Устройство для контроля изделий по сигналам акустической эмиссии

 

Изобретение касается неразрушающих испытаний акустико-эмиссионным методом и может быть использовано для контроля состояния и качества материалов и изделий Целью изобретения является повышение достоверности за счет автоматического определения типа материала контролируемого изделия На протекторе 17 преобразователя 1 расположены два датчика 8, 9 контакта преобразователя, выполненные в виде двух плоских катушек, включенных соответственно в контур первого и второго генераторов 10, 15 2 ил

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИНЕСКИХ

РЕСПУБЛИК si>s G 01 N 29/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 17034

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21).4801668/28 (22) 08.01.90 (46) 15,07.92. Бюл. ¹ 26 (75) В.А. Капустин (53) 620.179.16(088,8) (56) Дефектоскопия N 11, 1978, с.,105-107, Заявка Японии N.. 60-55017, кл, G 01 N 29/14, 1979.

Авторское свидетельство СССР

К 903764, кл, G 01 N 29/14, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ ПО СИГНАЛАМ АКУСТИЧЕСКОЙ

ЭМИССИИ

Изобретение касается неразрушающих испытаний акустика-эмиссионным методом (A3-методом) и может быть использовано для контроля состояния и качества материалов и изделий, Известно устройство для контроля изделий АЭ- методом с системой непрерывного самоконтроля по цепи: излучающий датчик — контролируемое изделие — приемный датчик — предусилитель, содержащий установленный на контролируемом изделии приемный датчик, широкополосный предусилитель, полосовой фильтр, усилитель, блок измерения параметров сигналов, многоканальный самописец. Эти узлы образуют .общеизвестный прибор акустической эмиссии (АЭ). К выходу предусилитеЛя подключен также второй полосовой фильтр, полоса пропускания которого не перекрывается полосой пропускания фильтра в канале АЭ.

Этот фильтр предназначен для выделения сигналов самоконтроля, которые поступают

„„5LI„„1748050 А1 (57) Изобретение касается неразрушающих испытаний акустико-эмиссионным методом и может быть использовано для контроля состояния и качества материалов и изделий.

Целью изобретения является повышение достоверности за счет автоматического определения типа материала контролируемого изделия. На протекторе 17 преобразователя 1 расположены два датчика 8, 9 контакта преобразователя, выполненные в виде двух плоских катушек, включенных соответственно в контур первого и второго генераторов 10, 75. 2 ил. в усилитель сигналов самоконтроля, а с его выхода — на амплитудный детектор и затем на один из каналов самописца, а также на схему сигнализации об отсутствии сигналов самоконтроля. Сигналы самоконтроля выра 1ъ батываются генератором и через излучающий датчик вводятся в изделие. Генератор ф вырабатывает сигналы синусоидальной . Q() формы, частота которого находится в преде- (- лах полосы пропускания предусилителя и у второго фильтра, но за пределами полосы пропускания фильтра в канале измерения параметров сигналов АЭ, Известно также устройство УЗК-диагностики с проверкой качества контактного соединения зонда с контролируемой деталью, содержащее прокладку из прозрачного материала, которая через соединитель установлена на поверхность объекта контроля, источник света, освещающий соединитель через прокладку, приемник, воспринимающий отраженный свет от соединителя, и

1748050 блок контроля, подключенный к приемнику, а также канал контроля диагностического си гнал а, Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ре- 5 зультату является устройство для контроля изделий АЭ-метоДом, содержащее последовательно соединенные основной электро акустический преобразователь {ЭАП), предусилйтель, блок фильтров, основной 10 усилитель и блок обработки, излучающий преобразователь и генератор импульсов, выход которого подключен к излучающему преобразователю, дополнительный ЭАП, усилитель и блок регулировки усиления уси- 15 лителя, выхОд которого подключен к второ. му входу основного усилителя, а дополнительный ЭАП выполнен на одном основании с основным ЭАП и йзлучающим и реобразов ателегл. 20

Недостатком известного устройства является отсутствие оценки толшинь| контактйой среды и перекосов ме>кду ЭАП и поверхность изделия, отсутствйе- контроля стабильности и воспро из>водигл ост и Ъкустй- 25 ческого койтакта.

Цель изобретения — повыше ни е достоверности АЭ-койтроля за счет автоматического определения типа материала контролируемогб издел ия. . " . 30

Это достигается тем, что йредлагаеглое устройство снабжено соединеннымй последовательйо первым генератором, первым детектором, дифферен циал ьн ым "усилите -лем, двухпороговым компаратором и инди- 35

" катором положения преобразователя, Соединеннь .ми последбватепьно вторым ге йератором блока преобразования сигналов и дифференциального усилителя, выход .дифференциального усилителя сгоедийен с 40 третьим входом блока преобразования сиг "налов, второй вйход двухпорогового коглпа ратора соединен с четвертым входом блока преобразования сигналов, а датчики контакта преобразователя выполнены в виде 45 и лос-ких катушек, р аспо л оженных в рабочей плоскости преобразователя. и включены со ответственно в" контур первого и второго ген е ра тор о в.

