Устройство для регистрации энергии сигналов акустической эмиссии
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля дефектов конструкций . Цель изобретения - расширение динамического диапазона за счет устранения операции возведения амплитуды сигнала в квадрат. Акустический приемник 1, установленный на. контролируемом объекте, принимает сигналы акустической эмиссии и преобразует их в электрические, Усиленный логарифмическим усилителем 3 сигнал детектируется и преобразуется в цифровой код. Часть последних разрядов выходного кода аналого-цифрового преобразователя 5 поступает в дешифратор 7, который вырабатьшает управляющие сигналы для регистров 9. Остальные разряды выходного кода постуг пают на дешифратор 8, выход которого подключен к одному из входов сумматора 10. На другой вход сумматора поступают сигналы с выходов регистров 9, информационные входы которых подключены к выходу сумматора. Общая энергия зарегистрированного сигнала акустической эмиссии равна сумме энергий, вычисленных по величинам выходных кодов регистров 9, 2 ил. i (Л 00 О5 со о О1 со
СО1ОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 G 1 N 2 04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
-(21) 4078883/25-28 (22) 20,06.86 (46) 30.12.87. Бюл. ¹ 48 (72) С.А 11анжай, С.А.Тарараксин, В.И.Чернов и Г.В.Яковлев (53) 620,179.16 (088.8) (56) Патент США № 4007631, кл. G 01 N 29/00, 1977,. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ
ЭНЕРГИИ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля дефектов конструкций. Цель изобретения — расширение динамического диапазона за счет устранения операции возведения амплитуды сигнала в квадрат. Акустический приемник 1, установленный на,контролируемом объекте, принимает сигналы акустической эмиссии и преобразует их в электрические. Усиленный логарифмическим усилителем 3 сигнал детектируется и преобразуется в цифровой код, Часть последних разрядов выходного кода аналого-цифрового преобразователя 5 поступает в дешифратор 7, который вырабатывает управляющие сигналы для регистров 9. Остальные разряды выходного кода посту пают на дешифратор 8, выход которого подключен к одному из входов сумматора 10. На другой вход сумматора поступают сигналы с выходов регистров 9, информационные входы которых подключены к выходу сумматора. Общая энергия зарегистрированного сигнала
1 акустической эмиссии равна сумме энергий, вычисленных по величинам выходных кодов регистров 9. 2 ил.
1 13630
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля развивающихся дефектов конструкции, в частности реакторного оборудования.
Цель изобретения — расширение динамического диапазона за счет устранения операции возведения амплитуды сигнала в квадрат. 10
На фиг.1 изображена структурная схема устройства, на фиг.2 — фрагмент сигнала акустической эмиссии (АЭ) и временная диаграмма работы компарато- ра. 15
Устройство содержит последовательно соединенные резонансный акустический приемник 1, предварительный усилитель 2, логарифмический усилитель
3, амплитудный детектор 4 и аналого- Zp цифровой преобразователь 5, компаратор 6, вход которого связан с выходом логарифмического усилителя З,а выходс управляющим входами амплитудного детектора 5 и аналого-цифрового пре- 25 образователя 5, дешифраторы 7 и 8, причем К последних разрядов выходного кода аналого-цифрового преобразователя 5 подключены к входу дешиф-. ратора 7, остальные же разряды под- 30 ключены к входу дешифратора 8, 2 рек гистров 9,управляющие входы которых связаны с вьгходом дешифратора 7, и сумматор 10, подключенный первым входом к выходам регистров 9, вторым входом — к выходу дешифратора 8, а выходом — к информационным входам регистров 9.
Устройство работает следующим образом. 40
Регистрацию энергии сигнала АЭ ведут отдельно для групп значений амплитуд сигнала. Общая энергия сигнала равна сумме энергий, зарегистрированных в каждой rpynrre ° Значения,энергий полуволн (фиг,2) разбивают на группы таким образом, чтобы они отличались степенью числа два, при этом дискретность измерений значений амплитуды в каждой группе равна 3 дБ (так как энергия пропорциональна квадрату амплитуды).
Резонансный акустический приемник
1, установленный на контролируемом объекте, принимает сигналы АЭ и преобразует их в электрические. Далее сигналы усиливаются предварительным усилителем 2 и логарифмическим усилителем 3. Амплитудный детектор 4
59 2 запоминает амплитуду каждой положительной полуволны АЭ сигнала (см. фиг.2). При превышении сигналом
АЭ порогового уровня срабатывает компаратор 6. По отрицательному фронту выходного импульса, поступающего на вход запуска, аналого-цифровой преобразователь 5 начинает оцифровку амплитуды полуволны сигнала АЭ. По положительному фронту выходного им пульса компаратора 6 результат оцифровки запоминается в выходном регистре аналого-цифрового преобразователя 5, а амплитудный детектор 4 переводится в режим сброса в нуль, Таким образом, из-за наличия логарифмического преобразования в измерительном тракте устройства на выходе аналого-цифрового преобразователя
5 вырабатьгвается код амплитудных значений полуволн сигнала АЭ в децибелах. Значение младшего разряда определяет дискретность регистрации энергии, Дешифратор 7 в зависимости от состояния К последних разрядов выходного кода аналого-цифрового преобразователя 5 переводит в активное состояние один из регистров 9..
Дешифратор 8 в зависимости от состояния остальных разрядов кода амплитуды вырабатывает "1" в соответствующем разряде. Результат накопления регистрируемой энергии, получаемый на выходе сумматора 10 записывается в соответствующий регистр 9 по фронту сигнала на входе управления. Процесс регистрации энергии в каждой группе сводится к операции сложения, По окончании регистрации для получения полной энергии необходимо суммировать энергию по группам со своими коэффициентами, определяемыми дискре тностью амплитуды сигнала
АЭ.
Например, при дискретности измере > ния амплитуды 0,75 дБ регистрация энергии сигнала АЭ ведется для четырех групп значений амплитуд,. Например, если порог регистрации сигнала
АЭ равен 0,75 дБ, то коэффициенты, с которьпги суммируются энергии по группам с номерами 0,1,2 и 3, -равны соответственно 0; 1,5; 3,0 и 4,5 дБ.
Общая энергия зарегистрированного сигнала АЭ равна сумме энергий, вычисленных по величинам выходных кодов регистров 9, 63059
Составитель Л. Кондрыкинская
Техред А. Кравчук
Корректор M.Äåì÷èê
Редактор И.Рыбченко
Заказ 6397/33
Подписное
Тираж ?76
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîððä, ул.Проектная, 4
1 з 13 формула изобретения.Устройство для регистрации энергии сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные акустический приемник, предварительный усилитель и усилитель и компаратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона, оно снабжено последовательно соединенными амплитудI ным детектором и аналого-цифровым преобразователем, первым дешифратором, вкоды которого подключены к
К последним разрядам выходного кода аналого-цифрового преобразователя, последовательно соединенными вторым дешифратором и суммак тором 2 регистрами,:.. информа,ционные входы которых подключены к выходу сумматора, управляющие входы — к выходу первого дешифратора, а выходы — к второму вхдду сумматора, а в качестве усилителя использо10 ван логарифмический усилитель, подключенный выходом к входам амплитудного детектора и компаратора, выход которого связан с управляющими входами амплитудного детектора и аналого(15 цифрового преобразователя, остальными разрядами соединенного с входом второго дешифратора.
