Многоканальное устройство для локации источника акустической эмиссии

 

Изобретение относится к неразруг тающему контролю и может быть использовано при прочностных испытаниях конструкций; например, тонкостенных оболочек. Цель-изобретения - повышение точности за счет исключения потерь информации во время регистрации результатов измерения. Для этого первьй уровень селекции в устройстве выбирается вьппе уровня шумов, а второй уровень селекции определяется, исходя из требований исключения из обработки затуха.ющих колебаний датчика акустической эмиссии на основной частоте резонанса. Вариацией уровней селекции достигается сжатие информации и исключение неинформативных и малоинформативных массивов данных, уменьшение времени передачи информации в блок регистрации. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4242391/25-28 (22} 25.03.87 (46) 23. 03. 89. Бюл. № 11 (72) А.Ф.Паньков, В.П.Стариков, Л.Н.Степанова и И.В.Усманов (53) 620. 179. 16 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 504074, . кл. G 01 N 29/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 989459, кл. G 01 N 29/04, 1981. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ . ЛОКАЦИИ ИСТОЧНИКА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ (57) Изобретение относится к неразру-, шающему контролю и может быть использовано при прочностных испытаниях

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь- г зовано при прочностных испытаниях конструкций, например, оболочек.

Цель изобретения — повьппение точности за счет исключения потерь информации во время регистрации результатов измерения.

На фиг. 1 показана функциональная схема многоканального устройства для локации источника акустической эмиссии; на фиг.2 — схема блока управленияе

Многоканальное устройство для локации источника акустической .эмиссии содержит не менее трех .идентичных каналов 1 измерения, каждый из которых выполнен из последовательно соединенных датчика 2,,усилителя 3, аналого-цифрового преобразователя 4

„„SU,, 1467503 А1 конструкций, например, тонкостенных оболочек. Цель изобретения — повышение точности за счет исключения потерь информации во время регистрации результатов измерения. Для этого первый уровень селекции в устройстве выбирается вьппе уровня шумов, а второй уровень селекции определяется, исходя из требований исключения из обработки затухающих колебаний датчика акустической эмиссии на основной частоте резонанса. Вариацией уровней селекции достигается сжатие информации и исключение неинформативных и малоинформативных массивов данных, уменьшение времени передачи информации в блок регистрации. 2 ил.

2 и блока 5 селекции, блок 6 синхронизации и регистратор 7.. Кроме того, устройство содержит в каждом канале второй блок 8 селекции, блок 9 памяти и общие для всех каналов блок TO управления и таймер 11. Выход аналого-цифрового преобразователя 4 в каж.дом канале соединен с первым входом второго блока 8 селекции. Выходы вторых блоков 8 селекции соединены с первыми входами блока 9 памяти и первыми входами блока TO управления.

Второй вход блока 9 памяти соединен с выходам первого блока 5 селекции.

Первый выход блока 9 памяти соединен с вторым входом второго блока 8 селекции. Выход первого блока 5 селекции соединен с третьим входом второго блока 8 селекции. Первый выход блока TO управления соединен с чппан03 4. ° з

14675 ляющими входами первого 5 и второго

8 блоков селекции, а также с входом блока 6 синхронизации, выход которого соединен с входами синхронизации первого 5 и второго 8 блоков селекции, с вторым входом аналого-цифрового преобразователя 4 и с третьим входом блока 9 памяти. Вторые выходы блоков .9 памяти подключены к вторым входам блока 10 управления. Таймер 11 соединен с четвертым входом блоков 9 памяти,. а пятые входы последних подклю,чены к выходам соответствующих аналого-цифровых =преобразователей 4.

Блок .1.0 управления содержит дешифратор 12, подключенные к его соответствующим выходам первый 13, второй

14 и третий 15 регистры„ выходы которых образуют первую группу выходов 20 блока 10 управления, приоритетный шифратор 16, входы которого образуют первую группу входов. блока 10 управления, подключенные к выходу приоритетного шифратора дешифратор 17 и мультиплексор 18, информационные входы которого предназначены для подключения к выходам блоков 9 памяти, а выходы — к входам регистратора, 7, и генератор 19, выход которого подключен к второму входу дешифратора 17, выходы которого предназначены для. подключения к первым входам блоков 9 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы акустической эмиссии (АЭ) преобразуются приемными датчиками

2 (фиг.2) в электрические импульсы, усиливаются усилителями 3 и.кодируют- 40 ся аналого-цифровыми преобразователями (АЦП) 4 по..всем.,каналам измерения с частотой квантования, определяемой блоком 6 синхронизации. Кодированный сигнал с выхода АБП 4 непрерывно записывается в блок 9 намяти стекового

45 типа соответствующего канала, Таким образом, в .блоке 9 памяти всегда сохраняются данные о предыстории текущего момента времени, что позволяет получить информацию о сигнале Э..не только с .момента его обнаружения, но и информацию за время, предшествующее

