SU1442905A1 - Method of measuring coordinates of sources of acoustic emission signals - Google Patents

Method of measuring coordinates of sources of acoustic emission signals Download PDF

Info

Publication number
SU1442905A1
SU1442905A1 SU874194520A SU4194520A SU1442905A1 SU 1442905 A1 SU1442905 A1 SU 1442905A1 SU 874194520 A SU874194520 A SU 874194520A SU 4194520 A SU4194520 A SU 4194520A SU 1442905 A1 SU1442905 A1 SU 1442905A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signals
acoustic
coordinates
sources
acoustic emission
Prior art date
Application number
SU874194520A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Адонин
Виктор Николаевич Москвин
Алексей Николаевич Серьезнов
Юрий Олегович Поляков
Владислав Петрович Стариков
Сергей Панкратович Широков
Василий Вагизович Латыпов
Евгений Иванович Соколов
Original Assignee
Новосибирский электротехнический институт
Предприятие П/Я Г-4736
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирский электротехнический институт, Предприятие П/Я Г-4736 filed Critical Новосибирский электротехнический институт
Priority to SU874194520A priority Critical patent/SU1442905A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1442905A1 publication Critical patent/SU1442905A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использо - вано при определении координат источ-- НИКОВ сигналов акустической эмиссии в тонкостенных конструкци х при их сложно напр женном состо нии. Целью изобретени   вл етс  повышение досто-- верности определени  координат источ- НИКОВ сигналов акустической эмиссии за счет учета вли ни  анизотропных свойств материала, .конструкции на величину скорости распространени  акусти ческого сигнала В качестве приемников сигналов акустической эмиссии используют преобразователи, содержащие два акустических канала преобразовани , например преобразователи, выполненные в виде диска из сегнето- злект рического материала, к которому подключены два потенциальных электрода . Группу, состо щую из четырех таких преобразователей, размещают на контролируемой зоне конструкции. Во врем  нагрутсени  последней принимают сигналы акустической эмиссии, измер ют разницы времен прихода сигналов к преобразовател м, а также разницу времен прихода сигналов с каналов каждого преобразовател . Дл  каждого преобразовател  определ ют скорость распространени  прин той им моды акустического сигнала. Полученные величины скоростей распространени  акусти- ческих сигналов используют дл  определени  координат источников- по зависимости между временами прихода, скоростью прин тых мод акустических сигналов и рассто нием до источника , сигналов. 1 ил. с SThe invention can be used in determining the coordinates of the sources of acoustic emission signals in thin-walled structures when they are in a complicated stress state. The aim of the invention is to increase the credibility of determining the coordinates of the sources of acoustic emission signals by taking into account the influence of the anisotropic properties of the material, the design on the magnitude of the propagation speed of the acoustic signal. Acoustic emission transmitters using two acoustic conversion channels are used as receivers of acoustic emission signals. for example, converters made in the form of a disk of ferroelectric material to which two potential electrodes are connected. A group consisting of four such transducers is placed on a controlled area of the structure. When the latter is loaded, acoustic emission signals are received, differences in arrival times of signals to transducers are measured, as well as differences in arrival times of signals from the channels of each transducer. For each transducer, the speed of propagation of the received mode of the acoustic signal is determined. The obtained values of the speed of propagation of acoustic signals are used to determine the coordinates of the sources, according to the relationship between arrival times, the speed of the received modes of acoustic signals and the distance to the source, signals. 1 il. with s

Description

1 1eleven

Изобретение относитс  к области неразрушающего контрол  и может быть использовано при определении коорди- нат источников сигналов акустической эмиссии в тонкостенных конструкци х при их сложно-напр женном состо нии.The invention relates to the field of non-destructive testing and can be used in determining the coordinates of the sources of acoustic emission signals in thin-walled structures in their complex tension state.

Цель изобретени  - повышение достоверности определени  координат источников сигналов акустической эмиссии за счет учета вли ни  анизотропных свойств материала конструкци на величину скорости распространени акустического сигнала.The purpose of the invention is to increase the reliability of determining the coordinates of the sources of acoustic emission signals by taking into account the influence of the anisotropic properties of the material of the structure on the value of the speed of propagation of the acoustic signal.

