SU1413519A1 - Apparatus for measuring the energy of acoustic emission signals - Google Patents
Apparatus for measuring the energy of acoustic emission signals Download PDFInfo
- Publication number
- SU1413519A1 SU1413519A1 SU874197942A SU4197942A SU1413519A1 SU 1413519 A1 SU1413519 A1 SU 1413519A1 SU 874197942 A SU874197942 A SU 874197942A SU 4197942 A SU4197942 A SU 4197942A SU 1413519 A1 SU1413519 A1 SU 1413519A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- channel
- acoustic emission
- pulses
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к неразру- шак цему контролю материалов и изделий методом акустической эмиссии и может быть использовано в различных област х промьшшенности. Цель изобретени - повышение точности измерени энергии за счет аппроксимации площади над условной кривой, соответствующей квадрату исследуемого сигнала, суммой площадей трапеций. От контролируемого издели принимают сигналы акустической эмиссии и обрабатывают в п каналах преобразовани путем амплитудной дискриминации и преобразовани в число счетньпс импульсов. Выходные сигналы врем импульсных преобразователей 13-16, аппроксимирующие площадь под кривой сигнала акустической эмиссии площадью суммы трапеций , умножают при помощи делителей 17-20 частоты на коэффициент, пропорциональный квадрату значений сигнала .акустической эмиссии, а затем сумми- рутат и подают на регистратор 6. 2 ил. i СОThe invention relates to the non-destructive control of materials and products by the method of acoustic emission and can be used in various industrial areas. The purpose of the invention is to improve the accuracy of energy measurement due to the approximation of the area above the conventional curve corresponding to the square of the signal under study, the sum of the areas of the trapezium. Acoustic emission signals are received from the monitored product and processed in n conversion channels by amplitude discrimination and conversion to the number of counts. The output signals of the pulse transducer time 13–16 approximating the area under the curve of the acoustic emission signal with the area of the trapezium sum are multiplied using frequency dividers 17–20 by a factor proportional to the square of the acoustic emission signal values, and then summed and fed to the recorder 6. 2 Il. i WITH
Description
00 СП00 SP
соwith
Фие.7Fie.7
Изобретение относитс к неразруша- юцему контролю материалов и изделий методом акустической эмиссии и может быть использовано дл контрол объек- тов машиностроени , строительной индустрии и в других област х промьпи- ленности.The invention relates to the non-destructive testing of materials and products by the method of acoustic emission and can be used to control engineering, building industry and other industrial areas.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерени энергии за счет аппроксимации площади под условной кривой, соответствующей квадрату исследуемого сигнала, суммой площадей трапеций.The aim of the invention is to improve the accuracy of energy measurement due to the approximation of the area under the conditional curve corresponding to the square of the signal under study, the sum of the areas of the trapezium.
На фиг.1 изображена структурна схема устройства в четырехканальном варианте; на фиг,2 - график процесса измерени энергии. :1 shows a block diagram of the device in a four-channel version; Fig. 2 is a graph of the energy measurement process. :
Устройство содержит соединенные последовательно приемный преобразователь 1, усилитель 2, детектор 3, соединенные последовательно логический элемент ИЛИ 4 счетчик 5 и регистратор 6, соединенные последовательно генератор 7 счетных импульсов и рас- пределитель 8 счетных импульсов, п каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные амплитуд- ньм дискриминатор 9 (10-12), врем - импульсный преобразователь 13 (14-16) и делитель 17 (18-20) частоты, выход которого подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ.The device contains a serially connected receiving transducer 1, an amplifier 2, a detector 3, a serially connected logical element OR 4 counter 5 and a recorder 6, connected in series a generator of 7 counting pulses and a distributor of 8 counting pulses, n channels, each of which contains series-connected amplitudes - the discriminator 9 (10-12), time - the pulse converter 13 (14-16) and the divider 17 (18-20) frequency, the output of which is connected to the corresponding input of the OR element.
