Многоканальное устройство для определения координат источников акустической эмиссии

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения координат источников акустический эмиссии в изделиях, работающих под нагрузкой . Целью изобретения является повышение достоверности определения координат за счет уменьшения пропуска полезных сигналов. Сигналы от дефектов в изделиях обрабатываются усилитeля ш и формирователями и поступают в каждой группе приемных каналов через последовательно соединенные . первый элемент ИЛИ, дифференцирзтощий блок, регистр, второй элемент ИЛИ и линию задержки на элемент НЕ, выход Которого в одной группе каналов соединен через элемент И с установочным входом регистра этой же группы каналов , а второй вход этого элемента И соединен с выходом линии задержки другой группы каналов, в которой элемент НЕ связан с установочным входом регистра. Выходы всех формирователей определенной группы.соединены с входом измерителя временных интервалов через соответствующий коммутатор , и сигнал далее поступает в вычислительный блок вместе с номером канала от шифратора для получения координат источника акустической эмиссии . Таким образом, при произвольном поступлении сигналов на приемные каналы данное устройство обеспечивает , малую вероятность пропусков полезных сигналов. 1 ил. I 00 ot «

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5п 4 G 01 -N 29!04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3907097/25-28 (22) 10.06.85 (46) 15.01.87. Бюл. ¹ 2 (71) Институт электросварки им.Е.О.Патона (72) Н.Т.Хромяк, !О.Г.Куценко, Н.В,Горлицын, Б.С.Сидорюк и А.Я.Недосека (53) 620.)79.16(088.8) (56) Тарараскин С.А., Яковлев Г.В.

Специализированная аппаратура для многоканальных акустико-эмиссионных измерительных автоматизированных сис-тем. — Автоматическая сварка, 1982, ¹ 9 (354}, с. 13-18, (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения координат источников акустическвй эмиссии в изделиях, работающих под нагрузкой. Целью изобретения является повышение достоверности определения координат за счет уменьшения пропуска полезных сигналов. Сигналы от де„.Я0„„128365О А 1 фектов в изделиях обрабатываются усилителями и формирователями и поступают в каждой группе приемных каналов через последовательно соединенные . первый элемент ИЛИ, дифференцирующий блок, регистр, второй элемент ИЛИ и линию задержки на элемент НЕ, выход которого в одной группе каналов соединен через элемент И с установочным входом регистра этой же группы каналов, а второй вход этого элемента И соединен с выходом линии задержки другой группы каналов, в которой элемент НЕ связан с установочным входом регистра. Выходы всех формирователей определенной группы. соединены с входом измерителя временных интервалов через соответствующий коммутатор, и сигнал далее поступает в вычислительный блок вместе с номером канала от шифратора для получения координат источника акустической эмиссии. Таким образом, при произвольном поступлении сигналов на приемные каналы данное устройство обеспечивает малую вероятность пропусков полезных сигналов. 1 ил.

1283650

Изобретение относится к неразру— ,шающему контролю и может быть использовано для определения координат источников акустической эмиссии (АЭ) в изделиях, работающих под нагрузкой. 5

Целью изобретения является повышение достоверности определения координат источников акустической эмиссии за счет уменьшения пропусков полез10 ных сигналов.

На чертеже приведена блок-схема многоканального устройства.

Многоканальное устройство содержит каналы 1, объединенные в и антенн 2, каждый из них состоит из последовательно соединенных преобразователя 3, усилителя 4 и формирователя

5, коммутаторы. 6 и 7, измерители 8 и

9 временных интервалов, регистры 10

-и 11, элементы ИЛИ 12 и 13, линии

14 и 15 задержки, элементы НЕ 16 и

17, элемент И 18, и вторых элементов

ИЛИ 19, и дифференцирующих блоков 20, вычислительный блок 21, регистратор

22, шифраторы 23 и 24. При этом первый элемент ИЛИ 12, линия 14 задержки и элемент НЕ 16 образуют первую цепь последовательно соединенных элементов, а первый элемент ИЛИ 13, линия 15 задержки и элемент НЕ 17— вторую цепь. Выходы формирователей

5 каналов 1 каждой антенны 2 соединены с входами соответствующего элемента ИЛИ 19 и с соответствующими информационными входами обоих коммутато

35 ров 6 и 7. Выходы коммутаторов б и .7 соединены соответственно с входами измерителей 8 и 9 временных интервалов, а выходы последних — соответст- 40 венно с первым и вторым входами вычислительного блока 21, к которым соотвественно подключены также выходы шифраторов 23 и 24 ° Выход каждого элемента ИЛИ 19 соединен с входом со- 45 ответствующего дифференцирующего блока 20. Выходы дифференцирующих блоков

20 соединены с соответствующими ! входами обоих регистров 10 и 11. Выходы регистра 10 соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора б, . с входами элемента

ИЛИ 12, а также с входами шифратора

23. Выходы регистра 11 соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора 7, с входами первого элемента ИЛИ 13, а также с входами шифратора 24. Вход записи регистра

10 соединен с выходом элемента НЕ 16, а вход записи регистра 11 — с выходом элемента И 18. Первый вход элег мента И 18 соединен с выходом линии

14 задержки, второй — с выходом элемента НЕ 17. Первый выход вычислительного блока 21 соединен с входом регистратора 22, второй — с входами сброса регистра 10 и измерителя 8 временных интервалов, третий — с входами сброса регистра 11 и измерителя 9 временных интервалов.

Устройство работает следующим образом.

