SU1270681A1

SU1270681A1 - Multichannel device for determining coordinates of sources of acoustical emission

Info

Publication number: SU1270681A1
Application number: SU853883774A
Authority: SU
Inventors: Константин Константинович Царев; Александр Николаевич Рябов; Валерий Иванович Иванов
Original assignee: Научно-производственное объединение по технологии машиностроения
Priority date: 1985-04-15
Filing date: 1985-04-15
Publication date: 1986-11-15

Abstract

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл контрол координат развивающихс дефектов в изделии методом акустической эмиссии. Целью изобретени вл етс повышение точjHocTH . Сигналы акустической эмиссии от дефекта по преобразовател м в каждом канале поступают через предварительные усилители и нормализаторы в блок вычислени координат, откуда поступает на индикатор информаци о координатах дефекта. Дл исключени пропуска дефектов с малой амплитудой сигналов акустической эмиссии выходной сигнал с нормализатора управл ет через цепь элементов из последовательно соединенных порогового элемента, элемента И, первого счетчика, цифрового компаратора, второго счетчика, цифроаналогового преобразовател и сумматора входным пороговым уровнем каждого из нормализаторов . В цепь управлени также вход т последовательно соединенные iS генератор импульсов, выход которого св зан с вторым входом элемента И, делитель частоты и одновибратор, выход которого подключен к входу Сброс первого счетчика, задатчик числа,св занньм с вторым входом цифрового компаратора и источник опорного напр жени , св занный с вторым входом сумматора. 2 ил.The invention relates to non-destructive testing and can be used to control the coordinates of developing defects in a product by the method of acoustic emission. The aim of the invention is to increase the jHTHTH accuracy. Acoustic emission signals from the defect through the transducers in each channel are fed through preamplifiers and normalizers to the coordinate calculation unit, from where the information on the coordinates of the defect comes to the indicator. To eliminate the passage of defects with a small amplitude of acoustic emission signals, the output signal from the normalizer controls, through a circuit of elements from a series-connected threshold element, element I, first counter, digital comparator, second counter, digital-analog converter and adder, the input threshold level of each of the normalizers. The control circuit also includes a series-connected iS pulse generator, the output of which is connected to the second input of the AND element, a frequency divider and a one-shot, the output of which is connected to the Reset input of the first counter, a number setter, connected to the second input of the digital comparator, and a reference voltage source related to the second input of the adder. 2 Il.

Description

Изобретение относится к неразрушающему контролю .и может быть использовано для контроля координат развивающихся дефектов в промышленном оборудовании.The invention relates to non-destructive testing. And can be used to control the coordinates of developing defects in industrial equipment.

Цель изобретения - повышение точности определения координат' за счет исключения пропуска дефектов.The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the coordinates' by eliminating the omission of defects.

На фиг. 1 представлена схема двухканального устройства; на фиг. 2 ‘ 'временные диаграммы работы элементов 'устройства.In FIG. 1 shows a diagram of a two-channel device; in FIG. 2 ‘'timing diagrams of the operation of the elements' of the device.

Многоканальное устройство для оп ределения координат источников акустической эмиссии содержит в каждом канале последовательно соединенные преобразователь 1, предварительный усилитель 2, нормализатор 3, последовательно соединенные блок 4 вычислений координат, входы которого соединены с выходами нормализаторов 3 каждого канала, и блок 5 индикации, последовательно соединенные пороговый элемент 6, вход которого соединен с выходом одного из нормализаторов 3, элемент И 7, первый счетчик 8 импульсов, цифровой компаратор 9, второй счетчик 10 импульсов, цифроана лотовый преобразователь 11 и сумматор 12, выход которого подключен к второму входу каждого нормализатора 3, последовательно соединенные генератор 13 импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И 7, делитель 14 частоты и одновибратор 15, выход которого соединен с вторым входом первого счетчика 8 импульсов, задатчик 16 числа, подключенный к второму входу цифрового компаратора 9, и источник 17 опорного напряжения, соединенный с вторым входом сумматора 12.A multi-channel device for determining the coordinates of acoustic emission sources comprises, in each channel, a transducer 1, a preliminary amplifier 2, a normalizer 3, a coordinate calculation unit 4 connected in series, the inputs of which are connected to the outputs of the normalizers 3 of each channel, and an indication unit 5 connected in series with a threshold element 6, the input of which is connected to the output of one of the normalizers 3, element And 7, the first counter 8 pulses, a digital comparator 9, the second counter 10 pulse Owls, a digital converter 11 and an adder 12, the output of which is connected to the second input of each normalizer 3, are connected in series by a pulse generator 13, the output of which is connected to the second input of the element And 7, a frequency divider 14 and a single-vibrator 15, the output of which is connected to the second input of the first a pulse counter 8, a number adjuster 16 connected to the second input of the digital comparator 9, and a reference voltage source 17 connected to the second input of the adder 12.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сигналы акустической эмиссии от развивающихся дефектов принимаются преобразователями 1 и рительные усилители 2 пороговые нормирующие где они усиливаются и по амплитуде.Acoustic emission signals from developing defects are received by transducers 1 and phase amplifiers 2 threshold normalizing where they are amplified and in amplitude.