На чертеже представлено устройств дл  определени  координат источников сигналов акустической эмиссии.The drawing shows devices for determining the coordinates of the sources of acoustic emission signals.

Устройство определени  координат источников сигналов акустической эмиссии содержит четыре одинаковых канала обработки, один из которых показан на чертеже. Первый канал уст ройства содержит преобразователь с чувствительным элементом 1, первым 2 и вторым 3 потенциальными электродам первый 4 и второй 5 усилители, первы 6 и второй 7 блоки формирователей импульсов, первый.8 и второй 9 блоки определени  разности времен прихода, а также блок 10 накоплени  и расчета координат. Преобразователь выполнен в виде диска из тонкого сегнетоэлект рического материала, к которому подключены первый электрод 2 в виде кольца ka краю преобразовател  и второй электрод 3 в виде диска, расположенного в центре преобразовател  Потенциальные электроды 2 и 3 преобразовател  подключены соответственно к последовательно соединенным первом усилителю 4 с.первым блоком 6 формировател  импульсов и к второму усилителю 5 с вторым блоком 7 формировател  импульсов. Выходы блоков 6 и 7 формирователей импульсов подключены соответственно к первому и второму входам первого блока 8 орределени  разности времен прихода, выход которого подключен к первому входу первого канала 10 накоплени  и расчета координат. Выход второго блока 7 формировател  импульсов соединен с входом первого канала второго блока 9 определени  разности времен прихода , выход которого подключен к вто- рому входу первого канала блока 10 накоплени  и расчета координат.The device for determining the coordinates of the sources of acoustic emission signals contains four identical processing channels, one of which is shown in the drawing. The first channel of the device contains a transducer with a sensitive element 1, the first 2 and second 3 potential electrodes, the first 4 and second 5 amplifiers, the first 6 and second 7 blocks of pulse shapers, the first 8 and second 9 blocks for determining the arrival time difference, and also block 10 accumulation and calculation of coordinates. The converter is made in the form of a disk made of thin ferroelectric material to which the first electrode 2 is connected in the form of a ring ka to the edge of the converter and the second electrode 3 in the form of a disk located in the center of the converter. The potential electrodes 2 and 3 of the converter are connected to the first amplifier 4 in series . the first block 6 pulse generator and to the second amplifier 5 with the second block 7 pulse generator. The outputs of blocks 6 and 7 of pulse formers are connected respectively to the first and second inputs of the first block 8 for determining the arrival time difference, the output of which is connected to the first input of the first accumulation channel 10 and calculating the coordinates. The output of the second pulse generator unit 7 is connected to the input of the first channel of the second block 9 for determining the arrival time difference, the output of which is connected to the second input of the first channel of the accumulation unit 10 and calculating the coordinates.

Второй блок 9 определени  разности времен прихода и блок 10 накоплени  и расчета координат  вл ютс  общими дл  каналов устройства.The second block 9 for determining arrival time differences and block 10 for accumulating and calculating coordinates are common for the channels of the device.

Способ реализуетс  следующим образом .The method is implemented as follows.

Во врем  нагружени  конструкции сигналы акустической эмиссии достигают чувствительного элемента 1 преобразовател  в первом канале устройства . Возникающие при этом электрические сигналы, снимаемые с первого потенциального электрода 2 преобразовател , усиливаютс  первым усилителем 4 и поступают в блок 6 формировател  импульсов, где в момент превышени  передним фронтом сигнала определенного порогового уровн  формируетс  положительный импульс. Через врем  ut(, определ емое акустическими свойствами материала конструкции и рассто нием между потенциалными электродами преобразовател , синалы акустической эмиссии достигают места расположени  потенциального элктрода 3 преобразовател , с которого электрический сигнал, усиленный вторым усилителем 5, поступает во второ блок 7 формировател  импульсов. По положительным импульсам, возникающим на выходе блоков 6 и 7 формирователе импульсов, в блоке 8 определ етс  разность времен прихода сигналов акустической эмиссии к электродам преобразовател  в первом канале, котра  поступает на первый вход первого канала блока 10 .накоплени  и расчета координат.During loading of the structure, acoustic emission signals reach sensing element 1 of the transducer in the first channel of the device. The electrical signals generated from the first potential electrode 2 of the converter are amplified by the first amplifier 4 and are fed to the pulse shaper unit 6, where a positive pulse is generated when the leading edge of the signal reaches a certain threshold level. After time ut (determined by the acoustic properties of the construction material and the distance between the potential electrodes of the converter, the acoustic emission sins reach the location of the potential electrode 3 of the converter, from which the electrical signal amplified by the second amplifier 5 enters the second pulse generator unit 7. Positive the pulses that occur at the output of blocks 6 and 7 of the pulse shaper, in block 8, determine the difference between the arrival times of the acoustic emission signals to the electrodes photoelectret in the first channel, buyout to a first input of the first channel unit 10 .nakopleni and calculating coordinates.

