SU1283650A1 - Многоканальное устройство дл определени координат источников акустической эмиссии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области неразрушающего контрол  и может быть использовано дл  определени  координат источников акустический эмиссии в издели х, работающих под нагрузкой . Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности определени  координат за счет уменьшени  пропуска полезных сигналов. Сигналы от дефектов в издели х обрабатываютс  уси- литeл  ш и формировател ми и поступают в каждой группе приемных каналов через последовательно соединенные . первый элемент ИЛИ, дифференцирзтощий блок, регистр, второй элемент ИЛИ и линию задержки на элемент НЕ, выход Которого в одной группе каналов соединен через элемент И с установочным входом регистра этой же группы каналов , а второй вход этого элемента И соединен с выходом линии задержки другой группы каналов, в которой элемент НЕ св зан с установочным входом регистра. Выходы всех формирователей определенной группы.соединены с входом измерител  временных интервалов через соответствующий коммутатор , и сигнал далее поступает в вычислительный блок вместе с номером канала от шифратора дл  получени  координат источника акустической эмиссии . Таким образом, при произвольном поступлении сигналов на приемные каналы данное устройство обеспечивает , малую веро тность пропусков полезных сигналов. 1 ил. I 00 ot «

Description

Изобретение относитс  к неразру- пающему контролю и может быть использовано дл  определени  координат источников акустической эмиссии (АЭ) в издели х, работающих под нагрузкой.

Целью изобретени   вл етс  повьппе- ние достоверности определени  координат источников акустической эмиссии за счет уменьшени  пропусков полезных сигналов.

На чертеже приведена блок-схема многоканального устройства.

Многоканальное устройство содержит каналы 1, объединенн|з1е в п ан- - тенн 2, каждый из них состоит из последовательно соединенных преобразовател  3, усилител  4 и формировател  5, коммутаторы.б и 7, измерители 9 временных интервалов, регистры 10 -и 11, элементы ИЛИ 12 и 13, линии 14 и 15 задержки, элементы НЕ 16 и 17, элемент И 18, п вторых элементов ИЛИ 19, п дифференцирующих блоков 20 вычислительный блок 21, регистратор

22,шифраторы 23 и 24. При этом первый элемент ИЛИ 12, лини  Г4 задержки и элемент НЕ 16 образуют первую цепь последовательно соединенных элементов , а первый элемент ИЛИ 13, ли- ни  15 задержки и элемент НЕ 17 - вторую цепь. Выходы формирователей

5 каналов 1 каждой антенны 2 соединены с входами соответствующего элемента ИЛИ 19 и с соответствующими информационными входами обоих коммутато ров 6 и 7. Выходы коммутаторов 6 и 7 соединены соответственно с входами измерителей 8 и 9 временньпс интервалов , а выходы последних - соответст- венно с первым и вторым входами вычислительного блока 21, к которым соот- вественно подключены также выходы шифраторов 23 и 24. Выход каждого элемента ИЛИ 19 соединен с входом соответствующего дифференцирующего блока 20. Выходы дифференцирующих блоков 20 соединены с соответствующими входами обоих регистров 10 и П. Выходы регистра 10 соединены с соответствующими управл ющими входами коммутатора 6, с входами элемента ИЛИ 12, а также с входами щифратора

23.Выходы регистра 11 соединены с соответствующими управл ющими входами коммутатора 7 , с входами первого элемента ИЛИ.13, а также с входами шифратора 24. Вход записи регистра 10 соединен с выходом элемента НЕ 16,

0

15

0

25

5

п

.,. ,

35

50

55

а вход записи регистра 11 - с выходом элемента И 18. Первый вход эле- мента И 18 соединен с выходом линии 14 задержки, второй - с выходом элемента НЕ 17. Первый выход вычислительного блока 21 соединен с входом регистратора 22, второй - с входами сброса регистра 10 и измерител  8 временных интервалов, третий - с входами сброса регистра 11 и измерител  9 временных интервалов.

Устройство работает следующим образом .

Возникающие в результате по влени  TpemjiH и деформаций конструкции волны АЭ преобразуютс  преобразовател ми 3 каналов 1 некоторой антенны 2 в электрические сигналы, которые .усиливаютс  соответствующими усилител ми 4. Формирователи 5 этих каналов вырабатьшают нормализованные по амплитуде импульсы, длительности которых соответствуют длительност м акустических сигналов в точках установки преобразователей 3 этой антенны 2 на объекте контрол . На выходе соответствующего элемента ШШ 19- таким образом получаетс  импульс, длительность которого соответствует общей длительности процесса распространени  волны АЭ в области расположени  преобразователей данной антенны. По переднему фронту этого импульса дифференцирующий блок 20 вырабатывает импульс запуска длительностью 1 МКС, который устанавливает в 1 соответствующий разр д регистра 10. При этом на выходе элемента ШШ 12 формируетс  потенциал, который с задержкой , определ емой параметрами линии 14 задержки (в одном из вариантов - 0,2 мкс) через элемент НЕ 16 блокирует входы регистра 10, а через схему И 18 открывает входы регистра 11, разреша  тем самым прием в.него импульса запуска от другой антенны. В соответствии с кодом, записанньш на регистре (код имеет одну единицу в .разр де, номер которого соответствует номеру сработавшей антенны, и остальные нули), коммутатор 6 пропускает группу нормализованных импульсов АЭ от формирователей 5 данной антенны на вход измерител  8 временных интервалов. В измерителе 8 временных интервалов определ ютс  временные интервалы между моментами прихода импульсов АЭ. Значени  этих интервалов вместе с номером антенны, который формируетс  на выходе шифратора 23, передаютс  в вычислительньм блок 2,, где происходит вычисление координат источника АЭ по соответствующим программам. Например, дл  четырехточёчной антенны, имеющей форму центрированного треугольника , расчет координат (относительно центра этого треугольника ) производитс  по следующим формулам :

