SU1486920A1

SU1486920A1 - Устройство дня измерения сигналов акустической эмиссии

Info

Publication number: SU1486920A1
Application number: SU874322604A
Authority: SU
Inventors: Konstantin O Shepelenko; Nikolaj N Mezhuev; Vladimir P Goncharenko; Yurij I Griev; Vasilij I Teslya
Original assignee: Ki I Narodnogo Khoz Im D S Kor; Yuzhn Mashinostroitelnyj Z
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-06-15

Description

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделий с использованием акустической эмиссии. Цель изобретения - повышение

2

точности измерения сигнала акустической эмиссии за счет определения начала моды сигнала. Сигнал акустической эмиссии усиливается и сравнивается с пороговым значением в компараторе 2. Счетчик 3 подсчитывает количество полуволн, а дешифратор 4 выделяет на один канал вторую полуволну, а на другой третью полуволну сигнала, В этих каналах соответственно компараторами Г.2 и 13 сравнивается текущий сигнал с амплитудами второго и третьего импульсов и пропускается в решающий блок 15 через мультиплексор 14 при условии превышения сигнала. Решающий блок 15 вы- с

у?

числяет интервал времени от начала ~ моды сигнала, акустической эмиссии до середины третьей полуволны. 2 ил.

51) „„ 1486920

фиг.1

3

1486920

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделий с использованием акустической эмиссии (АЭ) и может применяться для неразрушающего контроля материалов и изделий машиностроения при их нагружении, а также при контроле технологических процессов для выявления дефектов структуры материала.

Цель изобретения - повышение точности измерения за счет определения начала моды сигнала акустической эмиссии.

На фиг. 1 изображена структурная 15 схема устройства; на фиг. 2 - графическое представление сигналов первой, второй и третьей полуволн сигнала АЭ.

Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь (не 20 показан), предварительный усилитель 1, первый компаратор 2, счетчик 3 полуволн и дешифратор 4 номеров полуволн, первый выход которого подключен к первому входу первого элемента И 5, 25 а второй выход - к первому входу второго элемента И 6. Выход генератора 7 тактовых импульсов подключен на вторые входы элементов И 5и 6, выходы которых заведены соответствен- 30 но на входы первого 8 и второго 9 счетчиков-регистров амплитуды второй и третьей полуволн, выходы которых подключены к входам первого 10 и второго 11 цифроаналоговых преобразователей. Выход первого цифроаналогового преобразователя 10 подключен на первый вход второго компаратора 12, на второй вход которого подключен выход предварительного усилителя 1, дд а выход второго компаратора 12 подключен на третий вход первого элемента И 5. Выход второго цифроаналогового преобразователя 11 подключен . на первый вход третьего компаратора д^ 13, на второй вход которого подключен выход предварительного усилителя 1, а выход подключен к третьему входу второго элемента И 6. Кроме того, выходы счетчиков-регистров 8 и 9 ' подключены к первому и второму входам мультиплексора 14 чтения цифровых значений амплитуды второй и третьей полуволн сигнала АЭ, выход которого подключен на вход решающего блока 15. 55

Второй и третий компараторы 12 и 13 служат для сравнения текущих значений аналоговой величины амплитуды второй и третьей полуволн и преобразованных цифровых значений счетчиков-регистров 8 и 9. Мультиплексор 14 чтения цифровых значений амплитуд второй и третьей полуволн служит для параллельно-последовательной передачи цифровых данных в решающий блок 15. Решающий блок 15 предназначен для вычисления момента начала акустического сигнала.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении электрического сигнала акустической эмиссии на вход предварительного усилителя 1 происходит усиление сигнала по амплитуде. Выходной сигнал предварительного усилителя 1 подается на первый компаратор 2, в котором производится сравнение сигнала с уровнем ограничения, обеспечивающего отделение полезного сигнала от шумов,-здесь же произвол дится дополнительное усиление сигнала до единичного уровня цифровых логических элементов (порядка 4-4,5 В).