На второй вход первого канала этого блока из блока 9 передаетс  разность времен прихода сигналов акустической эмиссии к разным преобразовател ми устройства. Одновременно с этим така  же информаци  поступает с других каналов устройства и передаетс  на соответствующие входы.блока 10 накоплени  и расчета координат, В тот момент, когда в блок 10 будут переданы разности времен прихода сигналов акустической эмиссии к преобразовател м во всех четырех каналах и к потенциальным электродам преобразователей , в этом блоке определ ютс  координаты источгшка сигналов по соотношени мTo the second input of the first channel of this block from block 9, the difference in arrival times of the acoustic emission signals is transmitted to different converters of the device. At the same time, the same information comes from other channels of the device and is transmitted to the corresponding inputs of the accumulation and calculation unit 10, At the moment when the differences in the arrival times of acoustic emission signals are transmitted to the converters in all four channels and potential the electrodes of the transducers, in this block, the coordinates of the signal source are determined by the ratios

14429051442905

V . ii iXu-l sai z..X«-i-li il-l yliIi-:-bi-l- lb-:-ixi : 2 liTf-°.r-V.i - ixl r xliiY, ,iV. ii iXu-l sai z..X "-i-li il-l yliIi -: - bi-l-lb -: - ixi: 2 liTf- ° .r-V.i - ixl r xliiY,, i

x.Y. - + x,Y, - x,Y, - ХЛ, + ,x.Y. - + x, Y, - x, Y, - HL, +,

(..iiY,-jfoi .(..iiY, -jfoi.

x.Tfe - X,YO + x,Y, - X.Y, - X,YI + XoY,V . ; Y 3 -:ti2 l . Y jix - x,i - IY - . - x«ix.Tfe - X, YO + x, Y, - X.Y, - X, YI + XoY, V. ; Y 3 -: ti2 l. Y jix - x, i - IY -. - x "i

Y.XO + YjX, - Y,X, - . - Y,X, + Y,XIY.XO + YjX, - Y, X, -. - Y, X, + Y, XI

IJjL:-Xiil j i Xj..Ijjl: -Xiil j i Xj ..

Y.X, + , - Y,XO - , - Y,X, t Y.X, +, - Y, XO -, - Y, X, t

p , R . x Y - Yj - v ,(x, - Xoi,:: 2s;,.p, r. x Y - Yj - v, (x, - Xoi, :: 2s;,.

« % -- 2{p.(x. - X.) + P,,TY, - YO) + V, . .“% - 2 {p. (X. - X.) + P ,, TY, - YO) + V,. .

p . .,.,,Y.Jip. .... ,, Y.Ji

X,YO - X,Y XtY, - X,Y, - X,YI - , X, YO - X, Y XtY, - X, Y, - X, YI -,

p .2fv,p .2fv,

i v,x - YjXo . YjX. - Y,X, - Y,X. - i v, x - YjXo. Yjx - Y, X, - Y, X. -

vliY, + vlyo : ixl : xlHY : YiLr-ixli-xlHlj :-: ii.:JX-tr-IiiiI -r.tiiX5 r bivliY, + vlyo: ixl: xlHY: YiLr-ixli-xlHlj: -: ii.:JX-tr-IiiiI -r.titiX5 r bi

