SU1350602A1 - Устройство дл акустико-эмиссионного контрол материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области неразрушающего контрол  методом акустической эмиссии. Цель изобретени  повышение достоверности контрол  за счет фазового разделени  актов акустической эмиссии. Пьезопреобраэова- . тель 1 принимает сигналы акустической эмиссии, которые преобразуютс  с помощью формирователей 5, 11 и 12, элемента 6 задержки, инвертора 13 и элемента И-НЕ 7 в последовательность, импульсов с различной длительностью. Импульсы с наибольшей длительностью, соответствующие моментам последующего акта акустической эмиссии, селектируютс  компаратором 9 и подсчитываютс  счетчиком 10. 2 ил. СО СП о О5 о ю Фиг. 1

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть исполь- зовано дл  акустико-эмиссионного контрол  материалов.

. Ц§ль изобретени  - повышение достоверности контрол  за счет фазового разделени  актов акустической эмиссии,

На фиг. 1 представлена структурна 

жены на диаграммах 3 и 4. Формирователи 5 и 11 формируют из положительных и отрицательных полуволн, поступающих на их входы, положительные и отрицательные нормированные импульсы соответственно (диаграммы 5 и 6). Из этих диаграмм видно, что длительность каждого последующего нормированного имсхема устройства; на фиг. 2 -времен- Q пульса равна длительности предыдущего.

В моменты времени, когда на звучащий пьезопреобразователь 1 поступает новьй упругий импульс, фаза его

нал диаграмма работы устройства.

Пьезопреобразователь 1 последовательно соединен с усилителем 2, выход которого соединен с входами блоков 3 и 4 отсечки импульсов .положительной пол рности и импульсов отрицательной пол рности соответственно. С блоком 3 отсечки последовательно соединены формирователь 5, элемент 6 задержки, элемент И-НЕ 7, преобразователь 8 длительность-амплитуда, компаратор 9 и счетчик 10. С блоком 4 отсечки последовательно соединены формирователь 11 отрицательной пол рности, формирователь 12 положительной пол рности и инвертор 13, выход которого подключен к второму входу элемента И-НЕ 7. Источник 14 опорного напр жени  под- .ключен к другому входу компаратора 9, а генератор 15 стробов св зан с другим входом счетчика 10.

Устройство работает следующим образом .

Поступающие на пьезопреобразователь 1 импульсы акустической эмиссии от развивающегос  дефекта (диаграмма 1) преобразуютс  в электрические колебани  резонансной частоты (диаграмма 2). Продолжительность колебаний пьезопреобразовател  1 значительно больше, чем посто нна  затухани  импульса в материале. Поэтому весьма высока веро тность поступлени  упругих импульсов на еще звучащий от предьщущего импульса пьезопреобразо- ватель 1, т.е. веро тность непрерывной эмиссии (моментывремени а, б, в, г, е на временной диаграмме 1). Следствием этого  вл етс  изменение фазыколебаний пьезопреобразовател  1 (диаграмма 2).

Блоки 3 и 4 отсечки импульсов положительной и отрицательной пол рности служат дл  отстройки от электронных шумов аппаратуры и дл  дальнейше15

20

25

30

колебаний измен етс  равенство по дли длительности нормированных импульсов нарушаетс . Поступающий на вход формировател  12 импульс отрицательной пол рности преобразуетс  в импульс положительной пол рности и инвертируетс  инвертором 13, с выхода которого (диаграмма 7) нормированные импуль сы положительной пол рности поступают на второй вход элемента И-НЕ 7. Нормированные положительные импульсы с выхода формировател  5 поступают на элемент 6 задержки, на котором они задерживаютс  во времени на 1/2 периода резонансных колебаний пьезопреобразовател  (диаграмма 8).

С выхода элемента 6 задержки задержанные импульсы положительной пол рности поступают на первый вход элемента И-НЕ 7. Импульсы на выходе элемента И-НЕ 7 имеют вид, представ- 35 ленный диаграммой 9. Из этой диаграммы видно, что по фронтам посту- паюищх на входы элемента И-НЕ 7 импульсов на его выходе образуютс  очень узкие импульсы, когда фаза колебаний пьезопреобразовател  не ме- . н етс .

В моменты времени, когда фаза колебаний вследствие поступлени  на звучащий пьезопреобразователь упругого импульса акустической эмиссии (моменты времени а, б, в, г) мен етс , на выходе элемента И-НЕ 7 образуетс  значительно более широкий импульс , который поступает на вход пре- образовател  8 длительность-амплитуда . Амплитуда импульсов этого преобразовател  линейно зависит от длительности подаваемого на его вход импульса . Узкие импульсы, образовавшиес 

Ю

15

50

го формировани  нормированных импуль-gg на выходе элемента И-НЕ 7 по фронтам

сов положительной и отрицательной пол рности. Положительные и отрицательные полуволны электрических колебаний с выходов блоков 3 и 4 изобрасовпадающих по длительности входных импульсов, преобразуютс  преобразователем 8 в импульсы очень малой амплитуды , которые в дальнейшем отсекаютс 

жены на диаграммах 3 и 4. Формирователи 5 и 11 формируют из положительных и отрицательных полуволн, поступающих на их входы, положительные и отрицательные нормированные импульсы соответственно (диаграммы 5 и 6). Из этих диаграмм видно, что длительность каждого последующего нормированного импульса равна длительности предыдущего.