На выходе первого компаратора 2 формируются сигналы в виде прямоуголь ных импульсов по длительности, равной длительности положительных полуволн (фиг, 2) сигнала АЭ над уровнем ограничения, С выхода компаратора 2 импульсы поступают на счетный вход счетчика 3 номеров полуволн.Содержимое этого счетчика расшифровывается дешифратором 4 номеров полуволн, на первом выходе которого формируется единичный уровень сигнала по длительности, соответствующей длительности второй полуволны. На втором выходе дешифратора 4 формируется единичный уровень сигнала, по длительности, соответствующей длительности третьей полуволны сигнала АЭ.

Выходные сигналы дешифратора 4 полуволн обеспечивают срабатывание первого 5 и второго 6 элементов И. На другие их входы подаются тактовые импульсы от генератора 7 тактовых импульсов. Частота следования тактовых импульсов тактового генератора 7 выбрана выше частоты следования волн сигнала АЭ по крайней мере на порядок

С^-выходов элементов И 5 и 6 счетные импульсы подаются на счетчикирегистры 8 и 9, которые совместно с цифроаналоговыми преобразователями 10 и 11 и компараторами 12 и 13 образуют следящие аналого-цифровые преобразователи. Особенность их ра⁵ 1686920

боты заключается в том, что очередной счетный импульс на вход счетчикарегистра пропускается только при условии превышения амплитуды соответствующей полуволны (второй или третьей?, над аналоговым эквивалентом содержимого счетчика-регистра 8 или 9.

Увеличение содержимого счетчиковрегистров 8 и 9 прекращается после достижения значения, равного или большего на 1 значения аналогового эквивалента входных сигналов компараторов 12 и 13. В счетчиках-регистрах 8 и 9 счет прекращается по достижении амплитудного значения аналогового сигнала - амплитуд второй и третьей полуволн.

В момент времени, соответствующий концу третьей полуволны, процесс преобразования прекращается сигналом от блока управления ( не показан^ а содержимое счетчиков-регистров 8 и 9 через мультиплексор 14 чтения цифровых значений амплитуд 2 и 3 полуволн переписывается в решающий блок 15, где и обрабатывается. Счетчики 3, 8 и 9 сбрасываются в исходное нулевое состояние.

Начало моды сигнала вычисляется соотношения (фиг. 2)

10

15

20

25

30

из

и₂

Откуда

•35

и_д_

υ_ί-υ₁

где Т

отрезок времени от начала

моды до середины третьей по- ₄₀

луволны;

постоянная величина для применяемого преобразователя период резонансной частоты преобразователя); ₄д

амплитуда' второй полуволны;

амплитуде! третьей полуволны сигнала АЭ.

Предлагаемое устройство позволяет

повысить точность вычисления начала

моды сигналов акустической эмиссии, а следовательно, точность вычисления координат источника акустической эмиссии.

Claims

Формула изобретения Устройство для измерения сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные акустический преобразователь и .предварительный усилитель, первый компаратор, генердтор тактовых импульсов, первый элемент И, счетчик и последовательно соединенные решающий блок и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено последовательно соединенными дешифратором, вход которого подключен к выходу счетчика, вторым элементом И, первым счетчиком-регистром, первым цифроаналоговым преобразователем и вторым компаратором, последовательно соединенными вторым счетчиком-регистром, вход которого подключен к выходу первого элемента И, вторым цифроаналоговым преобразователем и третьим компаратором, и мультиплексором, входы которого подключены к выходам счетчиков-регистров, а выход - к входу решающего блока, выход предварительного усилителя связан с входом первого компаратора, подключенного выходом к входу счетчика, и с вторыми входами второго и третьего компараторов, выходами связанных соответственно с вторым входом второго элемента И й с первым входом первого элемента И, второй, вход последнего подключен к второму выходу дешифратора, а выход генератора тактовых импульсов соединен с третьими входами первого и второго элементов И.

>486920

Фие.2