Устройство для измерения акустической эмиссии

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Colo 3 Соввтсиик

Сецнаюктмчвсиии

Раслубюе

«»938138 (б! ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 02.12.80 (2 t ) 3211306/25-28

{53 ) М. Кл.

Я 01N 29/04 с присоединением заявки М

ЭВ7йв втвевкьй квинтет

CCCP ае дюлак вэвбрвтевкй и вирытвй (23) Приоритет

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень ¹23

Дата опубликования описания 23.06.82 (53) УДК 621.179.. 16(088.8) В. К. Анисимов, Л. Г. Гилядов, И. Я. Нутов и В. Б. Пастернак (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке нераэрушающих методов и средств контроля качества материалов (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

Изобретение относится к неразрушаю)щему контролю и может быть использова-. но при прочностных испытаниях материалов и иэделий.

Известно устройство ля измерения

5 акустической эмиссии, содержащее пос ледовательно соединенные преобразователь, предусилитель, полосовой усилитель и блок обработки, последовательно соединенные второй преобразователь и гене-10 ратор (1) .

Недостатком этого способа является невысокая точность измерения акустической эмиссии.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные первый преобразователь, предусилитель, аттенюатор, первый усилитель и блок обработки, пос- 2о ледовательно соединенные второй усилитель и первый детектор, последовательно соединенные третий усилитель, второй детектор и блок вычитания, последовательно соединенные генератор и второй преоб разователь, вход второго полосового усилителя соединен с выходом аттенюатора, вход третьего полосового усилителя - с выходом первого полосового усилителя, выход первого детектора подключен к второму входу блока вычитания (2) .

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено двумя каналами, каждый из которых состоит иэ последовательно соединеннык источника регулируемого напряжения, компаратора и схемы И, .первой и второй схемами сигнализации, генератором импульсов и последовательно соединенными реверсивным счетчиком и дешифратором, выходы которого подключены к управляющим входам аттенюатора, выход блока вычитания подключен к вторым входам компараторов, выход генератора иьтпульсов подключен к вторым вхо

3S 4 мер 0,1-1 МГц). Пройдя аттенюатор 3, эти сигналы постуйают в первый полосовой усилитель 4, усиливающий их до величины, требуемой блоком 5 обработки, причем в полосе частот, расположенной внутри полосы частот предусилителя (например 0,1-0,8 МГц), %роме того, сигналы с выхода управляемого аттенюатора поступают на вход второго усилителя 6, полоса частот которого расположена в пределах полосы частот предусилителя 2, но вне пределов полосы частот первого полосового усилителя 4 (например:

0,85-1,0 МГц!.

Вместе с первым детектором 7 этот усилитель образует канал выделения сигнала самоконтроля. На выходе детектора

7 напряжение () „,„=U +0 F0 где О„

Ых.„- напряжение сигнала самоконтроля; U напряжение сигналов акустической эмиссии; u — напряжение сигналов акусткчеоких и электромагнитных помех, проникших к данной полосе частот. Для компенсации сигналов 01 и U с выхода первого усилителя 4 снимают сигнал, который через третий усилитель 8 (полоса частот

0,65-0,8 МГц, т,е. равна по ширине полосе частот второго усилителя 6 и расположена рядом с ней) поступает на второй детектор 9, аналогичный первому детектору 7. На его выходе сигнал О „

1к. 1

= U + 0>, т.е. сигналы акустической эмиссии и помех практически равные сигналам на выходе первого детектора 7.

Поэтому на выходе блока 10 вычитания напряжение практически равно напряжению сигнала самоконтроля 01.

3 9381 дам схем И каждого канала, третий вход схемы И первого канала подключен к выходу переполнения реверсивного счетчика по максимуму и к входу первой схемы сигнализации, третий вход схемы

И второго канала подключен к выходу переполнения реверсивного счетчика по .минимуму и к входу второй схемы сигнализации, выход схемы И первого канала подключен к прямому входу реверсивного счетчика, а выход схемы И второго канала - к ревевсищному вхощ реверсивного счетчика.

На чертеже представлена блок-схема усчройства. 15

Устройство содержит последовательно соединенные первый преобразователь 1, предусклитель 2, аттенюатор 3, первый усилитель 4 и блок 5 обработки, после» довательно соединенные второй усилитель ре

6 и первый детектор 7, последовательно соединенные третий усилитель 8 и второй детектор 9 и блок 10 вычитания, последовательно соединенные генератор 11 и второй преобразователь 13, два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных источника 13 и 14 регулируемого напряжения, компаратора

15 и 16 и схем И 17 и 18, генератор 19 импульсов, первую схему 20 и втору1о схему 21 сигнализации и последЬвательно соединенные реверсивный счетчик 22 и дешифратор 23, выходы которого подключены к управляющим входам аттенюатора

3, выход блока 10 вычитания подключен к вторым входам компараторов 15 и 16 каждого канала, третий вход схемы И

17 подключен к выходу переполнения реверсивного счетчика 22 по максимуму и к входу схемы 20 сигнализации, тре40 тий вход схемы И 18 подключен к выходу переполнения реверсивного счетчика

22 по минимуму и к входу схемы 21 сигнализации, выход схемы И 17 подключен к прямому входу реверсивного счетчика 22, выход схемы И 18 под45 ключен к реверсивному входу реверсивного счетчика 22, а выход генератора

19 импульсов - к вторым входам схем

И 17и 18.