Врем импульсный преобразователь п-го канала выполнен в виде элемента 21 И, включенного между.выходом амплитудного дискриминатора, св занного с вторым входом первого элемента И (n-l)-ro канала, и входом делител 17 частоты. Врем импульсные преобра- зователи 14-16 выполнены в последовательно соединенных элемента 22 (23, 24) И, элемента 25 (26, 27) ИЛИ -« элемента 28 (29, 30) И, выход которого вл етс выходом соответствующе- го врем импульсного преобразовател . Выход амплитудного дискриминатора 10 (11, 12) каждого канала соединен с первым входом элемента 22 (23, 24) И вторым входом элемента 28 (29, 30) И этого же канала и с вторым входом элемента 23 (24) И предьщущего канала .The time pulse converter of the n-th channel is made as an element 21 AND connected between the output of the amplitude discriminator connected with the second input of the first element AND of the (n-l) -ro channel and the input of the frequency divider 17. Time pulse converters 14-16 are made in series-connected element 22 (23, 24) AND, element 25 (26, 27) OR - "element 28 (29, 30) AND, the output of which is the output of the corresponding time pulse converter The output of the amplitude discriminator 10 (11, 12) of each channel is connected to the first input of element 22 (23, 24) and the second input of element 28 (29, 30) of the same channel and to the second input of element 23 (24) And the previous channel.
Первый выход распределител 8 счетных импульсов соединен с вторым входом элемента 21 И, а остальные выходы соединены соответственно с третьим входом элемента 22 (23, 24) ИThe first output of the distributor 8 counting pulses is connected to the second input of the element 21 And, and the remaining outputs are connected respectively to the third input of the element 22 (23, 24) And
. .
5 five
0 5 Q 0 5 Q
.Q дс .Q ds
3535
5050
5555
и вторым входом элемента 25 (26, 27) ИЖ. and the second input element 25 (26, 27) IL.
Устройство работает следующим образом . Сигналы акустической эмиссии принимаютс приемным преобразователем 1 и преобразуютс им в электрические сигналы. Последние усиливаютс усилителем 2 и затем детектором 3 преобразуютс в электрические сигналы одной пол рности. С выхода детектора 3 сигнал поступает параллельно на входы амплитудных дискриминаторов 9-12. Уровни дискриминации амплитудных дискриминаторов 9-12 выбраны разными и такими, чтобы обеспечить измерение энергии сигналов акустической эмиссии в пределах требуемого динамического диапазона. На выходах амплитудных дискриминаторов 9-12 формируютс импульсы с длительностью, равной времени, в течение которого выходной сигнал детектора 3 превьпиает уровень дискриминации соответствующего амплитудного дискриминатора 9- 12. Генератор 7 счетных импульсов вырабатывает квантующие импульсы одинакового посто нного периода следовани . Распределитель 8 счетных импульсов , имеющий в данном случае 2п - 1 7 выходов, вьщает на своих выходах непрерывные последовательности квантующих импульсов одинакового периода следовани . Эти последовательности импульсов сдвинуты по фазе таким образом , чтобы исключить их взаимное перекрытие в какой-либо.момент времени . Импульсы с каждого выхода рас пределител 8 счетньк импульсов поступают или на второй вход элемента 21-24 И одного из каналов, или на второй вход элемента 25-27 ИЛИ одного из каналов. Если сигнал с выхода детектора 3 превышает уровень дискриминации только амплитудного дискриминатора 12 первого (младшего) канала , то с выхода амплитудного дискри минатора 12 поступает открывающий импульс на первый вход элемента 24 И. Так как на третьем входе элемента 24 И присутствует запрещающий сигнал с выхода амплитудного дискриминатора 11, то импульсы с одного из выходов распределител 8 счетных импульсов , поступающие на второй вход элемента 24 И, не проход т на выход последнего. В то же врем импульсы с другого выхода распределител 8 счетных импульсов, поступающие на второйThe device works as follows. Acoustic emission signals are received by receiver transducer 1 and converted by it into electrical signals. The latter are amplified by amplifier 2 and then converted by detector 3 into electrical signals of the same polarity. From the output of the detector 3, the signal enters in parallel to the inputs of amplitude discriminators 9-12. The discrimination levels of amplitude discriminators 9-12 are chosen different and such as to ensure the measurement of the energy of acoustic emission signals within the required dynamic range. At the outputs of amplitude discriminators 9-12, pulses are formed with a duration equal to the time during which the output signal of detector 3 exceeds the discrimination level of the corresponding amplitude discriminator 9-12. The generator 7 of counting pulses produces quantizing pulses of the same constant follow-up period. The distributor 8 counting pulses, having