5-р-1 .. .. // пользовано для диагностики развивающихся дефектов в хрупких материалах при серийных механических испытаниях. Целью изобретения является повышение достоверности контроля хрупких материалов за счет использования явления степенного спада активности акустической эмиссии (АЭ) от микрорастрескивания при постоянной нагрузке. После пуска нагружающей машины увеличивается нагрузка на изделие 2. После достижения нагрузки, задайной режимом контроля, нагружающая машина останавливается . Триггер 11 перебрасьтается в состояние 1, запуская генератор 9 тока. Через интервал времени, определяемый линией 12 задержки, запускается первый одновибратор 8. Им- :Пульсы АЭ, поступившие в любой интервал времени, записываются в память счетчика 6, и индикатор 7 показывает § (Л С GLZJ « мм мам .VM# 00

СО}О3 COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (sy 4 С 01 N 29 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3750634/25-28 ,(22) 06.06.84 (46) 30.06.86, Бюл. Ф 24 (71) Дагестанский ордена Дружбы народов государственный университет и

Всесоюзный научно-исследовательский и цроектно-технологический институт электрокерамики (72) Е.Г.Пашук и В.Д.Бешенцев (53) 620.179.16(088.8) (56) Грешников В.А., Дробот lO.Á. Акустическая эмиссия. N.: Изд.-во стандартов, 1976, с.69.

Авторское свидетельство СССР

l1 602855, кл, G 01 К 29/04, 1978 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХРУПКИХ

ИАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ 3NHCСИИ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля акустикоэмиссионным методом и может быть ис„SU„„124112 пользовано для диагностики развивающихся дефектов в хрупких материалах при серийных механических испытаниях.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля хрупких материалов за счет использования явления степенного спада активности акустической .эмиссии (АЭ) от микрорастрескивания при постоянной нагрузке.

После пуска нагружающей машины увеличивается нагрузка на изделие 2. После достижения нагрузки, заданной режимом контроля, нагружающая машина останавливается. Триггер 11 перебрасывается в состояние "1", запуская генератор 9 тока. Через интервал времени, определяемый линией 12 задержки, за— пускается первый одновибратор 8. Им/ .пульсы АЭ, поступившие в любой интервал временй, записываются в память .счетчика 6, и индикатор 7 показывает

1241123 их число. Активность АЭ от микрорастрескивания при постоянной нагрузке спадает со временем по степенному закону ° В любой интервал .времени длительность импульса первого одновибратора 8 пропорциональна времени, истек. шему после запуска; число импульсов

АЭ на индикаторе 7 постоянно. Появлеt

Изобретение относится к неразрушающему контролю акустико-эмиссионным методом и может быть использовано,для диагностики развивающихся дефектов в хрупких материалах при серийных механических испытаниях.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля хрупких материалов путем использования явления степенного спада активности акустической эмиссии (АЭ) микрорастрескивания при постоянной механической нагрузке.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для контроля хрупких материалов методом АЭ; на фиг.2эпюры сигналов на различных участках структурной схемы устройства. с

Устройство для контроля хрупких материалов методом АЭ содержит преобразователь 1, акустически связанный с изделием 2, и регистрирующий блок

3, содержащий формирователь 4, подключенный входом к преобразователю

1, а выходом — к селектору 5, счетчик 6 с памятью, подключенный входом к селектору 5, а,выходом — к индикатору 7, первый одновибратор 8 с управляемой током длительностью импульса, подключенный управляющим входом к генератор 9 тока, а выходом — к селектору 5, второй одновибратор 10, подключенный входом к первому одновибратару 8, а выходом - к управляющему входу счетчика 6 и первому стробирующему входу первого одновибратора 8, триггер 11, подключенный счетным входом к кнопкам "Стоп" и "Сброс" нагружающей машины (не показана), а выходом — к входу генератора 9 тоние сигналов АЭ от развивающегося дефекта нарушает степенной спад активности АЭ. Это приводит к записи в счетчике б дополнительного числа импульсов иотклонению показанийиндикатора 7от постоянногозначения.Величина отклоненияпропорциональна скорости развития опасногодефекта вовремени.2 ил.

1 ка и через, линию 12 задержки к второму стробирующему входу первого одновибратора 8. В исходном состоянии триггер 11 находится в состоянии "0" и запрещает работу генератора 9 тока и первого одновибратора 8, который, в свою очередь, поддерживает в закрытом состоянии селектор 5. На вход счетчика 6 не проходят импульсы с

10 формирователя 4.

Устройство для контроля хрупких материалов методом АЭ работает следующим образом.

