Устройство для контроля изделий методом акустической эмиссии

 

Союз Советскин

Социалистичеекик республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт, свнд-ву(22) Заявлено 29. 08. 79 (21) 2816026/25-28 с присоединением заявк» № (5t)NL. Кл.

G О1 N 29/04

Ввударвтвнпвй квинтет

СССР

an aeaas нзевретеннй н вткрытнй (23)Приоритет

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

I (53) УДК 621. . 179.16 (088.8) Дата опубликования описания 10.02.82 (72) Авторы изобретения

В.Б. Пастернак, М.М. Шпинер, Л.Г. Гилядо и В.В. Шемякин

Всесоюзный научно-исследовательский инстФ rlh j&6II ф неразрушающих методов и средств контроля каче тра.. материалов

От ке",. (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ

АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для контроля развивающихся дефектов в иэделиях.

Известно устройство для контроля изделий методом акустической эмиссии, содержащее четыре канала приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя, усилителя и формирователя, форte мирователь разности времени прихода и ЭВМ, три преобразователя располо" жены по углам треугольника, а четвертый — внутри него tll.

Недостатком этого устройства явIS ляется невысокая достоверность контроля, связанная с малой помехозащищенностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля изделий методом акустической эмиссии, содержащее четыре канала приема, каждый из которых состоит из последовательно сое- диненных преобразователя, усилителя и формирователя импульсов, подклю" ченные к выходам каналов последовательно соединенные формирователь разности времен прихода и измеритель разности времен прихода, и ЭВМ, три преобразователя расположены по углам треугольника, а четвертый - внутри него 1.23.

Недостатком этого устройства является невысокая помехозащищенность, что приводит к появлению ложных отсчетов.

Цель изобретения — повыщение помехозащищенности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено формирователем зоны контроля, четырьмя канальны" ми триггерами, схемой И, схемой И-НЕ, схемой ИЛИ, схемой совпадения, пер" вым и вторым бистабильными триггерами, генератором пилообразного напряжения и пороговым блоком, формиро" ватель эоны контроля соединен с пер3 9 выми входами канальных и бистабильных триггеров, вторые входы канальных триггеров соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов, выходы канальных триггеров подключены ко входам схемы И, выход которого подключен к первому входу схемы И-НЕ, выходы формирователя разности времен прихода, соответствующие каналам, акустические преобразователи которых расположены по углам треугольника, соединены через схему ИЛИ с первым входом схемы совпадения 2, второй вход которой соединен с выходом формирователя разности времен прихода канала, акустический преобразователь которого расположен внутри треугольника, выход схемы совпадений подключен ко второму входу первого бистабильного триггера, выход которого соединен со вторым входом схемы И"HE и через соединенные последовательно генератор пилообразного напряжения и пороговый блок со вторым входом второго бистабильного триггера, выход последнего подключен к третьему входу схемы

И-НЕ, второй вход порогового устройства соеДинен с источником опорного напряжения, а входы ЭВМ подключены к выходам измерителя разности времен прихода и схемы И-HE.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит расположенные на объекте 1 преобразователи 2-5, усилители 6-9, формирователи 10-13 импульсов, формирователь 14 разности времен прихода (РВП), измеритель 15 разности времен прихода, ЭВМ 16, канальные триггеры.17-20, формировао тель 21 зоны контроля, схему 22 И, схему 23 И-НЕ, схему 24 ИЛИ, схему 25 совпадения, первый бистабильный триггер 26, генератор 27 пилообразного напряжения, пороговый блок 28 и второй бистабильный триггер 29.

Преобразователи 2-5, три из которых, 3-5, расположены по углам треугольника, а второй — в центре него, соединены с соответствующими усилителями 6-9 и формирователями 10-13 импульсов, выходы которых подключены ко входу формирователя 14 разности времен прихода, выходы которого подключены ко входам измерителя 15 разности времен прихода, выходы которого подключены ко входам ЭВМ 16. Выходы формирователей 10-13 импульсов подклю

03763 4

1О

2О

25 зо

4О

55 чены ко входам канальных триггеров

17-20, выходы которых подклю:ены ко входам схемы 22 И. Выход формирователя 21 зоны контроля подключен ко вторым входам канальных триггеров 1720 и ко вторым входам бистабильных триггеров 26 и 29. Выходы формирователя 14 разности времен прихода тех каналов, преобразователи 3-5 которых расположены в углах треугольника, подключены ко входам схемы 24 ИЛИ, выход канала, преобразователь 2 которого расположен внутри треугольника, подключен к первому входу схемы

25 совпадения, ко второму входу которой подключен выход схемы 24 ИЛИ. Выход схемы 25 совпадения подключен ко второму входу первого бистабильного триггера 26 и ко входу генератора 27 пилообразного напряжения, выход которого подключен .к первому входу по- . рогового блока 28, на второй вход которого подается опорное напряжение

E „, а выход соединен со вторым входом второго бистабильного триггера

29, выход которого подключен к первому входу схемы 22 И, второй вход которой подключен к выходу первого бистабильного триггера 26, третий вход — к выходу схемы 22 И, а выходк ЭВМ 16

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от источника акустической эмиссии (АЭ) принимаются группой преобразователей 2-5, преобразуются в них в электрические, усиливаются усилителями 6-9 в каждом канале и, если их величины превышают пороговый уровень, преобразуются в логические импульсы в формирователях 10-13 импульсов. Затем на формирователе

14 РВП вырабатываются в каждом канале импульсы длительностью, равной

РВП между временами прихода сигнала АЭ на ближайший к источнику АЭ преобразователь и преобразователь данного канала. Эти импульсы с формирователя 14 РВП поступают на измеритель 15 РВП, где преобразовываются в цифровой код, и подаются на ЭВМ