Устройство работает следующим образом.

Акустические сигналы, распространяющиеся по изделию, достигают приемного преобразователя 1, который преобразует их в электрические сигналы. 55

Предусилитель 2 усиливает их до величины, удобной для передачи в последующие узлы, в широкой полосе частот (напри»

Сигналы самоконтроля (шум в попове частот 0,85-1 МГц) создает генератор

11, через излучающий преобразователь

12 этот сигнал вводят в изделие.

Сигнал с выхода блока 10 вычитания поступает на входы компараторов

15 и 16, на другие входы которых поступают напряжения Ос1„и 0, с источников

13 и 14 регулируемого напряжения.

При нормальной работе устройства оба компаратора находятся в исходном состоянии, а напряжение К, заключено в пределах UО.1 СU„< ОО,1

При уменьшений или увелйчении общего коэффициента усиления напряжение

U выходит из указанных пределов, опрокидывается соответствующий компаратор, и его сигнал поступает на соо 1ъеъствуюшую схему И. На вторые входы схем И 17 и 18 поступают сигналы генератора 19 импульсов, а на третьи

5 938 1 входы - в исходном состоянии - разрешающие сигналы с выходов переполнения реверсивного счетчика 22 соответственно..

При этом сигналы генератора 19 импульсов поступают на соответствующий HKGA реверсивного счетчика 22, который считает их. Через дешифратор 23 сигналы с выхода этого счетчика изменяют коэффициент перейачк аттенюатора 3, Соответственно изменяется и величина накряжения V, которую изменение коэффициента передачи аттенюатора вводит в первоначальные пределы 0,„(Ц,С0

Прн этом работа устройства прекращается, так как опрокинутый компаратор ls возвращается в исходное состояние, к о крытая им схема И закрывается, прекращая поступление сигналов генератора 19 импульсов s реверсивный счетчик 22.

Если изменение усиления настолько вели- щ ко, например обрыв акустического контакта или кабеля, то напряжение U,íå может быть восстановлено до первоначального значения.

В этом аварийном случае происходит И поступление импульсов генератора 19 ! в реверсквнчй счетчик 22 до переполнения последнего. Сигнал соответствующего переполнения запирает сверху И и счетчик 22 остается в таком положении до подачи команды "(:брос" оператором, кот рому сигнализирует о необходимости принятия мер соответствующая схема

20 нли 21 сигнализации.

Таким образом, предпагаемое устройство позволяет автоматически пойдерживать общий коэффициент усиления приемно-усилительного тракта (включая и акуотнческий контакт с изделием) в установленных пределах, за счет чего и повышается точность измерения акустической эмиссии формула из обре тен ия

Устройство лля измерения акустичес- кой эмиссии, содержащее последовательно соединенные первый преобразователь, прелусилитель, атъзнюатор, первый усилитель к блок обработки, поспедовател но соединенные второй усилитель и первый детектор, последовательно соейиненные третий усилитель, второй детектор и блок вычитания, последовательно. соейиненные генератор и второй преобразователь, вход второго иопосового усилителя соейинен с выходом аттенюатора, вход третьего полосового усилителя — с выходом первого полосового усилителя, выход первого детектора подключен к первому входу блока вычитания, о т л кч а ю щ е е с я тем,,что, с цепью повышения точности измерения, оно снабжечо двумя каналамк, каждый из которых состоит кз последовательно соединенных источника регулируемого напряженин, компаратора к схемы И, первой и второй схемами сигнализации, генератором импульсов и последовательно сое- . лш еннымк реверсивным счетчиком и де шифратором, выходы которого подключены к управляющим входам аттенюатора, выход блока вычитания подключен к вторым входам компараторов, выход генератора импульсов подключен к вторым входам схем И каждого канала, третий вход схемы И первого канала подключен к выходу переполнения реверсивного счетчика по максимуму к к входу первой схемы сигнализации, третий вход схемы И второго канала подключен к выходу переполнения реверсивного счетчика ко минкмуъ Г и к входу второй схемы сигнализации, выход схемы И первого канала подключен к прямому входу реверсивного счеъчика, а выход схемы И второго канала.к реверсивному ахоау реверсивного счеъчика.

ИстОчники .информацкир принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 544907, кл. G 01 К 29/ОО, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР ко заявке 342941358, кп. Q 01 М 29/04, 1980 (прототип).

938138

Составитель В. Урусов

Редак вор,А. Ко@орИе Техред E.Õàpèòîí÷èê Корректор И.Муска

Заказ -4450/66 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

3.13Р45, Яства„Ж З5, Раушская наб., д, 4/5, Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4