Устройство акустико-эмиссионного контроля размеров трещин

 

Союз Советски к

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное н авт. свнд-ву (22) Заявлено 03. 09. 80 (21) 2978879/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07. 05. 82. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 07 . 05 .82 (51)М. Кл.

G 01 и 29/04

Гоеударстеапвй комитет

СССР

Ае делам изееретеиий и открытий (53) УДК 620.179..16(088.8) (72) Авторы изобретения

Б.А.Кузнецов, Е.В.Несмашный и О.И.Холькин, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ PA3MEP0B ТРЕЩИН

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для акустико-эмиссионного контроля размеров трещин.

Известно устройство для контроля размеров трещин, содержащее соеди5 ненные последовательно приемный преобразователь, усилитель, фильтр и пиковый вольтметр. Устройство позво" ляет измерять длину трещины, nponop l0 циональ ную сумме амплитуд отдель ных событ и и а ку ст и че ской э ми ссии, возведенных в степень 2/3 (1 .

Недостатком данного устройства является ограниченный динамический

15 диапазон измеряемых амплитуд сигналов, что не позволяет получать правильный результат суммирования амплитуд в указанных степенях.

Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство акустико-эмиссионного контроля размеров трещин содержит соединенные последовательно резонансный электро.

2 акустический преобразователь, усилитель, пороговое устройство и счет чик импульсов, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и блок регистрации, а также блок управления, вход которого соединен с выходом порогового устройства, а выходы соединены со входами управления счетчика импульсов и блока регистрации 21.

Недостатком этого устройства яв-. ляется малая информативность контро ля. Это вызвано тем, что устройство оценивает размер трещин по амплитуде сигнала, при этом предполагается, что амплитуда сигнала пропорциональ-. на числу осцилляций. В действительности сигналы акустической эмиссии . имеют экспоненциально спадающую огибающую амплитуду осцилляций.

Кроме того, устройство не позволяет измерять текущую площадь трещины.

926597 не = о+ (- } з Е е > о К

Цель изобретения — увеличение информативности контроля.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено соединенными последовательно блоком умножения, блоком функционального преобразования и накапливающим сумматором, вход блока умножения соединен с выходом счетчика импульсов, выход на.капливающего сумматора - с входом 10 цифроаналогового преобразователя, а третий выход блока управления - с управляющим входом блока умножения.

На чертеже представлена блок-схема устройства акустико-эмиссионного i5 контроля размеров трещин.

Устройство содержит соединенные последовательно резонансный электро. акустический преобразователь 1, усилитель 2, пороговое устройство 3 и счетчик 4 импульсов, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь 5 и блок б регистрации, а также блок 7 управления, вход которого соединен с выходом порогового устройства 3, а выходы соединены с входами управления счетчика 4 импуль. сов и блока 6 регистрации. Устройство включает также соединенные после" довательно блок 8 умножения, блок 9 функциойального преобразования и накапливающий сумматор 10, причем вход блока 8 умножения соединен с выходом счетчика 4 импульсов, выход накапливающего сумматора 10 — с вхоДЬм цифроаналогового преобразователя

5, а третий выход блока 7 управленияс управляющим входом блока 8 умножения.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы акустической эмиссии, принимаемые резонансным электроакус" тическим преобразователем 1, представляют собой на его выходе экспо45 ненциально затухающие колебания. Текущее значение площади трещины определяется исходной площадью S трещины и суммой всех скачков ее подрастания в соответствии с выражением

4 ва 3, приведенное к входу усилителя 2;

К - коэффициент усиления усиди.

4 теля 2;

N - количество зарегистрированных сигналов (событий акустической эмиссии);

Q — эквивалентная добротность системы контролируемый объект-приемный преобразователь; й„ - количество импульсов в серии для 1-того события акустической эмиссии.

Выражение основано на допущении, что суммарная площадь трещины пропорциональна сумме амплитуд отдельных событий акустической эмиссии;а амплитуда события является функцией количества импульсов в событии.

С усилителя 2 сигналы поступают на пороговое устройство 3, вырабатывающее после каждого сигнала серию импульсов, равных количеству осцилляций в сигнале. Количество М ° им1 пульсов в серии подсчитывается счетчиком 4 импульсов. В блоке 8 умножения происходит умножение величины N1 на постоянный для выбранного типа контролируемого объекта коэффициент а= 2Л/3Q, установка которого производится через устройство ввода (не показано}. В блоке 9 функционального преобразования производится вычисление величины 1 ". Накапливающий сумматор 10 производит суммирование величин 8 по всем импульсам.

Цифроаналоговый преобразователь 5 преобразует цифровой код накапливающего сумматора 10 в аналоговый сигнал, который регистрируется в блоке

6 регистрации. Блок 7 управления осуществляет синхронизацию счетчика

4 импульсов, блока 8 умножения и блока б регистрации относительно моментов обнаружения сигналов.

Предлагаемое устройство за счет введения дополнительных блоков обработки сигнала позволяет в реальном масштабе времени отображать текущую площадь развивающейся трещины по сигналам акустической эмиссии. где К - коэффициент, зависящий от

5 эмиссионных своиств материала;

U - напряжение порога срабатыЧ вания порогового устройстФормула изобретения

Устройство акустико-эмиссионного контроля размеров трещин, содержащее соединенные последовательно резонанс926597 капливающим сумматором, вход блока умножения соединен с выходом счетчика импульсов, выход накапливающего сумматора - с входом цифроаналогового преобразователя, а третий выход блока управления - с управляющим входом блока умножения.

Составитель К. Хилков

Редактор А.Лежнина Техред Ж. Кастелевич

Корректор С.Шекмар.

Заказ 2977/39 ираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государстввнного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 ный электроакустический преобразователь, усилитель, пороговое устройство и счетчик импульсов, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и блок регистрации, а также блок управления, вход которого соединен с выходом порогового устройства, а выходы соединены с входами управления счетчика импульсов и блока регистрации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения информативности контроля, оно снабжено соединейныии последовательно блоком умножения, блоком функционального преобразования и наИсточники информации, >о принятые во внимание при экспертизе

"Дефектоскопия", 1975, М 4, с 119

2. Авторское.,свидетельство СССР 606129, кл. 6 01 и 29/04, 1978

15 (прототип ) °