16 для определения координат источника АЭ. Импульсы с формирователей

10-13 перебрасывают соответствующие триггеры 17-20, сброс которых происходит задним фронтом строба, определяющего зону обзора, с формирователя 21 зоны контроля. Этот формирователь 21 запускается первым иэ

Формула изобретения

5 90376 импульсов с формирователей 10-13 импульсов. Импульсы с триггеров E7-20 поступают на схему 22 И, сигнал с которой, длительностью от последнего по времени .импульса с формирователей

10-13 до конца зоны контроля, подается на схему 23 И-HE. Сигналы с формирователя 14 РВП, соответствующие внешним по расположению.преобразователям 3-5, поступают на схему 10

24 ИЛИ, и с нее импульс длительностью от первого до последнего из них подается на схему 25 совпадения. На второй вход схемы 25 совпадения поступает импульс с формирователя 15

14 РВП канала с центральным преобразователем 2 (расположенным внутри треугольника). Этот импульс длится от первого, пришедшего на преобразователи 3-5 сигнала, до сигнала, пришедшего на центральный преобра" зователь 2.

Если на центральный преобразователь 2 сигнал пришел первым по времени, то на второй вход схемы 25 совпадения поступает сигнал постоянного уровня логической единицы. Импульс со схемы 25 совпадения пере- брасывает бистабильный триггер 26, сброс которого производится задним фронтом строба с формирователя 21 эоны контроля. Импульс с триггера 26, поступая на второй вход схемы 23

И-НЕ, дает разрешение после прихода последнего сигнала на преобразователи (в данном случае на преобразователь 5) на запись данных о РВП в

ЗВМ 16 и проведение расчетов для определения координат источника АЭ, находящегося в зоне контроля. Если на выходе формирователя 10 импульсов (первый канал), соответствующего внутреннему по расположению акустическому преобразователю 2, сигнал окажется последним по времени (из четырех в данном примере), то на выходе схемы 25 совпадения будет постоянный уровень логической единицы, триггер 26 не запустится и его выходной сигнал (уровень логического

50 нуля) не пропустит импульс со схемы 22 И на запись данных о РВП в ЭВМ и проведение расчетов для определения координат источника АЭ.. Импульс со схемы 25 совпадения, длительностью от сигнала на центральном преобразо 5S вателе до сигнала на последнем пре/ образователе, запустит генератор 27 пилообразного напряжения, сигнал с

3 6 которого поступит на пороговый блок

28. На второй вход порогового блока 28 подается опорное напряжение Е „ определяющее максимально возможную

РВП между центральным и последним по времени прихода сигналов преобразователей. Если напряжение на выходе генератора 27 пилообраэного напряжения превышает опорное Е», то запускается бистабильный триггер 29 на время до конца зоны контроля, запрещая прохождение импульса со схемы

22 И на запись данных о РВП и ЭВМ и проведение расчетов для определения координат источника АЗ.

При этом исключается возможность ложных отсчетов от всевозможных помех при неправильной последовательнос" ти прихода сигналов (неправильной возможной последовательности и величине разностей времен прихода сигналов), так как на центральный преобразователь (который расположен внутри многоугольника, образованного остальными преобразователями группы) сигнал от источника АЭ, находящегося в зоне контроля, никогда не может придти последним по времени, причем РВП сигналов между центральным и последним по времени прихода акустическими преобразователями не может быть меньше определенной величины. Следовательно, исключается обработка, определение координат (беэмашинным путем или на

ЭВМ) неправильной последовательности сигналов на преобразователях.

Таким образом, исключается вычисление координат по ложным сериям сигналов, чем достигается повышение помехозащищенности устройства °

Устройство для контроля изделий методом акустической эмиссии, содержащее четыре канала приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя, усилителя и формирователя импульсов, подключенные к выходам каналов последовательно соединенные. Формирова-. тель разности времен прихода и измеритель разности времен прихода, и

ЭВМ; три преобразователя располагаются по углам треугольника, а четвертый - внутри него, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, оно снабжено

9037

ВНИИПИ Заказ 102/25 Тираж 882 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул. Проектная, формирователем зоны контроля, четырьмя канальными триггерами, схемой И, схемой И-НЕ, схемой ИЛИ, схемой совпадения, первым и вторым бистабильными, триггерами, генератором пило" 5 образного напряжения и пороговым блоком, формирователь зоны контроля соединен с первыми входами канальных и бистабильных триггеров, вторые входы канальных триггеров соединены с выходами соответствукнцих формирователей импульсов, выходы канальных триггеров подключены ко входам схемы И, выход которой подключен к первому входу схемы И-НЕ, выходы формирователя разности времен прихода, соответствующие каналам, акустические преобразователи которых расположены по углам треугольника, соединены через схему ИЛИ с первым вхо- 20 дом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом формирователя разности времен прихода канала, 63 8 акустический преобразователь которого расположен внутри треугольника, выход схемы совпадения подключен ко второму входу первого бистабильного триггера, выход которого соединен со вторым входом схемы И-НЕ и через соединенные последовательно генератор пилообразного напряжения и пороговый блок — со вторым входом второго бистабильного триггера, выход последнего подключен к третьему входу схемы И-НЕ, второй вход порогового устройства соединен с источником опорного напряжения, а входы

ЭВИ подключены к выходам измерителя. разности времен прихода и схемы И-HE.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР и 504074, кл. G 01 N 29/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР и у4669, Kï. с 01 N 29/04, 1976 (прототип).