X Il-Iiila.IIillri.l2.Ili.ir2.)±1в1+2гг Г2,) (Г2.-Г2)(ri-r3)гд+г(12. Д.

2В (гJ+Гг+Гз-Зг)

V 13г5.Г2..-гз,)+13г1Г2,()()+гг(г41Гг)+г( 2лШ (п+ Г2+ Зп,)- - -.

где В

At

V

,2.

-база антенны,

1,2... ,2...

-скорость акустических волн; измеренные временные интервалы .

Вычисленные координаты х и, у, а также номер антенны регистрируютс  на регистраторе 22. По окончании приема данных от измерител  8 временных интервалов вычислительный блок 21 сбрасывает этот измеритель, а также регистр 10, разреша  тем самым прием в него новых импульсов запусков и. блокиру  их прием в регистре 1 1 . Таким образом устройство возвращаетс  в исходное состо ние. Если в процессе измерени  в измерителе 8 временных интервалов в зоне контрол  другой антенны возникнет новый акт АЭ, то импульс запуска, сформированньй в начале этого акта, установит в 1 соответствующий разр д регистра 11, обеспечив тем самым прохождение группы нормализованных импульсов АЭ от этой антенны через коммутатор 7 на измеритель 9 временных интервалов. После этого входы регистра 11 блокируютс  аналогично тому, как это было описано дл  регистра 10. Результат измерени  с измерител  9 временных интервалов и номер антенны с шифратора 24 поступают в вычислительный блок 21. Если новый акт АЭ в зоне контрол  некоторой антенны возникает в то врем , когда оба измерител  8 и 9 зан ты обработкой предыдущих актов АЭ, то импульсы от каналов этой антенны не обрабатываютс . Однако веро тность такой ситуации (приход новых сигналов до окончани  измерени  по двум предыдущим актам АЭ) весьма мала.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет гибкую, структуру, ко0

5

тора  при относительно малых аппаратурных затратах обеспечивает малзж) веро тность пропуска полезных сигналов , а значит, и высокую достовер ность результатов определени  координат их источников при произвольном распределении потоков этих сигналов между антеннами. Кроме того, возможность подключени  любой из антенны к любому из двух измерителей временных интервалов обеспечивает повышенную надежность устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0

   5

   0

   Многоканальное устройство дл  определени  координат источников акустической эмиссии, содержащее п групп каналов, кажда  из которых состоит

   , из последовательно соединеных преобразовател , усилител  и формировател , последовательно соединенные вычислительный блок и регистратор, два коммутатора , входы которых подключены к выходам всех формирователей, два измерител  временных интервалов, выход каждого из которых соединен с соответствующим входом вычислительного блог ка, а вход - с выходом соответствую-..- щего коммутатора, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  достоверности определени  координат источников акустической эмиссии,оно снабжено двум  цеп ми из последовательно соединенных первого элемента ИЛИ, линии задержки и элемента НЕ, элементом И, входы которого св заны с выходом линии задержки первой цепи и с выходом элемента НЕ второй цепи,

   е двум  шифраторами, двум  регистрами, выходы каждого из которых соединены с управл ющими входами соответствую щего коммутатора, с входами первого элемента ШЖ соответствующей цепи и

   блоков с соответствующими входами обоих регистров, установочный вход первого регистра соединен с выходом элемента НЕ первой цепи, установоччерез соответствующий шифратор - с вычислительным блоком, последовательно соединенными вторыми элементами ИЛИ и дифференцирующими блоками по числу групп каналов, входы вторых эле- 5 ьш вход второго регистра - с выхо- ментов ИЛИ соединены с выходами фор- дом элемента И, а входы Сброс ре- мироватёлей соответствующей группы каналов, а выходы дифференцирующих

   гистров - с управл ющими выходами в числительного блока.

   блоков с соответствующими входами обоих регистров, установочный вход первого регистра соединен с выходом элемента НЕ первой цепи, установоч ьш вход второго регистра - с выхо- дом элемента И, а входы Сброс ре-

   ьш вход второго регистра - с выхо- дом элемента И, а входы Сброс ре-

   гистров - с управл ющими выходами вычислительного блока.