ST X,Y, - XiYe + XjY, - , - X.Yj. - ST X, Y, - XiYe + XjY, -, - X.Yj. -

. (ji : xol v x ;jY; ; Yliix ; x...iYL:.vlliXj.: xjL: iXjL: iHx :JLilIli : 2ii . (ji: xol v x; jY;; Yliix; x ... iYL: .vlliXj .: xjL: iXjL: iHx: JLilIli: 2ii

i Y,X, - Y,,XO + Y,X. - , - Y,Xt Y.Xji Y, X, - Y ,, XO + Y, X. -, - Y, Xt Y.Xj

V, -V., , V, .V,t,; V. .. V, .-b-;..V, -V., V, .V, t ,; V. .. V,.-B -; ..

c,, Cj - рпзности времен прихода сигналов к О-му н l- My преобразовател м и к 1-му н 2-т«у c ,, Cj is the frequency of arrival of signals to the Ohm and the l-My converters and to the 1st and 2nd “a”

преоПраэопател м соответственно;the proPoreopatel, respectively;

it,, ut - разности времен прихода сигналов к потенциальным электродам н 2то преобразовател  соответственно;it ,, ut are the differences in the times of arrival of signals to potential electrodes and n 2to converter, respectively;

Х„, Y,, - координаты Ото преобразовател ; X,, Y, - координаты 1-го преобразовател ; Xj, Yj - координаты 2-го преоОразорател ;X „, Y ,, are the coordinates of the Uto transducer; X ,, Y, - coordinates of the 1st converter; Xj, Yj - coordinates of the 2nd transducer;

X, Y - искомые координаты источника сигналов акустической эмиссии. .X, Y - the desired coordinates of the source of acoustic emission signals. .

Claims (1)

После ТОГО, как координаты источни-Формула изобретени  ка сигналов акустической эмиссии опре- Способ определени  координат источAfter TOGO, the coordinates of the source — the formula of the invention of acoustic emission signals is determined by the method of determining the coordinates of the source делены, результаты расчетов из блокаНИКОЕ сигналов акустической эмиссии,divided, the results of calculations from the block of NOIC acoustic emission signals, 10 накоплени  и расчета координат вы-заключающийс  в том, что группу пре-вод тс  на устройство отображени  дл образователен размещают на контроли 10 of the accumulation and calculation of coordinates resulting in that the group is transferred to the display device for educational purposes and placed on the control анализа (не показано).руемой зоне конструкции, конструкциюanalysis (not shown) of the design area, the design Способ позвол ет определить коорди-нагружают, принимают сигналы акусти- наты источников сигналов акустической ческой эмиссии, измер ют времена эмиссии в конструкци х из материалаприхода сигналов к преобразовател м и с анизотропными акустическими свойст по зависимости между временами при- вами за счет того, что предусматрива-хода, скоростью акустических сигна- ет определение скорости распростране-лов в материале конструкции и рассто ни  прин той моды -акустического сиг--нием до источника сигналов определи- нала дл  каждого преобразовател  вют координаты источника сигналов аку- отдельности. В этом случае преобразо-стической эмиссии, отличаю- ватели принимают акустические сигна-щ и и с   тем, что, с целью повыше - лы, распростран ющиес  в материалени  достоверности определени  коор-The method allows to determine the coordinate-load, receive signals from the acoustic sources of acoustic emission signals, measure emission times in the structures from the input material of the signals to the transducers and with anisotropic acoustic properties according to the relationship between the times at the expense of the fact that - the speed, the speed of acoustic signals, the determination of the velocity of the spreads in the construction material and the distance of the received mode - by acoustic signal to the source of signals determined for each Atel vyut coordinates acousto source signals separately. In this case, the transducer emissions, the rationalizers accept acoustic signals and so that, with the aim of increasing, the reliability of the coordinate determination конструкции с различной скоростью, динат источников за счет учета вли -designs with different speeds, dinat sources due to the consideration of influences - 50 в зависимости от расположени  преоб- ни  анизотропных свойств материала50 depending on the location of the predominantly anisotropic material properties. разователей относительно источникаконструкции на величину скорости рас- сигналов. Раздельное, определениепространени  прин той моды акустичес- скорости прин той моды акустическогокого сигнала, используют преобразова- сигнала дл  каждого преобразовател тели, содержащие два канала преобра- повышает точность определени  коор-зовани , во врем  нагружени  конструк- динат и тем самым достоверность опре-ции измер ют разницу времен прихода делени  координат источников сигналовсигналов акустической эмиссии с кана- акустической эмиссии.лов преобразователей, а при расчетеdistributors relative to the source structure on the magnitude of the speed of signals. Separately determining the propagation of the received acoustic-speed mode of the received acoustic signal mode, a signal transform is used for each transducer containing two channels of conversion — it improves the accuracy of the coordination determination, during loading of the structure, and thus the accuracy of measuring the difference in the arrival times of the division of the coordinates of the sources of the acoustic emission signals from the canal — acoustic emission. 51А42905651A429056 координат источников сигналов акус- дл  каждого преобразовател  по зави- тической эмиссии используют скорости симости между скорост.ю и разностью распространени  прин тых мод акустиче- времен прихода сигналов с каналовfor the coordinates of the sources of signals of the aux- for each converter for the dependence of the emission, use the speeds of the symmetry between the velocity and the propagation difference of the received modes, the acoustic times of arrival of signals from the channels преобразовател .converter ского сигнала, которые определ ютwhich signal дл  каждого преоб симости между ско времен прихода сиfor each predominance between the speeds of arrival of si преобразовател .converter v zzzzz zz//z/z/v zzzzz zz // z / z / .. 8eight /2L i-3/ 2L i-3 / T ffff 7575 --
SU874194520A 1987-02-12 1987-02-12 Method of measuring coordinates of sources of acoustic emission signals SU1442905A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874194520A SU1442905A1 (en) 1987-02-12 1987-02-12 Method of measuring coordinates of sources of acoustic emission signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874194520A SU1442905A1 (en) 1987-02-12 1987-02-12 Method of measuring coordinates of sources of acoustic emission signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1442905A1 true SU1442905A1 (en) 1988-12-07