На фиг. 2 представлена схематическая зависимость сигналов акустической эмисии при увеличении их активности. С выходов нормализаторов 3 сигналы поступают на входы блока 4 вычислений координат, где по разнице времени прихода сигналов вычисляются через предвапоступают на усилители 3, нормируютсяIn FIG. 2 shows a schematic dependence of acoustic emission signals with an increase in their activity. From the outputs of the normalizers 3, the signals are fed to the inputs of the coordinate calculation unit 4, where, according to the difference in the arrival time of the signals, they are calculated through pre-arriving at the amplifiers 3, are normalized

35' координаты источников сигналов, которые индицируются и регистрируются в блоке 5 индикации. Сигналы с выхода одного из нормализаторов 3 поступают также на пороговый элемент 6, на выходе которого формируется импульс, длительность которого равна времени превышения огибающей сигнала, поданного на нормализатор 3 с, выхода сумматора 12 (фиг. 2б). Импульс с выхода порогового элемента 6 подается на первый вход элемента И 7, на второй вход которого поступают импульсы с генератора 13 импульсов. На входе элемента И 7 формируются счетные импульсы, частота следования которых равна частоте генератора 13 импульсов во время действия импульса ,с выхода порогового элемента 6 с повторным запуском (фиг. 2в). С выхода элемента И 7 сигналы поступают на счетный вход, счетчика 8 импульсрв.35 'the coordinates of the signal sources, which are indicated and recorded in the display unit 5. The signals from the output of one of the normalizers 3 also arrive at the threshold element 6, at the output of which a pulse is formed whose duration is equal to the time that the envelope of the signal applied to the normalizer 3 s exceeds the output of the adder 12 (Fig. 2b). The pulse from the output of the threshold element 6 is fed to the first input of the element And 7, the second input of which receives pulses from the generator 13 pulses. At the input of element And 7, counting pulses are formed, the repetition rate of which is equal to the frequency of the pulse generator 13 during the pulse, from the output of the threshold element 6 with a restart (Fig. 2c). From the output of the element And 7 signals are fed to the counting input, the counter 8 puls.

С выхода, генератора 13 импульсов сигналы через делитель 14 частоты поступают на одновибратор 15, на выходе которого формируются короткие импульсы с периодом следования Т, определяемым частотой генератора 13 импульсов и коэффициентом 14 деления (фиг. 2г)' С выхода одновибратора импульсы поступают на вход сброса счетчика 8 импульсов.From the output of the pulse generator 13, the signals are fed through a frequency divider 14 to a single vibrator 15, at the output of which short pulses are formed with a repetition period T determined by the frequency of the pulse generator 13 and the division coefficient 14 (Fig. 2d). From the output of the single vibrator, the pulses are fed to the reset input counter 8 pulses.

Таким образом, счетчиком 8 импульсов подсчитывается количество импульсов во время превышения сигналом акустической эмиссии порогового уровня за выбранный интервал времени Т, устанавливаемый соответствующим выбором коэффициента деления делителя 14 частоты. На выходе счетчика 8 импульсов формируется код числа, пропорциональный суммарному времени превышения сигналом акустической эмиссии порогового уровня ра нормализатора 3 за мени Т.Thus, the counter 8 pulses counts the number of pulses when the acoustic emission signal exceeds the threshold level for the selected time interval T, set by the appropriate choice of the division ratio of the frequency divider 14. At the output of the 8-pulse counter, a number code is generated proportional to the total time that the acoustic emission signal exceeds the threshold level of the normalizer 3 instead of T.

