Приемно-усилительный тракт акустико-эмиссионного устройства

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю по сигналам акустической эмиссии и может быть использовано для контроля конструкций, например трубопроводов. Целью изобретения является повышение помехозащищенности за счет улучшения качества фильтрации сигналов акустической эмиссии на фоне шумов со спектральными составляющими, отстоящими на постоянную величину от информативной области частотного спектра сигнала. В приемно-усилительном тракте осуществляется гетеродинирование анализируемого сигнала, фильтрация шумовых составляющих, повторное гетеродинирование и выделение сигналов акустической эмиссии фильтром низких частот, за счет чего устраняются помехи и увеличивается отношение сигнал/шум. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 G 01 N 29 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИНМ

ПРИ FAT СССР

7.,»ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;": . - -" "

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНЫЙ ТРАКТ

АКУСТИКО-3МНССНОНН010 УСТРОЙСТВА (21) 44861.28/25-28 .(22) 26,09.88 (46) 30.07.90. Бюл. У 28 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (72) Н.Н.Бостан, С.С.Данич, А.Ю.Детков, А.Б.Кулибаба и А.Ю-.Финикопуло (53) 620.179.16(088.8) (56) Диагностика и прогнозирование разрушения сварных конструкций, 1987, У 5, с. 56-59.

Testing for Prediction of Material Performance in Structures апй Components. - А$ТМ STP 515, 1972, р. 162-170.

Изобретение относится к неразрушающему контролю по сигналам акустической эмиссии и может быть использовано для контроля конструкций, например трубопроводов .

Целью изобретения является повышение помехозащищенности путем улучшения качества фильтрации сигналов.акустической эмиссии на фоне шумов со ,спектральными составляющими, отстоя щими на постоянную величину от информативной области частотного спектра сигнала.

На чертеже представлена структурная схема приемно-усилительного тракта акустико-эмиссионного устройства.

„„SU„„1582117 А 1

2 (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю по сигналам акустической эмиссии и может быть использовано для контроля конструкций, например трубопроводов . Целью изобретения является повьппение помехозащнщенности за счет улучшения качества фильтрации сигналов акустической эмиссии на фоне шумов со спектральными составляющими, отстоя щими на постоянную величину от информативной области частотного спектра сигнала. В приемно-усилительном тракте осуществляется гетеродинирова, ние анализируемого сигнала, фильтрация шумовых составляющих, повторное, гетеродирование и выделение сигналов . акустической эмиссии фильтром низких частот, за счет чего устраняются помехи и увеличивается Ьтношение сигнал/шум. 1 ил.

Приемно-усилительный тракт акустико-эмиссионного устройства содержит последовательно соединенные электроакустическнй преобразователь 1 и предусилитель 2, последовательно соединенные гетеродин 3 и первый смеситель 4, первый фильтр 5, последовательно соединенные второй фильтр

6 и. усилитель 7 и второй смеситель 8.

Выход предусйлителя 2 подключен к второму входу первого смесителя 4, выход которого подключен к входу первого фильтра 5, выход гетеродина 3 подключен к первому входу второго смесителя 8, второй вход которого подключен к выходу первого фильтра 5, а

1582117 выход второго смесителя 8 подключен к входу второго фильтра 6.

11риемно-усилительный тракт работает следующим образом.

Электроакустический преобразователь

1 устанавливают на поверхность объекта контроля (не показан). Упругие волны от источника акустической эмиссии достигают поверхности, на которой установлен преобразователь 1, и вызывают ее колебания. Кроме того,, колебания поверхности объекта контро) ля могут быть вызваны и мешающими

Факторами, например работой технологического оборудования, В результате колебаний поверхности на выходе преобразователя 1 возникает электри, ческий сигнал. Предусилитель 2 обес печивает необходимое усиление сигнала (обычно 20-40 дБ) и динамический диапазон его изменения (40-80 дБ). С, выхода предусилителя 2 сигналы поступают на вход первого смесителя 4.

В результате воздействия на входы 25 первого балансного смесителя 4 анализируемого сигнала с частотой f, и

Ф, сигнала гетеродина 3 с частотой f z на его выходе получают сигналы со спектральными составляющими на ком- 30 бинационных частотах. f< — fg u

1 2

Частоту Е гетеродина 3 выбирают таким образом, чтобы, во-первых, независимО от частоты ВходнОГО сиГнала информативная часть спектра на верхней (f, + f ) или нижней (f — f боковой полосе попадала в полосу пропускания первого фильтра 5, а во-вто- рых, чтобы шурфовая часть спектра на- 10 ходилась вне полосы пропускания первого Фильтра 5. При этом первый фильтр

5 обеспечивает подавление зеркального канала и части спектра сигнала, в которой сосредточена энергия помехи, 4в результате чего соотношение сигнал/

/шум увеличивается по сравнению с известными устройствами. С выхода первого

Фильтра 5 сигнал на частоте f,< + f z поступает на второй балансный смеситель. 8. В результате второго преобразования частоты спектр анализируемого сигнала возвращается в исходную область, Второй Фильтр 6, реализованный как фильтр низкой частоты с частотой среза, равной верхней частоте в спектре входного сигнала (1-2; ИГц), подавляет частоты побочного зеркального канала после второго преобразования частоты. Оконечный усилитель 7 обеспечивает необходимое усиление отфильтрованного сигнала до уровйя, достаточного для работы измерительных устройств, подключаемых к выходу приемноусилительного тракта °

Смесители 4 и 8 устройства могут быть реализованы на микросхемах

Изобретение обеспечивает повышение помехозащищенности приемно-усилительного тракта за счет улучшения качества фильтрации сигналов акустической эмиссии на фоне шумов со спектральными составляющими, отстоящими от информативной области частотного спектра сигнала на фиксированное значение. Тем самым на выходе обеспечивается более высокое значение отношения сигнал/шум.

Формула изобретения

Приемно-усилительный тракт. акустико-эмиссионного устройства, содержащий последовательно соединенные электроакустический преобразователь и предуснлитель, последовательно соединенные гетеродин и первый смеситель, первый фильтр и последовательно соединенные второй фильтр и усилйтель, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоэащищенности, он снабжен вторым смесителем, выход предусилителя подключен к второму входу первого смесителя, выход которого подключен к входу первого фильтра, выход гетеродина подключен к первому входу второго смесителя, второй вход которого подключен к выходу первого фильтра, а выход второго смесителя подключен к входу второго фильтра.

1582117

Составитель Г. Максимочкин

Техред Л.Олийнык Корректор А. Осауленко

Редактор А. Маковская

Заказ 2086 Тираж 508 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

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

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