Многоканальное устройство для контроля изделий методом акустической эмиссии

 

и 911318

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцмалкстнческмх

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлено 04.01.80 {21) 2865621 25-28 с присоединением заявки ге (23) Приоритет (51)М. Кл.

6 01 М 29/04

5кударстанний каинтет

CCCP ае яелаи изобретений н отхрытнй

Опубликовано 07.03.82. Бюллетень М 9

Дата опубликования описания 0703.82 (ЗЗ) УДК 621 179..16 (088,8) / (72) Авторы изобретения

В. Б. Пастернак, М. М..1йпинер, Т. В, Мазур, С. А. и Г. В. Яковлев

Всесоюзный научно-исследовательский институт по ра e" неразрушающих методов и средств контроля качества материалов "=-.(71) Заявитель (54) мнОГОкАнАльнОе устРОЙстВО для кОнтРОля изделий метОдом АкустическОЙ эмиссии

Йзобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле развивающихся дефектов в изделиях.

Известно многоканальное устройство для контроля изделий методом акустической эмиссии, содержащее в каждом канале последовательно соединенные преобразователь, усилитель, усилитель-ограничитель. схему И и блок абработки информации (1).

Недостатком этого устройства является отсутствие защиты от реверберапионных помех.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоканальное устройство для контроля. изделий методом акустической эмиссии, содержащее в каждом канале последовательно соединенные преобразователь, усилитель, усилитель-ограничитель и схему И, соединенные с выходами схемы И параллельно

; включенные блок обработки информации и формирователь эоны контроля, и последова-, тельно соединенный с ним формирователь допустимой зоны реверберации, а выход блока обработки информации соединен со вторым входом схемы И каждого канала (2).

Недостатком известного устройства является невысокая достоверность контроля, связанная стем,,что сигналы акустической эмиссии, имеющие малую амплитуду, вызывают такую же временную задержку, что и сигналы большой амплитуды.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

Эта цель достигается за счет того, что уст ° ройство снабжено подключенными к выходу формирователя зоны контроля последовательно соединенными формирователем зоны реверберации, выход, которого соединен с третьим входом схемы И каждого канала, формирователем времени реверберации, триттером и делителем напряжения, выход которого подключен ко вторым входам усилителей-ограничителей каждого канала, схемой совпадения, первый вход которой соединен со вторым входом формирователя зоны реверберации, второй вход — с выходом формирователя допустимой зоны реверберации, а выход— со вторым входом трипера,.и схемой ИЛИ,, входы которой соединены с выходами усили91131 телей-ограничителей каждого канала, а выход — со вторыми входами формирователей зоны реверберации и времени реверберации.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит несколько каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя 1, усилителя 2, усилителя-ограничителя 3 и схемы

4 И, соединенные с выходами схем И 4 параллельно включенные блок 5 обработки информации и формирователь 6 зоны контроля, подключенные к его выходу параллельно соединенные формирователь 7 допустимой зоны реверберации и формирователь 8 зоны реверберации, последовательно соединенные схему

9 совпадения, триггер 10 и делитель 11 напряжения, выход которого соединен со входом усилителя-ограничителя 3 каждого канала, формирователь 12 времени реверберации, первый вход которого соединен с выходом формиро-: вателя 8 зоны реверберации, а выход — со вторым входом триггера 10, схему ИЛИ 13, входы которой соединены с выходами усилителей-ограничителей каждого канала, а выход — со вторыми входами формирователя

6 зоны реверберации и формирователя 12 вре мени реверберации.

Устройство работает следующим образом.