После пуска нагружающей машины увеличивается нагрузка F на изделие ,2 (фиг.2) и активность АЭ, связанной, :с микрорастрескиванием и шумами самой машины. На фиг.2Ь показана временная зависимость аналогового эквивалента активности АЭ (N), поступающей от формирователя 4 в точку Ъ схемы (фиг.1) в виде потока импульсов.

Эпюры (фиг.2) приведены в логарифмическом масштабе. Поскольку в исходном состоянии селектор 5 закрыт, сигналы АЭ в интервале времени (t<- р) не регистрируются. После достижения нагрузки, заданной режимом контроля, 30 нагружающая машина останавливается.

Контакты XI замыкаются, и триггер 11 перебрасывается в состояние "1" (фиг.2с), запуская генератор 9 тока.

Через интервал временй, определяемый ,линией 12 задержки, запускается первый одновибратор 8 (фиг.2е). Длительность импульса в точке f (фиг.2f) определяется током в точке d. По заднему фронту импульса f второй одновибратор 10 вырабатывает короткий им40 пульс g запрещающий работу первого

12411

N. "- В(. одновибратора 8 и производящий перепись и сброс в счетчике 6. Импульсы

АЭ, поступившие в интервал (- t, ),, записываются в память счетчика 6, и индикатор 7 показывает их число. По окончании импульса g первый одновибратор 8 вырабатывает следующйй импульс (t - t ) и так далее. По исте-. чении любого интервала времени (t„„— t ) индикатор показывает число йм- 10 пульсов АЭ, пришедших за этот интервал.

Ф

Активность АЭ от микрорастрескивания Й при постоянной нагрузке спадает со временем по степенному закону: 15 ,Щс/,1 где В 1 и А и 1 константы. Константа

В зависит от формы изделия и величи.ны нагрузки, А характеризует материал.изделия и для хрупких материалов близка к 1.

Если А = 1, то генератор 9 тока устанавливается в линейный режим, так что в любой момент времени длитель,ность импульса первого одновибратора

8 пропорциональна времени, истекшему после запуска: (+1 "и) К °

Число импульсов АЭ, индицируемое индикатором 7, постоянно:

N ВК.

Показания индикатора 7 в аналоговой форме представлены на фиг.2h. Появление сигналов АЭ от развивающегося дефекта с активностью N нарушает сте д пенной спад N, как показано на фиг.2Ь, после истечения времени Сд,. Это приводит к записи в счетчике 6 дополнительного числа импульсов N в интерfl+ t 40 вале времени 1„, - 1„„: lltg

N = J N dt, Д

l)+i I)@1 и отклонению показаний индикатора 7 45 от постоянного значения, как показано на фиг.2h. Величина отклонения пропорциональна скорости развития опасного дефекта и времени.

Если постоянная А для данного материала заметно меньше 1, то. генератор 9 тока устанавливается в экспо- ненциальный режим с постоянной времени, равной максимально возможному времени выдержки изделия под данной нагрузкой. Длительность импульса пер23 4 вого одновибратора 8 в этом режиме определяется уравнением: н (и

Число импульсов АЭ от микрорастрескивания за любой интервал времени оказывается опять постоянным:. Появление импульсов АЭ от развиващегося дефекта также вызывает отклоение показаний индикатора 7 от постоянного значения.

После окончания контроля нагрузка с иэделия 2 снимается. При этом замыкается кнопка "Сброс" Х2. Триггер 1 1 перекидывается в состояние "О" (фиг.2с), генератор 9 тока и первый одновибратор 8 блокируются. Селектор

5 закрывается, и устройство не воспринимает входные импульсы. Все блоки приводятся в исходное состояние.

После смены изделия цикл работы устройства повторяется.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность контроля за счет введения новых блоков, осуществляющих селекцию сигналов АЭ от магистральных трещин на фоне АЭ от неопасного микрорастрескивания, и исключения последних на результат оценки качества изделия.

Формула изобретения

Устройство для контроля хрупких материалов методом акустической эмиссии, содержащее соединенные последовательно преобразователь и формирователь, индикатор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности, оно снабжено соединенными последовательно и включенными между формирователем и индикатором селектором и счетчиком с памятью, соединенными последовательно триггером, генератором тока, первым одновибратором и вторым одновибратором, выход которого соединен с вторыми входами первого одновибратора и счетчика с памятью, линией задержки, включенной между вторым выходом триггера и вторым входом одновибратора, выход которого подключен к второму входу селектора, вход триггера предназначен для подключения к элементам управления нагружающей машины.

1241123 о

Фи. 2

Составитель К.Хилков

Техред Л.Олейник Корректор E,Ñèðîõìàí

Редактор К.Волощук

Заказ. 3481/38 . Тираж 778 " Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4