I этому моменту, что позволяет при последующей обработке выявить на фоне шума наиболее скоростные моды

55 сигнала АЭ и по моменту их вступления на датчики 2 более точно определить, разности времен прихода импульсов АЭ на каналы 1 измерения. Кроме того, выходные сигналы АЦП 4 сравниваются в первом 5 и втором 8 блоках селекции с уровнями селекции U и..U

1 " 2

Причем первый уровень селекции выби-, рается выше уровня шумов, а второй уровень селекции устанавливается таким, чтобы не фиксировать сигналы

АЭ не превысившие этот уровень, как не удовлетворяющие мощностным критериям, предъявленным к сигналам

АЭ в данном эксперименте. Второй блок 8 селекции необходим также для того, чтобы не заносить в блок 9 памяти информативные низкочастотные моды сигнала АЭ и затухающие колебания датчика 2 на его основной частоте резонанса. Коды, соответствующие уровням селекции U è U< запоминаются в регистрах первого 5 и второго

8 блоков селекции. Если сигнал с выхода АЦП 4 превысит уровень селекции то в блоке 9 памяти записывается время вступления сигнала АЭ, обеспечиваемое таймером 11.

Далее происходит запись поступающей информации в блок 9 памяти до тех пор, пока второй блок .8 селекции не выработает сигнал об окончании информативного участка сигнала АЭ.

После этого данный канал ожидает разрешение передачи данных через блок 10 управления в регистратор 7.

Для организации приоритета обслуживания каналов в блоке 10 управления установлен приоритетный шифратор 16, который при одновременном поступлении сигналов готовности массивов данных от нескольких каналов подает сигнал на мультиплексор 18 для обслуживания канала с наивысшим приоритетом. При этом с генератора 19 через дешифра,тор 17 в блок 9 памяти данного канаt ла поступают импульсы считывания.

Под их управлением происходит передача данных, определяющих предысторию момента вступления сигнала АЭ. Затем в регистратор 11 передается код мо"мента вступления сигнала АЭ.

Для исключения повторного срабатывания устройства от низкочастотных. мод сигнала АЭ и резонансных колебаний датчика первый блок 5 селекции определяет конец сигнала АЭ при появлении на выходе АЦП 4 заданного числа импульсов с амплитудой, меньшей уровня селекции U< °

1467

Формула изобретения.Многоканальное устройство для локации источника акустической эмиссии, 5

Если во время ожидания каналом

;разрешения передачи данных из блока

9 памяти в регистратор 7 на данный канал проходит еще сигнал АЭ, то

5 срабатывает блок 5 селекции, и через блок 8 селекции снимается сигнал готовности массива данных. Происходит запись вновь поступающего сигнала

АЭ и момента его вступления. Объем блока 9 памяти определяется, исходя . из длительности импульса АЭ, частоты . их повторения и частоты квантования.

Для предварительной установки уровней селекции У„ и U и частоты 1б квантования служат дешифратор 12 и регистры 13-15. Установка уровней селекции осуществляется путем подачи двоичного кода команды установки на их входы. 20

Предлагаемое устройство позволяет исключить неинформативные и малоинформативные массивы данных, умень.= шить время передачи на регистратор, а следовательно, и потерю информации 25 ,во время этой передачи. Кроме того, повьппается скорость обработки данньм sa счет уменьшения их массива,что сокращает время принятия решения о степени опасности дефекта. При этом уменьшается .вероятность разрушения конструкции, что очень важно при исследованиях на прочность сложных и дорогостоящих машиностроительных конструкций.

503 содержащее не менее. трех идентичных каналов измерения, каждый из которьм состоит из.последовательно соединенных датчика, усилителя, аналого-цифрового преобразователя и блока селекции, блока синхронизации и регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, оно снабжено. в каждом канале вторым блоком селекции и. блоком памяти и общими для всех каналов блоком управления и таймером, выход аналого-цифрового преобразователя в.каждом канале соединен с первым входом второго блока селекции, выходы вторых блоков селекции соединены с первым входом блока памяти и первыми входами блока управления, второй вход блока памяти соединен с выходом первого блока селекции, первый выход блока памяти соединен с. вторым входом второго блока селекции, выход первого блока селекции соединен с третьим входом второго блока селекции, первый выход блока управления соединен с управляющими входами лервого и второго блоков селекции, а также. с входом блока синхронизации, выход которого соединен с входами синхронизации первого и второго блоков селекции, с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и с третьим входом блока памяти, вторые выходы блоков памяти подключены к вторым входам блока управления, таймер соединен с четвертыми входами блоков памяти, а пятые входы последних подключены к выходам соответствующих аналого-цифровых преобразова- . телей.

1467503

Составитель Г. Иаксимочкин

Техред И.Дндык . Корректор С„Шекмар

Редактор Н. Тупица

Заказ 1191/42 Тираж 788 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

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

Цронзводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101