Возникающие в результате появления трещин и деформаций конструкции волны АЭ преобразуются преобразователями 3 каналов 1 некоторой антенны 2 в электрические сигналы, которые усиливаются соответствующими усилителя— ми 4. Формирователи 5 этих каналов вырабатывают нормализованные по амплитуде импульсы, длительности которых соответствуют длительностям акустических сигналов в точках установки преобразователей 3 этой антенны 2 на объекте контроля ° На выходе соответствующего элемента ИЛИ 19. таким образом получается импульс, длительность которого соответствует общей длительности процесса распространения волны АЭ в области расположения преобразователей данной антенны.

По переднему фронту этого импульса дифференцирующий блок 20 вырабатывает импульс запуска длительностью

1 мкс, который устанавливает в "1" соответствующий разряд регистра 10.

При этом на выходе элемента ИЛИ 12 формируется потенциал, который с задержкой, определяемой параметрами линии 14 задержки (в одном из вариантов — 0,2 мкс) через элемент НЕ 16 блокирует входы регистра 10, а через схему И 18 открывает входы регистра

11, разрешая тем самым прием в.него импульса запуска от другой антенны.

В соответствии с кодом, записанным на регистре (код имеет одну единицу в разряде, номер которого соответствует номеру сработавшей антенны, и остальные нули), коммутатор 6 пропускает группу нормализованных импульсов АЭ от формирователей 5 данной антенны на вход измерителя 8 временных интервалов. В измерителе 8 временных интервалов определяются временные ин те рв алы между момен тами прихода импульсов АЭ. Значения этих ин1283650

r

rg) (r г2)+Зг L(r rq) r +r>(r< г ))

2В (ri + а+гз -Зг ) (Зг1 r +В ) (r< — r )+(3r< r +B (r -г )+Зги (2rq (г -г )+г (г -г )+г (г -гД

213 В (r, + r>+ г — Зг ) где  — база антенны, г1 а„.

V — скорость акустических волн;

ht — измеренные временные интер1 2 . ° валы.

Вычисленные координаты х и у, а также номер антенны регистрируются на регистраторе 22. По окончании приема данных от измерителя 8 временных интервалов - вычислительный блок 21 сбрасывает этот измеритель, а также регистр 10, разрешая тем самым прием в него новых импульсов запусков и . блокируя их прием в регистре ll. Таким образом устройство возвращается в исходное состояние. Если в процессе измерения в измерителе 8 временных интервалов в зоне контроля другой антенны возникнет новый акт АЭ, то импульс запуска, сформированный в начале этого акта, установит в "1", соответствующий разряд регистра 11, обеспечив тем самым прохождение группы нормализованных импульсов АЭ от этой антенны через коммутатор 7 на 40 измеритель 9 временных интервалов.

После этого входы регистра 11 блокируются аналогично тому, как это было описано для регистра 10. Результат измерения с измерителя 9 временных 4> интервалов и номер антенны с шифратора 24 поступают в вычислительный блок 21. Если новый акт АЭ в зоне контроля некоторой антенны возникает в то время, когда оба измерителя 8 и 9 заняты обработкой предыдущих актов

АЭ, то импульсы от каналов этой антенны не обрабатываются. Однако вероятность такой "итуации (приход новых сигналов до окончания измеРения по двум предыдущим актам АЭ) весьма мала.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет гибкую. структуру, котервалов вместе с номером антенны, который формируется на выходе шифратора 23, передаются в вычислительный блок 2j, где происходит вычисление координат источника АЭ по соответствующим программам. Например, для четырехточечной антенны, имеющей форму центрированного треугольника, расчет координат (относительно центра этого треугольника) производится по следующим формулам: торая при относительно малых аппаратурных затратах обеспечивает малую вероятность пропуска полезных сигналов, а значит, и высокую достовер ность результатов определения координат их источников при произвольном распределении потоков этих сигналов между антеннами. Кроме того, возможность подключения любой из антенны к любому из двух измерителей временных интервалов обеспечивает повышенную надежность устройства.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для определения координат источников акустической эмиссии, содержащее и групп каналов, каждая из которых состоит из последовательно соединеных преобразователя, усилителя и формирователя, последовательно соединенные вычислительный блок и регистратор, два коммутатора, входы которых подключены к выходам всех формирователей, два измерителя временных интервалов, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом вычислительного бло ка, а вход — с выходом соответствую-: щего коммутатора, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения достоверности определения координат источников акустической эмиссии,оно снабжено двумя цепями из последовательно соединенных первого элемента

ИЛИ, линии задержки и элемента НЕ, элементом И, входы которого связаны с выходом линии задержки первой цепи и с выходом элемента НЕ второй цепи, двумя шифраторами, двумя регистрами, выходы каждого из которых соединены с управляющими входами соответствую" щего коммутатора, с входами первого элемента ИЛИ соответствующей цепи и

1283650

Составитель Л. Кондрыкинская

Редактор И.Циткина Техред Л. Сердюкова, Корректор Е.Сирохман

Заказ 7432/42 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., p,.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 через соответствующий шифратор — с вычислительным блоком, последовательно соединенными вторыми элементами

ИЛИ и дифференцирующими блоками по числу групп каналов, входы вторых элементов ИЛИ соединены с выходами формирователей соответствующей группы каналов, а выходы дифференцирующих блоков с соответствующими входами .обоих регистров, установочный вход первого регистра соединен с выходом элемента НЕ первой цепи, установоч5, ный вход второго регистра — с выходом элемента И, а входы "Сброс" регистров — с управляющими выходами вычислительного блока.