in this case 2p - 1 7 outputs, provides at its outputs a continuous sequence of quantizing pulses of the same period. These sequences of pulses are shifted in phase in such a way as to exclude their mutual overlapping at some time. The pulses from each output of the distributor 8 counted pulses are received either at the second input of element 21-24 and one of the channels, or at the second input of element 25-27 OR of one of the channels. If the signal from the output of the detector 3 exceeds the discrimination level of only the amplitude discriminator 12 of the first (lower) channel, then the output pulse of the amplitude discriminator 12 receives an opening pulse to the first input of element 24 I. Since the third input of element 24 And there is a prohibiting signal from the output of amplitude discriminator 11, then the pulses from one of the outputs of the distributor 8 of counting pulses, arriving at the second input of element 24 I, do not pass to the output of the latter. At the same time, pulses from another output of the distributor 8 counting pulses, arriving at the second
3131
вход элемента- 27 ИЛИ, проход т на вход второго элемента 30 И. Эти импульсы в течение времени наличи импульса на выходе амплитудного дискриминатора 12 проход т через второй элемент 30 И на вход делител 20 частоты . Если сигнал с выхода детектора 3 превьпиает уровень дискриминации и амплитудного дискриминатора 11 второго: гканала , то он начинает работать так, как до этого работал первый. Однако первый канал при этом измен ет режим работы, так как на третьем входе элемента 24 И по вл етс сигнал с выхода амплитудного дискриминатора 11. При этом импульсы с выхода распределител 8 счетных импульсов, поступающие на второй вход элемента 24 И, проход т на выход последнего и далее на первый вход элемента 27 ИЛИ Таким образом, на выходе элемента 27 ИЛИ имеем сумму импульсов, посту- с двух разных выходов распределител 8 счетных импульсов, т.е. последовательность импульсов удвоенной частоты. Эти импульсы далее через элемент 30 И поступают на вход делител 20 частоты.the input element 27 or, passes to the input of the second element 30 I. These pulses during the time the pulse at the output of the amplitude discriminator 12 passes through the second element 30 And to the input of the frequency divider 20. If the signal from the output of the detector 3 exceeds the level of discrimination and the amplitude discriminator 11 of the second: g-channel, then it starts working as before the first one worked. However, the first channel at the same time changes the mode of operation, since at the third input of the element 24, a signal appears from the output of the amplitude discriminator 11. At the same time, the pulses from the output of the distributor 8 counting pulses to the second input of the element 24 And pass to the output last and then to the first input of element 27 OR Thus, at the output of element 27 OR, we have the sum of pulses, after two different outputs of the distributor, 8 counting pulses, i.e. sequence of double frequency pulses. These pulses then through the element 30 and arrive at the input of the frequency divider 20.
Аналогично работают и все остальные каналы, т.е. на входы делителей 18-20 частоты каждого i-ro канала поступают импульсы с частотой f, равной удвоенной частоте импульсов на одном из выходов распределител 8 счетных импульсов (если работает и последукнций канал) , либо f -/2 (если последующий канал не работает),All other channels work in a similar way, i.e. The inputs of the dividers 18–20 of the frequency of each i-ro channel receive pulses with a frequency f equal to twice the frequency of the pulses at one of the outputs of the distributor 8 counting pulses (if the after-channel works) or f - / 2 (if the subsequent channel does not work) ,
На вход делител 17 частоты поступают импульсы с частотой fj/2.To the input of the divider 17 frequency receives pulses with a frequency of fj / 2.
Делители 17-20 частот дел т число импульсов, поступающих на их входы за врем измерени в соответствии с установленными в них коэффициентами делени .Dividers 17–20 frequencies divide the number of pulses arriving at their inputs during the measurement in accordance with the division factors established in them.
Выходные импульсы делителей 17-20 частоты объедин ютс элементом 4 ИЛИ, суммируйтс счетчиком 5 и регистрируютс регистратором 6. Коэффициенты делени делителей 17-20 выбраны так, чтобы общее число импульсов на счет- чике 5 было пропорционально энергии анализируемого сигнала.The output pulses of dividers 17–20 frequencies are combined by element 4 OR, summed by counter 5 and recorded by the recorder 6. The division factors of dividers 17–20 are chosen so that the total number of pulses in counter 5 is proportional to the energy of the signal being analyzed.
