SU1096568A1 - Многоканальное устройство дл определени координат развивающейс трещины - Google Patents

Abstract

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ ТРЕЩИНЫ, содержащее каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные преобразователь, усилитель и формирователь, а также генератор тактовых импульсов, счетчик, регистры по числу каналов, последова- i тельно соединенные электронно-вычислительный блок и регистратор, о т л ич а ю щ е .е с   тем, что, с целью ;повьавенн  точности определени  хоординат , оно снабжено блоками измерени  параметров сигналов н блоками первичной обработки, каждый канал содержит блок измерени  параметров сигналов, включенный между выходом усилител ; и вторим входом регистра, подключенного первым входом к выходу формиро вател , каналы объединены в группы, кажда  из которых содержит по меныаей мере три канала и включает блок первичной обработки, соединенный входом с первой общей виной, объедин ющей выходы всех регистров этой груптш каналов, вход электронно-вычислительного блока соединен с второй общей шиной, объедин ющей выходы всех блоков первичной обработки, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу счетчика, а выход последнего соединен с третьими входами регистров каждого канала. Осо ф ел Од 00

Description

11 Изобретение относитс  к неразруш ющему контролю и может быть использовано при механических испытани х различных конструкций. Известно многоканальное устройст дл  определени  координат развивающейс  треп1Ины, содержащее п каналов включающих измерительный преобразов тель, усилитель с пороговьм устройством , логические схемы ИЛИ и НЕ и триггерЫг а также измерители интерв лов времени, шифратор, коммутатор, схему задержки, схему объединени , счетчик, согласующий блок, электронно-вычислительный блок и регистратор Недостаток данного устройства состоит в низкой точности определени  координат трещины, так как в расчете координат учитываютс  сигналы только трех измерительных преобразователей Наиболее близким -к изобретению по технической сущности  вл етс  многоканальное устр ойство дл  определени  координат развивающейс  трещины , содержащее каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразовател , усилите л  и формировател , два триггера, последовательно соединенньш электрон но-вычислительный блок и регистратор счетчик, шифратор, последс-вательно соединенные генератор тактовых импульсов и схему И, регистры сдвига по числу каналов, первый вход каждого из которых подключен к выходу шифратора, первую схему ИЛИ, входы которой подключены к выходам регистров сдвига, а выход соединен с первы ми входами двух триггеров,, вторую схему ИЛИ, первый вход которой соединен с вторым выходом электронно вычислительного .блока, второй вход с первьи выходом счетчика, а выход с вторыми входами регистров сдвига и вторым входом первого триггера, и третью схему ИЛИ, первый вход кото рой подключен к выходу второй схемы ИЛИ, второй вход - к третьему выходу электронно-вычислительного бпска а выход - к второму входу второго триггера, первые входы шифратора подключены к выходам формирователей каждого канала, второй вход - к первому выходу первого триггера, второй выход его соединен с первьв входом счетчика, третьи входы регистров сдвига соединены с вторым входом счетчика и выходом схемы И, а выхо681 ды - с первым входом электрспшноЕычислительного блока, второй вход электронно-вычислительного блока соединен с выходом второго триггера и вторым входом схемы И, а третий вход - с вторыми выходами счетчика t23. Однако известное устройство не обладает требуемой точностью определени  координат развивающейс  трещины, что св зано с ограниченной производительностью злектронно-вычислительнего блока, а также схемы измерени  разности времен прихода, .имеющей период запирани  входных цепей при считывании информации о предыд тцем акте акустической эмиссии. Кроме TOFO, структура устройства ограничивает возможност.и варьировани  числа каналов в зависимости от геометрических размеров контролируемого объекта и требуемой точности определени  координат ,, так как увеличение числа каналов увеличивает разр дность двоичного кода номера преобразовател , а следовательно, и количество требуемых регистров сдвига. Цель изобретени  - повышение точности определени  координат. Поставленна  цель достигаетс  тем, что многоканальное устройство дл  определени  координат развивающейс  трещины, содержащее каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные преобразователь, усилитель и формирователь, а также генератор тактовых импульсов, счетчик, регист- ры по числу каналов, последовательно соединенные электронно--вычислительнь й блок и регистратор, снабжено блоками измерени  параметров сигналов и блоками первичной обработки, каждый канал содержит блок измерени  параметров сигналов, включенный между выходом усилител  и вторым входом регистра , подключенного первым входом к выходу формировател , каналы объединены в группы, кажда  из которых содержит по меньшей мере три канала ,и включает блок пбфвичной обработки, соединенный входом с общей шиной, объедин ющей выходы всех регистров этой группы каналов, вход электронновычислительного блока соединен с второй общей шиной,объедин ющей выходы всех блоков первичной обработки, выход генератора тактовых импульсов подключен ко входу счетчика, а выход последнего соединен с третьими входами регистров каждого канала. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Многоканальное устройство дл  определени  координат развивающейс  трещины содержит объединенные по группам п каналов, состо щих из последовательно соединенных преобразова тел  1, усилител  2 и формировател  3 регистра 4, первый вход которого соединен с выходом формировател  3, и блока 5 измерени  параметров сигналов , вход которого соединен с выходом усилител  2, а выход - с вторым входом регистра А. Кроме того, устройство содержит блоки 6 первичной обработки, последовательно соединенные электронно-вычислительньй блок 7 и регистратор 8, а также последовательно соединенные генератор 9 тактовых импульсов и счетчик 10, соединенный выходом с третьими входами регист ров 4 каждого канала. Сформированные группы 11 и 12 объедин ют по меньшей мере три канала, а на чертеже - два, в частности каналы 13 и 14. Выходы регистров 4 каждой группы, например 11, объединены общей шиной 15 и подключены к входу соответствующего этой группе блока 6 первичной обработки. Выходы последних соединены общей шиной 16, подключенной к входу электронно-вычислительного блока 7 о Преобразователи 1 выполн ютс  пьезоэлектрическими . Формирователи 3 выполн ют дискриминацию и нормализацию сигнала по длительности и амплитуде. Формирователи 3 могут быть выполнены с использованием микросхем 521 СА1. Статические параллельные регист ры 4 со стробированием по входу могут быть собраны на микросхемах К 15 ИР1, а двоичный счетчик 10 - на микросхемах К 155 ИЕ7. В качестве измер емых характеристик сигнала акустичес кой эмиссии могут быть выбраны ампли туда, длительность или энерги  этого сигнала, а блок И 5 измерени  параметров может быть выполнен на основе схем измерени  указанных характеристик . Блоки 6 первичной обработки могут , быть выполнены на базе микропроцессорного комплекса БИС серии К580. Функции электронно-вычислительного блока 7 и регистратора 8 может выполн ть люба  универсальна  ЭВМ с достаточным быстродействием и объемом пам ти, укомплектованна  набором периферийных устройств, например ЭВМ СМ-4. Устройство работает следующим образом . Возникшие в результате по влени  трещин и деформации конструкции волны напр жени  преобразуютс  преобразователем 1 в электрический сигнал и далее усиливаютс  усилителем 2. Нормированный по длительности и амплитуде сигнал с выхода формировател  3 переписывает в регистр 4 слово состо ни  счетчика 10, которое определ ет врем  от начала испытани  с дискретностью, соответствующей частоте импульсов с генератора 9 тактовых импульсов. Из блока 5 измерени  параметров сигналов в регистр 4 переписьтаетс  код значени  параметров электрического эквивалента сигнала акустической эмиссии. Кроме того, в регистре 4 посто нно записан код номера канала, к которому относитс  данный регистр. Кодовое слово с регистра 4 поступает в блок 6 первичной обработки, где по мере поступлени  информации от каналов данной группы производитс  пространственно-временна  селекци  сигналов акустической эмиссии и расчет координат источника данного сигнала. Результаты вычислений от блока 6 первичной обработки поступают в электронно-вычислительный блок 7, где производитс  накопление и статическа  обработка по соответствующей программе информации от всех групп каналов с целью определени  местоположени  и степени опасности дефектов контролируемой конструкции. При этом в зависимости от требований, предъ вл емых к системе неразрушающего контрол  в целом, значени  параметров сигналов акустической эмиссии могут быть использованы в электронновычислительном блоке 7, например, дл  оценки размеров и скорости раз- вити  трещины. Результаты обработки выдаютс  на регистратор 8. Координаты дефектов конструкции определ ютс  как результат статистической обработки многократных наблюдений измер емой величины (координат источников отдельных актов акустической эмиссии). При этом точность существенно зависит от количества