Family

ID=21285543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874194520A SU1442905A1 (en) 1987-02-12 1987-02-12 Method of measuring coordinates of sources of acoustic emission signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1442905A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1026049, кл. G 01 N 29/04, 1983. Грешников В.А. и др. Акустическа эмисси .- М,, 1976, с,212. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1442905A1 (en) Method of measuring coordinates of sources of acoustic emission signals
SU932098A1 (en) Discrete apparatus for locating pressure pipeline damages
SU1100564A1 (en) Device for registering acoustic emission signals
SU1029072A1 (en) Ultrasonic device for checking medium parameters
SU449455A1 (en) Method of calibration of electroacoustic transducers
SU1516794A1 (en) Apparatus for determining speed of ultrasound in material
SU711461A1 (en) Method of determining the location of acoustic emission source
SU421884A1 (en)
SU725016A1 (en) Method of determining coordinates of acoustic emission discrete signal source
SU741142A1 (en) Method of determining distance between the source and receiver of acoustic emission signals
SU1644021A1 (en) Device for locating acoustic signal source
SU847187A1 (en) Device for determining acoustic emission signal arrival direction
SU1275493A1 (en) Device for reading graphic information
SU1010539A1 (en) Device for ultrasound speed touch-free checking
SU538223A1 (en) Ultrasonic method for measuring film thickness
JPS648429A (en) Coordinate input device
SU1002953A1 (en) Material acoustic emission checking device
SU413386A1 (en)
SU1201759A1 (en) Apparatus for determining location of acoustic emission source
SU1334074A1 (en) Method of determining coordinates of acoustic emission signal source
SU1270674A1 (en) Device for determining coordinates of flaws in flat electroconductive objects
SU864113A1 (en) Device for determining location of propagating flaws
SU1686707A1 (en) Method for calibrating electrical acoustic transducers
SU1104408A1 (en) Method of determination of acoustic emission source coordinates
SU1158870A1 (en) Elastic wave propagation velocity meter