Процесс измерени энергии заключаетс в следующем (фиг.2).The energy measurement process is as follows (Fig. 2).
В устройстве происходит определе- ние площади под условной кривой, соответствующей квадрату исследуемого сигнала.In the device, the area under the conditional curve corresponding to the square of the signal under study is determined.
194194
На фиг. обозначены U - сигнал, поступающий с выхода детектора 3; Ui условна крива , соответствующа квадрату сигнала, поступающего с выхода детектора 3; U,-U4 уровни дискриминации амплитудных дискриминаторов 12, 11, 10 и 9 соответственно. FIG. marked U - signal from the output of the detector 3; Ui conditional curve corresponding to the square of the signal from the output of the detector 3; U, -U4 discrimination levels of amplitude discriminators 12, 11, 10 and 9, respectively.
и устанавливаетс обьгчно несколько выше уровн щумов. Площадь под кривой и, пропорциональна энергии исследуемого сигнала, определ етс в предлагаемом устройстве как сумма площадей трапеций А, Б и С, причем трапеци С дл старшего из сработавших каналов вырождаетс в треугольник . Площадь каждой трапеции равна сумме площадей пр моугольника и двух треугольников. Если основание каждой i-и трапеции выразить через число импульсов М-; то площадь трапеций определитс какand it is set to slightly above the level of the noise. The area under the curve and, proportional to the energy of the signal under investigation, is defined in the proposed device as the sum of the areas of trapezoids A, B and C, and the trapezoid C for the oldest of the activated channels degenerates into a triangle. The area of each trapezium is equal to the sum of the areas of the rectangle and two triangles. If the base of each i-and trapezium is expressed in terms of the number of impulses M-; then the area of the trapezium is defined as
S, М,,, -н 1(М. - Mi,,).(U,, S, M ,,, -n 1 (M. - Mi ,,). (U ,,
- Uf),- Uf),
а площадь под кривой U будет равнаand the area under the curve U will be equal to
55;.55;
В каждом i-M канале при отсутствии срабатывани последующего соседнего канала происходит деление частоты f| на два, т.е. вьфабатьтаетс число импульсов 1/2(М j - М ,., ), а в случае срабатывани последующего соседнего канала деление на два прекращаетс и вырабатьюаетс число импульсов,равное М .In each i-M channel, in the absence of a subsequent adjacent channel, the frequency f | by two, i.e. The number of pulses is 1/2 (Mj - M,.,), and if the next adjacent channel is triggered, the division into two stops and a number of pulses equal to M is produced.
Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет введени распределител 8 счетных импульсов обеспечиваетс гарантированна разноска кванти- рующих импульсов во времени. Кроме того, обеспечиваетс более точное измерение энергии сигнала АЭ за счет аппроксимации площади под условной кривой, соответствующей квадрату исследуемого сигнала, суммой площадей трапеций.Thus, in the proposed device, by introducing the distributor 8 counting pulses, guaranteed quantizing pulses are delivered in time. In addition, a more accurate measurement of the energy of the AE signal is provided by approximating the area under the conditional curve corresponding to the square of the signal under study by the sum of the trapezoid areas.
Формула, изобретени Formula inventions
Устройство дл измерени энергии сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные приемный преобразователь, усилитель и детектор, последовательно соединенные элемент ИЛИ, счетчик и регистра- . тор, п каналов, каждьй из которых содержит последовательно соединенныеA device for measuring the energy of acoustic emission signals, containing a series-connected receiving transducer, an amplifier and a detector, a series-connected element OR, a counter and a register-. torus, n channels, each of which contains series-connected
5U5U
амплитудный дискриминатор, вход которого подключен к выходу детектора, врем импульсный преобразователь и делитель частоты, выход которого под- ключей к соответствуклдему входу элемента ИЛИ.,, и генератор счетных импульсов , отличающеес тем, что, с целью повышени точности, оно снабжено распределителем счетных им- пульсов с числом выходов 2п-1, вход которого св зан с выходом генератора счетных импульсов, врем импульсный преобразователь каждого канала, кроме п-го, выполнен в виде последова- тельно соединенных первого элемента И, элемента ИЛИ и второго элемента И зыхоц которого вл етс выходом вре- м импульсного преобразовател , выход амплитудного дискриминатора каждого the amplitude discriminator whose input is connected to the detector output, a time pulse converter and a frequency divider whose output is connected to the corresponding input for the element OR, and a counting pulse generator, characterized in that it is equipped with a counter distributor - pulses with the number of outputs 2п-1, whose input is connected with the output of the generator of counting pulses, the time pulse converter of each channel, except for the n-th one, is made in the form of successively connected first element And, element OR and the second element AND zyhots which is the output time of the pulse converter, the output of the amplitude discriminator of each
Редактор Е.КопчаEditor E. Kopcha
Составитель Б.Ломакин.Compiled by B. Lomakin.