наблюдений. Кроме того, погрешность

Ъпределени  значений интегральных ;параметров, необходимых дл  оценки опасности развивающихс  дефектов, Также зависит от числа прин тых (обработанных ) сигналов эмиссии. Пред .пагаёмое устройство позвол ет за счет аракт ческ  безынерционной схемы измерени  и ввода текущего времен  и развитой иерархической структуры обрабатывать большую часть акустических сигналов даже при значительЯом количестве источников эмиссии с высокой (пор дка сотен импульсов

8 секунду) активностью, что имеет место при контроле изделий из неко ,торых марок стали, авиационных конструкций и т.п., а значит и характеризуетс  более высокой в сравнении с известными устройствами точностм

; определени  координат трещин и ств .пени их опасности.

Кроме того, структура устройства позвол ет легко варьировать количество каналов, требуемых дл  контрол  конкретного объекта, путем подключеНИН необходимого их числа к шинам на входах блоков первичной обработки или подключени  необходимого числа групп каналов к шине на входе электронно-вычислительного блока, Использование в предлагаемом устройстве единого дл  всех каналов отсчета тёку его времени дает возможность вычисл ть координаты источников сиг1 алЬв в разных блоках первичной обрабо-TKHi не тер   при этом информа ни о динамике трещинообразовани  в конструкции в целом.

Улучшение характеристик предлага « го устройства по сравнению с известН№1 достигнуто за счет увеличени  объема аппаратуры, однако его сложность уменьшилась за счет применени  в ос ,новном однотипных элементов.

Claims (1)

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ РАЗВИВАЮЩЕЙСЯ ТРЕЩИНЫ, содержащее каналы, каждый из которых включает последовательно соединенные преобразователь, усилитель и формирователь, а также генератор тактовых импульсов, счетчик, регистры по числу каналов, последова- ι тельно соединенные электронно-вычислй тельный блок и регистратор, о т л ичающееся· тем, что, с целью ;повьавения точности определения координат, оно снабжено блоками измерения параметров сигналов и блоками первичной обработки, каждый канал содержит блок измерения параметров сигналов, включенный между выходом усилителя; и вторым входом регистра, подключенного первым входом к выходу формирователя, каналы объединены в группы, каждая из которых содержит по меныпей мере три канала и включает блок первичной обработки, соединенный входом с первой общей виной, объединяющей выходы всех регистров этой группы каналов, вход электронно-вычислительного блока соединен с второй общей пиной, объединяющей выходы всех блоков первичной обработки, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу счетчика, а выход последнего соединен с третьими входами регистров каждого канала.

   I