Устройство для контроля изделий с помощью акустической эмиссии

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

<п>888032 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22)>»»«o 01. 04.80 (21) 2903257/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.12.81. Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 10. 1 2.81-. (53 IIM. Кл.

G 01 и 29/04

Государственный комитет оо делам изабретеиий и открытий (5З) УДК 621. . 179. 16 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Б. Пастернак, М.М. Шпинер, Т.В. Мазур и Б.А. Буденков

Всесоюзный научно-исследовательский-институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества.,: материалов Кишиневского производственного обьединения

"Волна" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ С ПОНОЩЬЮ

АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь зовано для определения степени опасности развивающихся дефектов в из.делиях.

Известно устройство для контроля изделий с помощью акустической эмиссии, содержащее преобразователь, предусилитель, усилитель, аналогоцифровой преобразователь и блок обработки информации (1).

Недостатком этого устройства является невысокая достоверность контроля.

Наиболее близким по техническому существу. к изобретению является устройство для контроля изделий с помощью акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные преобразователь, предусилитель, усили" тель и детектор, аналого-цифровой преобразователь и блок обработки информации j 2).

Недостатком этого устройства является невысокая достоверность контроля из-за малого динамического диапазона регистрируемых сигналов..

Целью изобретения является повышение достоверности контроля.

Эта цель достигается за счет того, что устройство снабжено управляемым аттенюатором, вход которого подключен к выходу предусилителя, а выход ко входу усилителя, последовательно соединенными компаратором,генератором тактовых им ульсов и регистром накопления, разрядный выход которого подключен ко входу управления управ15 ляемого аттенюатора и к блоку обработки информации, пиковым детекто- ром, схемой ИЛИ-HE и схемой ИЛИ, выход детектора соединен со входами

20 пикового детектора и компаратора, на второй вход которого подается опорное напряжение, выход пикового детектора подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подУстройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1, предусилитель 2, управляемый аттенюатор 3, усилитель 4, детектор 5, пиковый детектор 6, аналого-цифровой преобразователь 7 и блок 8 обработки ин- формации, компаратор 9, генератор 10 тактовых импульсов, регистр 11 накопления, схему 12 ИЛИ-НЕ и схему 13 ИЛИ, Вход генератора 10 тактовых импульсов соединен с выходом компаратора 9, а выходы — со входами регистра 11 накопления, схемы 12 ИЛИ-НЕ .и схемы 13 ИЛИ. Второй вход компаратора 9 соединен с выходом детектора 5, а на третий его вход подается опорное напряжение E „ . Выход блока 8 обработки информации соединен со вторыми входами регистратора 11 накопления, схемы 12 ИЛИ-НЕ и схемы 13 ИЛИ, а выход регистра 11 накопления соединен с управляемым входом управляемого аттенюатора 3 и со вторым вхо3S дом блока 8 обработки информации.

Устройство работает следующим образом.

При появлении на преобразователе

1, установленном на контролируемом изделии, сигналов акустической эмиссии, они преобразуются в электрические, предварительно усиливаются в предусилителе 2, через управляемый аттенюатор 3 поступают на усилитель

4, где усиливаются и затем подаются на детектор 5 для преобразования в видеосигнал. Видеосигнал с детектора 5 поступает одновременно на компаратор 9 и через пиковый детектор Ь на вход аналого-цифрового преобразователя 7, Иа второй вход компаратора 9 подается постоянное напряжение

E, соответствующее верхней точке линейной области характеристики усиления усилителя 4 и детектора 5.

Верхняя граница диапазона линейности пикового детектора 6 выбирается

3 8880 ключен ко входу блока обработки информации, выход которого подсоединен ко входу сброса регистра накопления и ко вторым входам схем ИЛИ-HE и ИЛИ, выход генератора тактовых импульсов соединен со входами схем ИЛИ-НЕ и ИЛИ, выход схемы ИЛИ подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, а выход схемы ИЛИ-НŠ— ко входу сброса пикового детектора ° о

На чертеже представлена блок-схема устройства.

32 4 несколько выше опорного напряжения

Е (приблизительно на 100 мВ). Если сигнал с детектора 5 меньше Е оп то компаратор не срабатывает, и запомненное пиковым детектором 6 напряжение поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 7 и с него в цифровом виде на блок 8 обработки информации для определения амплитуды сигнала.