На фиг, 1 представлена структурная 50 схема устройства, где Upp — сигнал разностный (перекоса датчиков контакта); Бхгом - сигнал, характеризующий материал изделия;

Uaa — сигнал быстропротекающего процесса

A3; U, — сигнал компаратора 55 (готовность или прерывание стабильности контактных условий); на фиг. 2 представлены опорные графические характеристики в памяти блока вычисления и регистрации, где 1 — медь; 2 — нержавеющая сталь; 3— алюминий, 4 — сталь; h — начальное расстояние от плоской катушки до поверхности изделия, Устройство содержит соединенные последовательно преобразователь t сигналов

АЭ, предварительный усилитель 2, фильтр 3, основной усилитель 4, блок 5 преобразования сигналов, блок 6 вычисления и регистрации и размещенные в корпусе 7 преобразователя 1 два датчика 8, 9 контакта преобразователя 1 с изделием, Кроме того, устройствб снабжено соединенными последовательно йервь1м генератором 10, пер,вым детектором 11, диф >еренциальным усилителям 12, двухпороговым компаратором 13, индикатором 14 положения преоб-. разователя, а также вторым генератором 15, вторым детектором 16, соединенным со вторыми входами блока 5 преобразования сигналов и дифференциального усилителя 12, Выход дифференциального усилителя 12 соедйнен с третьим входом блока 5 преобразования сигналов, а второй выход двухпорогового компаратора 13 соединен с . четвертым входом блока 5 преобразования сигналов, Датчики 8, 9 контакта преобразователя с изделием выполнены в виде плоских катушек, распело>кенных в рабочей плоскости преобразователя 1 на одном основании — протекторе 17, Датчики 8, 9 контакта электрически включены соответственно в контур первого и второго генераторов

10, 15, Устройство работает следующим образом.

Электрические сигналы с преобразова теля 1 сигналов АЭ через предварительный усилитель 2, фильтр 3, основной усилитель

4 поступают s блок 5 преобразования сигналов; где производится оцифровка сигнала

U», Блок 6 вычисления и регистрации считаегг оценку и регистрацию оцифрованного сигнала Uaa достоверной только при наличии сигнала компаратора 13 U« — готовность контактных условий преобразователя

1. По Ътому же сйгналу в блоке 6 вычисления и регистрации фиксируется время вступления преобразователя 1 в контакт с изделием и продолжительность контакта, При заданной и контролируемом усилии йрижима преобразователя 1 известных веществе акустической среды температуре на поверхности изделия и прочных начальных условиях на выходе второго детектора 16 напряжение

0х„будет определенное, характеризующее тип материала изделия, которое после оцифровки в блоке 5 преобразования сигналов в соответствии с характеристикой, например 2 (фиг, 2), идентифицируется в блоке

6 вычисления и регистрации с материалом

1748050 нержавеющая сталь, Значения U,M выше зователя на изделиях на различных материили ниже идентифицируются по другим хэ- алов. рактеристикам 1,3,4(фиг,2) исоответству- Изобретение позволяет повысить доют материалам медь, алюминий, сталь или cToBBpHocTb акустико-эмиссионного контдругим, Состояние перекоса плоскости про- 5 роля за счет ароматического определения тектора 17 преобразователя 1 контролиру- типа материала контролируемого изделия. ется в некоторых пределах, не выходящих Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я за уровни действия сигнала U«, с помощью. Устройство для контроля изделий по сигнала Urlp, поступающего на оцифровку в сигналам акустической эмиссии, содержаблок 5 преобразования сигналов с выхода 10 щее соединенные последовательно преобдифференциального усилителя 12. При пе- разовэтель, предварительный усилитель, рекосе поверхности протектора 17 (непа- фильтр, основной усилитель, блок преобрараллельность поверхности изделия) одна из зования сигналов и блок вычисления и региплоских катушек датчиков 8, 9 контакта уда- страции и размещенные в корпусе ляется от поверхности дальше другой, что 15 преобразователя два датчика контакта превызывает большее изменение сигнагга в од- образователя с изделием, о т л и ч а ю щ е— ном из детекторов 11, 16, и следовательно, е с я тем, что, с целью повышения достоверизменяется сигнал разности Unp относи- ности акустико-эмиссионного контроля за тельно заданного электрическим разбалан- счет автоматического определения типа масированием начального ЛО при строго 20 териала контролируемого изделия, оно параллельном расположении плоских кату-: снабжено соединенными последовательно шек датчиков 8, 9 контакта к поверхности первым генератором, первым детектором, изделия, Изменение амплитуду сигнала дифференциальным усилителем, двухпороUxM отражает потери мощности высокоча- говым компаратором и индикатором полостотного поля в материалах различных ти- 25 жения преобразователя, соединенными пов при фиксированном расстоянии до последовательно -вторъ м генератором и поверхности изделия. Визуально правиль- вторым детектором, соедийенным с вторыная установка преобразователя 1 контроли- ми входами блока преобразования сигналов руется индикатором 1.4 положения, и дифференциального усилителя, выход например зеленым и красным светодиода- 30 дйфферейциального усилителя соединен с ми, Таким образом, после разрешающего третьйм входом блока преобразования сигсигнала U«блок 6 вычисления и регистра- .налов, второй выход двухпорогового компации циклично обрабатывает оцифрованные: ратора соединен с четвертым входом блока сигналы s п оoс л еeд оoEва тTеeл ь нHоoсcтTиM: U» U> преобразования сигналов, а да.гчики кон- О э, автоматически фик ируя данные в ре- 35 такта преобразователя выполнены в виде альном масштабе времени, формируя -исс-, плоскйх катушек, расположенных в рабочей ледовательскую базу данных при плоскости преобразователя; и включены сомножественных переустановках преобра- . ответственно в контур первого и второго гейераторов, 1748050

Ъ

fly g

1

Ъ д

-Я

Составитель В.Капустин

Редактор Н,Федорова Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор А,Ворович

Заказ 2500 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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