SU1201759A1 - Устройство дл определени местоположени источника акустической эмиссии - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ, содержащее в каждом канале приема последовательно соединенные акустический преобразователь , усилитель и формирователь интервалов времени, измеритель интервалов времени и вычислительный блок, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности, оно снабжено в каждом канале ключом между выходом измерител  временных интервалов и входом вычислительного блока, формирователем импульса окон- чани  сигналов акустической эмиссии и дополнительными последовательно соединенными усилителем и формирователем интервалов времени, акустический преобразователь выполнен совмещенным из приемных преобразователей продольной и поперечной волн, подключенных соответственно к входам усилителей, каждый из формирователей интервалов времени выполнен из последовательно соединенных дифференциального усилител , вентил , дифференцирующей цепи и компаратора, второй вход которого св зан с выходом вентил , а выход - с входом измерител  временных интервалов, выход усилител  подключен к первому входу перS вого дифференциального усилител  (Л и второму входу второго дифференциального усилител , выход дополнительного усилител  подключен к второму входу первого дифференциального усилител  и первому входу второго дифференциального усилител , вход ю формировател  импульсов окончани  о сигналов акустической эмиссии подключен к выходу одного из усилителей, а выход - к входу Сброс измерител  ел временных интервалов и управл ющему со входу ключа.

Description

Изобретение относитс  к неразру- тающему контролю качества изделий с использованием акустической эмиссии (АЭ) и может примен тьс  дл  не- разрушающего контрол  материалов и изделий при их нагружении, а также при контроле технологических процессов дл  вы влени  дефектов структуры материалов. Целью изобретени   вл етс  повы- шение точности нахождени  места ра положени  дефектов в издели х, излучающих сигнал акустической эмис сии за счет использовани  суперпозиции волн различных типов. На чертеже представлено устройство дл  определени  местополо- жени  источника акустической эмисси Устройство содержит несколько каналов приема. Каждый канал приема содержит акустическтй преобразователь 1 в виде совмещенных прием19лк преобразователей 2 и 3 продольной и поперечной волн. В корпусе преобразовател  1 рас- положены два концентрические кольца внешнее, выполненное из пьезокерами ки Х-среза, и внутреннее - из пьезо керамики У-среза, принимакщие соответственно продольную и поперечную волну. Каждый из преобразователей 2 и 3 подключен соответственно к последовательно соединенным усилителю 4 и 5, дифференциальному усилителю 6 и 7, вентилю 8 и 9, дифференцирующей цепи 10 и 11, компаратору 12 и 13, второй вход которого подключен к выходу вентил  8 и 9, а выход - ко входу измерител  14 временных интервалов. Выход усилител  4 подключен к пер вому входу дифференциального усилител  6 и второму входу дифференциального усилител  7, а выход дополнительного усилител  5 соединен со вторым входом дифференциального усилител  6 и первым входом дифференциального усилител  7. Цепь из дифференциального усилител  6, вентил  8 и компаратора 12 представл ет собой формирователь интервалов времени. Выход измерител  14 временных интервалов соединен через ключ 15 с вычислительным блоком 16. Устройство содержит также формирователь 17 импульса окончани  сиг- . налов акустической эмиссии , вход которого подключен к выходу усилител  4, а выход - ко входу Сброс измерител  14 временных интервалов и к управл ющему входу ключа 15. Устройство работает следующим образом. Сигнал АЭ распростран етс  в изделии в виде некоторой суперпозиции волн различных типов. Основными из них  вл ютс  продольные волны, направление распространени  которых совпадает с направлением смещени  и скоростей частиц среды, и сдвиговые или поперечные волны, смещени  частиц в которых перпендикул рны направлению распространени  волн, а деформации  вл ютс  деформаци ми сдвига. При этом отношение величины скорости продольной волны к величине скорости поперечной , например, в металле составл ет величину пор дка 1,7-1,8. Следовательно, врем  их распространени  от источника до приемника сигнала неодинаково. Таким образом, по разности времени прихода этих волн к приемному преобразователю можно судить о рассто нии от источника до приемника A3 из соотношени  1 l---.t V..r L - LI - рассто ние от источника до приемника сигналов; С,,Сг скорости распространени  соответственно продольной и поперечной волны; - разность времени прихода этих волн к приемному преобразователю. В ограниченных твердых телах, какими всегда  вл ютс  конкретные издели , в продольных волнах существует компонента деформации сдвига и, наоборот, - в сдвиговых волнах существуют продольные деформации . Продольна  волна сигнала, пришедша  на внешний преобразователь 2, трансформируетс  в нем в электрический сигнал, который затем усиливаетс  ус-илителем 4. Достига  внутреннего преобразовател  3, эта волна тоже наводит в нем ЭДС, но по амплитуде значительно меньшей. Дифференциальные усилители 6 и 7 производ т вычитание этих сигналов .. Следовательно, момент по вг лени  сигнала и его длительность на катоде первого вентил  8 соответствует моменту по влени  и длительности воздействи  про дольной волны на электроакустический преобразователь 1, а на катоде второго вентил  9 сигнал соответствует моменту по влени  и дительности поперечной волны на этот преобразователь. С катодов вентилей 8 и 9 огибающие сиг1налов дифференцируютс , сравниваютс  с мгновенным значением амплитуды входного сигнала. Компараторы 12 и 13 формируют передний фронт импульса в момент равенства на их вх дах мгновенных значений огибающей и ее продифференцированного сигнал Передний фронт этих импульсов опре дел ет момент времени прихода сигнала к приемному преобразователю 1 594 Измеритель 14 временных интервалов измер ет длительность имеритель- ного импульса, соответствуйщую разности времени прихода к приемному преобразователю t продольной волны относительно поперечной. Приведенный алгоритм измерени  временных интервалов осуществл етс  вычислительным блоком 16i Формирователь 17 импульса окончани  сигналов акустической эмиссии управл ет работой измерител  14 временных интервалов и ключа 15. Определение рассто ни  до исто ника по данной расчетной формуле ёбеспечивает меньшую погрешность измерени , чем определение рассто ни  до источника по триангул ционным уравнени м в других устройствах.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ИСТОЧНИКА АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ, содержащее в каждом канапе приема последовательно соединенные акустический преобразователь, усилитель и формирователь интервалов времени, измеритель интервалов времени и вычислительный · блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено в каждом канале ключом между выходом измерителя временных интервалов и входом вычислительного блока, формирователем импульса окон— чания сигналов акустической эмиссии и дополнительными последовательно —* к соединенными усилителем и формирователем интервалов времени, акустический преобразователь выполнен совмещенным из приемных преобразователей продольной и поперечной волн, подключенных соответственно к входам усилителей, каждый из формирователей интервалов времени выполнен из последовательно соединенных дифференциального усилителя, вентиля, дифференцирующей цепи и компаратора, второй вход которого связан с выходом вентиля, а выход — с входом измерителя временных интервалов, выход усилителя подключен к первому входу первого дифференциального усилителя и второму входу второго дифференциального усилителя, выход дополнительного усилителя подключен к второму входу первого дифференциального' усилителя и первому входу второго дифференциального усилителя, вход формирователя импульсов окончания сигналов акустической эмиссии подключен к выходу одного из усилителей, а выход — к входу Сброс измерителя временных интервалов и управляющему входу ключа.

   SU „„1201759 >