Если же сигнал с детектора 5 выше Е, и, то срабатывает компаратор 9, разрешив прохождение тактовых импульсов с генератора 10 тактовых импульсов на счетный вход регистра 11 накопления, на схему 12 ИЛИ-HE и на схему 13 ИЛИ. Тактовый импульс своим передним фронтом, пройдя через схему 13 ИЛИ, сбрасывает аналого- цифровой преобразователь 7 и пройдя схему 12 ИЛИ-НЕ, сбрасывает пиковый детектор 6. Задним фронтом тактового импульса добавляется единица в регистр 11 накопления, что изменяет код на выходах его разрядов, которые подаются на вход управления управляемого аттенюатора 3. При этом сигнал с предусилителя 2 уменьшается во столько раз, какой выбрана ступень ослабления d аттенюатора например, 2 ).

Если напряжение на входе компаратора

9 окажется после этого меньше то компаратор устанавливается в первоначальное положение, генератор тактовых импульсов перестает генерировать, на регистр накопления поступает только один импульс и код íà его разрядном выходе изменится на единицу. На пиковом детекторе запоминается новое значение амплитуды видеосигнала, которое измеряется аналого-цифровым преобразователем 7. Если же амплитуда видеосигнала на входе компаратора 9 продолжает оставаться выше Е, то компаратор 9 остается в состоянии срабатывания; генератор 10 тактовых импульсов продолжает генерировать импульсы, изменяя код на разрядном выходе регистра 11 накопления и, тем самым, коэффициент К ослабления управляемого аттенюатора 3 до тех пор, пока напряжение на выходе компаратора 9 не станет меньше Еоп, Коэффициент К ослабления управляемого аттенюатора 3 при этом будет равен К=а где m количество импульсов, поступивших с генератора тактовых импульсов на регистр 11 накопления.

Формула изобретения

5 8

Так как перед каждым импульсом, поступающим на регистр 11 накопления, производится сброс пикового детектора 6 аналого-цифрового преобразователя 7, то на них запоминается и измеряется амплитуда сигнала, ослабленного в К раз аттенюатором 3.

В конце процесса измерения блок 8 обработки информации принимает информацию с аналого-цифрового преобразователя 7 об амплитуде сигнала и с регистра 11 накопления о количестве m импульсов. После приема этой информации с блока 8 обработки информации производится сброс регистра ll накопления, через схему 13 ИЛИ и через схему 12 ИЛИ-НŠ— сброс пикового детектора 6.

Таким образом, описанное устройство позволяет в зависимости от мак-. симальной амплитуды сигнала, поступающего на вход усилителя, коэффи- циент ослабления управляемого аттенюатора автоматически уменьшить в определенное количество раз так, чтобы сигнал на входе АЦП всегда нахо дился в пределах его динамического диапазона. Это дает возможность измерять амплитуду сигнала АЭ в широком динамическом диапазоне(величина которого может составлять 100-110 дБ), повышая тем самым достоверность контроля.

Устройство для контроля изделий с помощью акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные

88032 4 преобразователь, предусилитель, усилитель и детектор, аналого-цифровой преобразователь и блок обработки информации, о т л и ч а ю щ е е с я

5 тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено управляемым аттенюатором, вход которого подключен к выходу предусилителя, а выход — ко входу усилителя, последо10 вательно соединенными компаратором, генератором тактовых импульсов и регистром накопления, разрядный выход которого подключен ко входу управления управляемого аттенюатора и к бло15 ку обработки информации, пиковым де". тектором, схемой ИЛИ-HE и схемой ИЛИ, выход детектора соединен со входами пикового детектора и к4мпаратора, на второй вход которого подается опорЗр ное напряжение, выход пикового детектора подключен ко входу аналогоцифрового преобразователя, выход ко" торого подключен ко входу блока обработки информации, выход которого

25 подсоединен ко входу сброса регистра накопления и ко вторым входам схем

ИЛИ-НЕ и ИЛИ, выход генератора тактовых импульсов соединен со входами схем ИЛИ-НЕ и ИЛИ, выход схемы ИЛИ

30 подключен ко входу аналого-цифрово- го преобразователя, а выход схемы

ИЛИ-НŠ— ко входу сброса пикового детектора.

Источники информации, 55 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

1517533, кл. 6 01 N 29/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

1»" 606129, кл. G 01 N 29/04, 1975 р (прототип).

888032

Составитель В. Урусов

Редактор Н. Коляда Техред А.Бабинец Корректор М. Пожо

Заказ 10718/12

Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4