Код числа с выхода пульсов сравнивается в цифровом компараторе 9 с кодом числа задатчика · числа, где число устанавливается вручную до начала эксперимента и выбирается из соображений достоверности и надежности контроля координат . В случае превышения кодом чис- ' ла с выхода счетчика 8 импульсов кода числа задатчика 16, на выходе цифрового компаратора 9 вырабатывается короткий импульс (фиг. 2д), дискриминатоинтервал вресчетчика 8 им50 который поступает на второй счетчик 10 импульсов. Выход второго счетчика 10 импульсов соединен с входом цифроаналогового преобразователя 11, напряжение на выходе которого пропорционально коду числа на выходе второго счетчика 10 импульсов (фиг. 2е). Это напряжение прикладывается к первому входу сумматора 12, на второй вход которого подается напряжение ю от источника 17 опорного напряжения.The code of the number from the output of the pulses is compared in the digital comparator 9 with the code of the number of the setter · number, where the number is set manually before the experiment and is selected for reasons of reliability and reliability of coordinate control. If the code exceeds the number from the output of the counter 8 pulses of the code of the number of the setter 16, a short pulse is generated at the output of the digital comparator 9 (Fig. 2e), the discriminate interval of the counter 8 is 50 and it enters the second counter 10 pulses. The output of the second counter 10 pulses is connected to the input of the digital-to-analog converter 11, the output voltage of which is proportional to the code of the number at the output of the second counter 10 pulses (Fig. 2e). This voltage is applied to the first input of the adder 12, the second input of which is supplied voltage u from the source 17 of the reference voltage.

С выхода сумматора 12 сумма напряжений источника 17 опорного напряжения и выхода цифроаналогового преобразователя 11 подается на нормали- 15 заторы 3 каждого канала в качестве порогового уровня обнаружения сигналов акустической эмиссии. Напряжение источника 17 опорного напряжения определяет исходный уровень порога, так как в исходном состоянии второй счетчик 10 импульсов находится в нулевом состоянии, а напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 11 равно- нулю. * 25From the output of the adder 12, the sum of the voltages of the source 17 of the reference voltage and the output of the digital-to-analog converter 11 is supplied to the normals-15 gates 3 of each channel as a threshold level for the detection of acoustic emission signals. The voltage of the reference voltage source 17 determines the initial threshold level, since in the initial state the second pulse counter 10 is in the zero state, and the voltage at the output of the digital-to-analog converter 11 is equal to zero. * 25

Предлагаемое изобретение позволяет повысить точность определения координат за счет автоматического слежения за параметрами сигнала акустической эмисии и изменения входного 10 порога в нормализаторах 3, вследствие чего исключается пропуск дефектов (источников акустической эмиссии), и появляется возможность разделитьThe present invention improves the accuracy of determining coordinates by automatically tracking the parameters of the acoustic emission signal and changing the input 10 threshold in the normalizers 3, thereby eliminating the omission of defects (sources of acoustic emission), and it becomes possible to separate

1270681 4 сигналы эмиссии, следующие последовательно с малым интервалом времени.1270681 4 emission signals following in sequence with a short time interval.