Каждый из преобразователей 1, приняв сигнал АЭ, преобразует его в электрический сигнал. Затем эти сигналы, усиленные усилителями 2, поступают на соответствующий усилитель-ограничитель 3 с отсечкой. При превышении ими установленного уровня отсечки они усиливаются до ограничения для поступления на схемы И4 соответствующего канала и

2$ через схему ИЛИ 13 на дополнительные входы формирователя 8 зоны реверберации и формирователя 12 времени реверберации. Со схемы И 4 импульсы подаются на .соответствующие входы блока 5 обработки информации и формирователя 6 зоны контроля. При поступлении импульсов со всех каналов на блок

5 обработки информации последний, используя ЭВМ, определяет местоположение источни45 ка принятых сигналов АЭ, амплитуду, интенсивность и другие параметры значимости развивающихся дефектов. С момента прихода сигналов со всех каналов на блок 5 обработ50 ки информации до приема информации ЭВС с блока 5 обработки информации на схемы

И 4 каждого канала поступает запрещающий импульс, исключающий возможное изменение принятой информации при ее обработке. При поступлении первого из принятых сигналов АЭ И на формирователь б зоны контроля, выпол. ненный в виде одиовибратора, с него на формирователь 7 допустимой зоны реверберации. и на формирователь 8 зоны реверберации подается импульс конца строба зоны контроля.

Длительность строба зоны контроля выставля- ется не меньшей предельно возможной разности времен прихода сигналов на преобразователи 1, установленные на объекте контроля.

Формирователь 7 допустимой зоны реверберации выполнен в виде одновибратора, длительность импульса которого выставляется не меньше предельно возможной продолжительности реверберации при сильном сигнале АЭ на контролируемом объекте данным многоканаль-. ным устройством. С формирователя 7 допустимой зоны реверберации импульс поступает на один иэ входов схемы 9 совпадения. Формироi.. ватель 8 зоны реверберации выполнен в виде одновибратора продленной длительности, емкость которого имеет принудительный сброс через сопротивление и ключ импульсами наличия событий, поступающих на дополнительные входы формирователя. Импульс конца зоны контроля запускает адновибратор (од- новременно и одновибратор формирователя 7 допустимой зоны реверберации). При малой частоте событий АЭ (минимальное время между событиями больше времени установки одиовибратора формирователя 8 зоны реверберации) конец зоны реверберации определяется временем заряда емкости одновибратора.

В этом случае сигналы, поступающие на дополнительный вход, не влияют на работу этого одновибратора. При большой интенсивности событий АЭ сигналы подаются на донолнительный вход раньше, чем зарядится емкость одиовибратора, и принудительно разряжают ее через ключ.

Таким образом, длительность импульса одновибратора продлевается до тех пор, пока между импульсами событий АЭ не наступит пауза, большая времени установки одновибратора формирователя 8 зоны реверберации. Следовательно, длительность эоны реверберации автоматически устанавливается в зависимости от интенсивности принятьи сигналов АЭ. Так как для данного объекта длительность реверберацирнного звона одйозначно зависит от интенсивности принятых сигналов АЭ, то такая схема обеспечивает оптимальную длительность зоны реверберации. С одного выхода формирователя 8 зоны реверберации импульс (логической единицы) одновибрятора поступает на второй вход схемы .9 совпадения, а с другого выхода (инверсного) импульс подается на третьи входы схем И 4 всех каналов, запрещая прохождение сигналов через схемы И4 при наличии импульса зоны реверберации, и на формирователь 12 времени реверберации, запуская его в конце импульса зоны реверберации. Формирователь 12 времени

91131 реверберации предназначен для автоматического

1 возврата уровня отсечки усилителей-ограничителей 3 к прежнему низшему значению (если уровень отсечки последних установлен на высшем значении), если в течение времени, определяемом формирователем 12 времени ревер-. берации, на вход усилителей-ограничителей 3 не поступали сигналы, превышающие высший уровень отсечки. Формирователь 12 времени реверберации может. быть выполнен в виде одновибратора продленной длительности (аналогичного одновибратору формирователя 8 зоны реверберации), длительность которого без учета продления устанавливается л зависимости от объекта контроля и контролирую . щей системы. При поступлении на преобразователи сигналов АЭ большой амплитуды длительность реверберационного звона резко возрастает и, в силу Ьтого, возр-стает длитель4