Техред А.Кравчук Корректор В.Бут гаTehred A. Kravchuk Proofreader V. But ha
Заказ 3776/46Order 3776/46
Тираж 847Circulation 847
ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee
по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5
канала соединен с первым входом первого элемента И, вторым вкодом второго элемента И этого же канала и с вторым входом первого элемента И пре- дьщущего канала, врем импульсный преобразователь п-го канала выполнен в виде элемента И, включенного между выходом амплитудного дискриминатора п-го канала, св занного с вторым входом первого элемента И (n-l)-ro канала , и входом делител частоты п-го канала, первый выход распределител счетных импульсов соединен с вторым входом элемента И врем импульсного преобразовател п-го канала, а остальные выходы соединены соответственно с третьими входами первых элементов И и вторыми входами элементов ИЛИ остальных каналов.the channel is connected to the first input of the first element AND, the second code of the second element of the same channel and the second input of the first element AND of the previous channel, the time pulse converter of the nth channel is made as an element connected between the output amplitude discriminator of the nth the channel associated with the second input of the first element And (nl) -ro channel, and the input of the frequency divider n-th channel, the first output of the distributor counting pulses connected to the second input element And the time pulse converter n-th channel, and the rest rows are respectively connected to third inputs of first AND gates and the second inputs of OR elements other channels.
ПодписноеSubscription
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874197942A SU1413519A1 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Apparatus for measuring the energy of acoustic emission signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874197942A SU1413519A1 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Apparatus for measuring the energy of acoustic emission signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1413519A1 true SU1413519A1 (en) | 1988-07-30 |
Family
ID=21286904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874197942A SU1413519A1 (en) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Apparatus for measuring the energy of acoustic emission signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1413519A1 (en) |
-
1987
- 1987-02-23 SU SU874197942A patent/SU1413519A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1087881, кл. G 01 N 29/04, 1984. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1413519A1 (en) | Apparatus for measuring the energy of acoustic emission signals | |
SU1295334A1 (en) | Device for measuring energy of acoustical emission signals | |
SU402831A1 (en) | DEVICE FOR ANALYSIS OF THE FORM OF SINGLE-ELECTRIC ELECTRICAL SIGNALS | |
SU1490632A1 (en) | Device for measuring energy of acoustic emission | |
SU1348726A1 (en) | Ultrasonic digital structurescope | |
GB1422721A (en) | Method of and apparatus for determining counting efficiency in liquid scintillation counting | |
SU1320733A1 (en) | Ultrasonic device for checking chemical production processes | |
SU506872A1 (en) | Correlation Matrix Analyzer | |
SU926588A1 (en) | Ultrasonic velocity meter | |
SU1376249A1 (en) | Apparatus for measuring degree of protection of signal from noise | |
SU590663A1 (en) | Digital ultrasonic wave propagation velocity meter | |
SU822197A1 (en) | Averaging device | |
SU476527A1 (en) | Spectrometer -fold matches | |
SU518748A1 (en) | Biomedical counter | |
JPS63127180A (en) | X-ray analyser | |
SU661398A1 (en) | Phase shift meter | |
RU2105301C1 (en) | Multichannel acoustic-optical device to inspect articles | |
SU1228029A1 (en) | Method of measuring frequency | |
SU1298655A1 (en) | Ultrasonic shadow immersion flaw detector | |
SU419779A1 (en) | DEVICE FOR NOISE PROTECTION OF MODULATING DEFECTOSCOPE | |
SU1386922A1 (en) | Pulse amplitude analyzer | |
SU734590A1 (en) | Signal detecting device | |
SU1444942A1 (en) | Device for measuring characteristics of a-d converters | |
SU1425467A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity in materials | |
SU1615602A1 (en) | Apparatus for counting amount and measuring size of particles |