5

0

5

0

колебаний измен етс  равенство по дли- длительности нормированных импульсов нарушаетс . Поступающий на вход формировател  12 импульс отрицательной пол рности преобразуетс  в импульс положительной пол рности и инвертируетс  инвертором 13, с выхода которого (диаграмма 7) нормированные импульсы положительной пол рности поступают на второй вход элемента И-НЕ 7. Нормированные положительные импульсы с выхода формировател  5 поступают на элемент 6 задержки, на котором они задерживаютс  во времени на 1/2 периода резонансных колебаний пьезопреобразовател  (диаграмма 8).

С выхода элемента 6 задержки задержанные импульсы положительной пол рности поступают на первый вход элемента И-НЕ 7. Импульсы на выходе элемента И-НЕ 7 имеют вид, представ- 5 ленный диаграммой 9. Из этой диаграммы видно, что по фронтам посту- паюищх на входы элемента И-НЕ 7 импульсов на его выходе образуютс  очень узкие импульсы, когда фаза колебаний пьезопреобразовател  не ме- . н етс .

В моменты времени, когда фаза колебаний вследствие поступлени  на звучащий пьезопреобразователь упругого импульса акустической эмиссии (моменты времени а, б, в, г) мен етс , на выходе элемента И-НЕ 7 образуетс  значительно более широкий импульс , который поступает на вход пре- . образовател  8 длительность-амплитуда . Амплитуда импульсов этого преобразовател  линейно зависит от длительности подаваемого на его вход импульса . Узкие импульсы, образовавшиес 

5

0

совпадающих по длительности входных импульсов, преобразуютс  преобразователем 8 в импульсы очень малой амплитуды , которые в дальнейшем отсекаютс 

компаратором очень малой амплитуды, которые в дальнейшем отсекаютс  компаратором 9.

Более широкие импульсы, образовав- шнес  на выходе элемента И-НЕ 7 от несовпадающих по дпит.ельности входных импульсов, соответствующих моменту изменени  фазу колебаний пьезо- преобразовател  1, преобразуютс  пре- образователем 8 в импульсы значительно большей амплитуды (диаграмма 10). С выхода элемента И-НЕ 7 импульсы поступают на первьш вход компаратора 9. На второй вход его подано поро- 15 формирователь и элемент задержки.

говое напр жение от источника 14 опорного напр жени . Уровень напр жени  порога выбираетс  несколько превьша- ющим амплитуду импульсов, формирующихс  по фронтам узких импульсов эле ментом И-НЕ 7 (пунктир на диаграмме 10). С выхода компаратора 9 формируютс  пр моугольные импульсы по входным импульсам высокой амплитуды, превышающим уровень порога.

Таким образом, импульсы с выхода компаратора 9  вл ютс  признаком момента поступлени  упругого импульс акустической эмиссии на звучащий пьезопреобразователь 1. Подсчет та- ких импульсов за врем  строба (задаваемого генератором 15 строба) счетчиком 10 позвол ет измерить интенсивность акустической эмиссии при ее непрерьшном

характере. Так как пер

вичным признаком  вл етс  изменение фазы колебаний, по вл етс  возможность измер ть интенсивность упругих импульсов и импульсов очень малой амплитуды .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  акустико-эмиссион- ного контрол  материалов, содержащее последовательно соединенные пьезо- преобразователь, усилитель и блок отсечки , последовательно соединенные

   последовательно соединенные источник опорного напр жени  и компаратор и последовательно соединенные генератор стробов и счетчик, отличающеес  тем, что, с целью повьше- ни  достоверности контрол , оно снабжено последовательно соединенными дополнительным блоком отсечки, вход которого подключен к выходу усилител , формирователем отрицательной пол рности , формирователем положнтель- ной пол рности, инвертором, элементом И-НЕ, второй вход которого св зан с выходом элемента задержки, и преобразователем длительность-амплитуда, выход которого подключен к второму входу компаратора, подсоединенного выходом к счетному входу счетчика, а выход блока отсечки св зан с входом

   |Г1Ш1Л1иШШШШ1 Ш ГШ,

   шшлгшлг jmuunjuiAMJirniLRnji..

   шжм 1Г1Л1иш1Аштт пл.

   JJJUJJiJLJIlJJJJUyUi

   w

   Unop

   11

   A

   A

   JL

   LJI

   фиг.2