Claims

The invention relates to non-destructive testing and can be used to monitor the coordinates of developing defects in industrial equipment. The purpose of the invention is to increase (2 the accuracy of determining the coordinates by eliminating the omission of defects. Fig. 1 shows a diagram of two channel devices, Fig. 2, time diagrams of operation of elements of the device. A multichannel device for determining the coordinates of acoustic emission sources contains serially connected in each channel converter 1, preamplifier 2, normalizer 3, successively connected block 4 of coordinate calculations, the inputs of which are connected to the outputs of the normalizers 3 each ala, and a display unit 5, serially connected threshold element 6, the input of which is connected to the output of one of the normizers 3, element I 7, the first pulse counter 8 pulses, 1.SCREP COMPARATOR 9, the second counter 10 pulses, digital-to-analog converter (1 and cyMt.iator 12 3 the output of which is connected to the second input of each normalizer 3, 13 pulse generator connected in series, the output of which is connected to the second input of the element frequency divider 14 and single-frequency I 7, torus 15 whose output is connected to the second input of the first counter 8 im n pulses, the dial of the 16th number, connected to the second input of the digital comparator 9, and the source 17 of the reference voltage, connected to the second input of the adder 12. The device works as follows. Acoustic emission signals from developing defects are received by transducers 1 and, through preamplifiers 2, are fed to threshold normalizing amplifiers 3, where they are amplified and normalized in amplitude. FIG. Figure 2 shows schematically the dependence of acoustic emission signals when their activity increases. From the outputs of the normalizers 3, the signals arrive at the inputs of the coordinate calculation unit 4, where the differences in signal arrival times are used to calculate the coordinates of the signal sources, which are indicated and recorded in display unit 5. The signals from the output of one of the normalizers 3 also arrive at the threshold element 6, at the output of which a pulse is formed, the duration of which is equal to the time that the envelope of the signal applied to the normalizer 3 from the output of adder 12 (Fig. 2b) is exceeded. The pulse from the output of the threshold element 6 is fed to the first input of the element AND 7, to the second input of which pulses are received from the generator 13 of pulses. At the input of the element And 7, counting pulses are formed, the frequency of which is equal to the frequency of the generator of 13 pulses during the pulse, from the output of the threshold element 6 with repeated loading (Fig. 2c). From the output of the element And 7 signals are fed to the counting input of the counter 8 pulses. From the output of the generator of 13 pulses, the signals through the frequency divider 14 are fed to a one-shot 15, at the output of which short pulses are generated with a follow-up period T determined by the frequency of the generator of 13 pulses and a coefficient (dm 14 division (Fig. 2d). From the output of the one-shot 15 to the reset input of the pulse counter 8. Thus, the pulse counter counts the number of pulses during an acoustic emission signal during a threshold level over a selected time interval T, set by the corresponding selecting the division factor of the frequency divider 14. At the output of the pulse counter 8, a number code is formed, proportional to the total time that the acoustic emission signal exceeds the threshold level of the discriminator of the normalizer 3 during the time interval T. The code of the number from the spin code of 8 pulses is compared in a digital comparator 9 s the set number code of the 16th number, where the number is set manually before the start of the experiment and is selected for reasons of reliability and reliability of the control of the coordinates, In the case of pr (2) The counter code 8 pulses the code number of the setter 16, at the output of the digital comparator 9 a short pulse is generated (FIG. 2d), which is fed to the second counter 10 pulses. The output of the second pulse counter 10 is connected to the input of a digital to analog converter 11, the voltage at the output of which is proportional to the number code at the output of the second pulse counter 10 (Fig. 2e). This voltage is applied to the first input of the adder 12, to the second input of which a voltage is applied from the source 17 of the reference voltage. From the output of the adder 12, the sum of the voltages of the source 17 of the reference voltage and the output of the digital-to-analog converter 11 is fed to the normalizers 3 of each channel as a threshold level for detecting acoustic emission signals. The voltage of the source 17 of the reference voltage determines the initial threshold level, since in the initial state the second pulse counter 10 is in the zero state, and the voltage at the output of the D / A converter 11 is zero. The present invention allows to improve the accuracy of determining the coordinates by automatically tracking the parameters of the acoustic emission signal and changing the input threshold in the normalizers 3, thereby eliminating the omission of defects (acoustic emission sources), and it becomes possible to divide them with a small time interval. A multichannel device for determining the coordinates of acoustic emission sources, containing in each channel serially connected transducer, preamplifier and normalizer, serially connected coordinate calculation unit, whose inputs are connected to the outputs of normalizers, and an indicator that is different in that coordinate determination, it is equipped with series-connected threshold element, the input of which is connected to the output of one of the normalizers , And element, first pulse counter, digital-to-analog converter and adder, the output of which is connected to the second input of each normalizer, are sequentially connected by a pulse generator, the output of which is connected to the second input of the And element, a frequency divider and a single vibrator, the output of which is connected to the second input of the first counter pulses, a dial of a number connected to the second input of a digital comparator and a source of reference voltage connected to the second input of the adder.

iPut, 1 u

FIG. 2