15 ность импульса с формирователя 8 зоны ре- 20

I верберации. При превышении длительности . импульса с формирователя 8 зоны реверберации длительности импульса с формирователя

7 допустимой зоны реверберации на выходе схемы 9 совпадения появляется импульс, уста- 25 навливающий триггер 10 в положение, обеспечивающее на выходе делителя 11 напряжения высший уровень отсечки усилителей-ограничителей 3. При этом соответственно уменьшается количество импульсов на выходах усили- 50 телей-ограничителей 3 с отсечкой, поэтому сокращается длительность импулъса на выходе формирователя 8 зоны реверберации. Если по окончании зоны реверберации во время импульса формирователя 12 времени реверберации на вход усилителей-ограничителей 3 с отсечкой не поступают сигналы, превышающие установленный триггером 10 через делитель 11 напряжения высший уровень отсечки, то в конце этого импульса триггер 10 перебрасывается 40 .в другое состояние, соответствующее низшему уровню отсечки на входах усилителей-ограничителей 3.

Таким образом, многоканальное устройство ,способно принимать сигналы АЭ малой ампли- 45 туды. Если же в течение импульса. с формирователя 12 времени реверберации продолжают поступать сигналы на вход усилителейограничителей 3 с амплитудой, превышающей высший уровень отсечки, то импульсы на до50 полнительном входе формирователя 12 времени реверберации разряжают его емкость, продлевая тем самым длительность его импульса.

Триггер 10 сохраняет свое прежнее состояние, при котором делитель 11 вьщает высокий уровень отсечки. Следовательно, при сигналах АЭ большой амплитуды устройство работает при

1 высоком уровне отсечки, а при сигналах АЭ малой амплитуды — с малым уровнем отсечки.

Уровень отсечки, при котором в данный момент фиксируются параметры сигналов АЭ, регистрируется для учета масштаба параметрой

АЭ при последующей обработке.

Таким образом, в предлагаемом многоканальном устройстве уровень отсечки и время защигы от реверберационных помех являются оптимальными и автоматически изменяемыми при изменении амплитуды сигналов АЭ..-.1то приводит к повышению достоверности при заданной производительности контроля, так как время защиты от реверберационных йомех становится оптимальным во всем динамическом диайазоне поступающих сигналов АЭ, возника

1ющих в объекте контроля.

Формула изобретения

Многоканальное устройство дяя контроля изделий методом акустической эмиссии, содержащее в каждом канале последовательно соединен, ные преобразователь, усилитель, усилитель-ограничитель и схему И, соединенные с выходами схемы И нараллелъно включенные блас обработки информации и формирователь эоны контроля, и последовательно соединенный с ним фор ирователь допустимой зоны реверберации, а выход блока обработки информации соединен со вторым входом схемы И каждого канала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено подключенными к выходу формирователя зоны контроля последовательно соединенными формирователем зоны реверберации, выход которого соедин с третьим вхо. дом схемы И каждого канала, формирователем времени реверберации, триггером и делителем напряжения, выход которого подключен ко вторым входам усилителей-ограничителей каждого канала, схемой совпадения, первый вход которой соединен со вторым входом формирователя зоны реверберации, второй вход — с выходом формирователя допустимой эоны реверберации, а выход — со вторым входом триггера, и схемой ИЛИ, входы которой соединены с выходами усилителей-ограничителей каждого канала, а выход — со вторыми входами, формирователей зоны реверберации и времени реверберации.

Источники ьшформации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Н 684440, кл. G 01 N 29/04, 1978.

2. Пастернак В. Б. Исследование и разработка стационарной установки для контроля энергетических объектов методом акустичес- . кой эмиссии. "Поиск-АФ вЂ” 33", отчет 11 — 77, ВНИИМК,.Кишинев, 1979, с. 95 — 104 (прототип).

911318

Составитель В. Урусов

Техред M.Тенер Корректор М. Коста, Редактор В. Лазаренко

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

Заказ 1111/30 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раущскаи наб., д. 4/5