SU1499224A1 - Apparatus for determining posiotion of source of acoustic emission - Google Patents
Apparatus for determining posiotion of source of acoustic emission Download PDFInfo
- Publication number
- SU1499224A1 SU1499224A1 SU874342043A SU4342043A SU1499224A1 SU 1499224 A1 SU1499224 A1 SU 1499224A1 SU 874342043 A SU874342043 A SU 874342043A SU 4342043 A SU4342043 A SU 4342043A SU 1499224 A1 SU1499224 A1 SU 1499224A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- inputs
- flip
- storage unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл локации дефектов в материалах и массивах горных пород. Целью изобретени вл етс повышение достоверности определени местоположени источника акустической эмиссии за счет получени более точной информации о времени прихода сигналов. Сигналы акустической эмиссии принимаютс преобразователем 1 и далее сигнал в электрическом виде обрабатываетс в устройстве. Компаратор 8 фиксирует моменты нуль-переходов сигнала, которые фиксируютс в оперативном запоминающем блоке 15. В моменты записи в адресные входы занос тс коды с выхода таймера 23. Число нуль-переходов подсчитываетс в реверсивном счетчике 17, при переполнении которого происходит блокировка поступленни этих импульсов, предотвраща повторную запись информации в оперативный запоминающий блок 15 в пределах одного импульса акустической эмиссии. При считывании из него информации происходит позначное вычитание числа из реверсивного счетчика 17 и при нулевом состо нии происходит окончание ввода информации данного канала в вычислительный блок 20, который рассчитывает разность времени прихода сигналов с разных каналов. 1 ил.The invention relates to non-destructive testing and can be used to locate defects in materials and rock massifs. The aim of the invention is to increase the reliability of determining the location of the acoustic emission source by obtaining more accurate information about the time of arrival of signals. The acoustic emission signals are received by transducer 1 and then the signal is electrically processed in the device. The comparator 8 captures the moments of the zero-transitions of the signal, which are recorded in the operational storage unit 15. At the moments of writing, the codes from the output of timer 23 are written to the address inputs. The number of zero-transitions is counted in the reversible counter 17, which overflow causes blocking of these pulses, preventing the re-recording of information in the operational storage unit 15 within a single acoustic emission pulse. When reading information from it, a significant subtraction of the number from the reversible counter 17 occurs and, in the zero state, the input of information of this channel to the computing unit 20 is completed, which calculates the difference in arrival times of signals from different channels. 1 il.
Description
1C1C
NjNj
Изобретение относитс к технике неразруи ающего контрол и может быть использовано дл локации дефектов и мест трещинообразовани в материалах.и массивах горных пород.The invention relates to a non-destructive testing technique and can be used to locate defects and cracking sites in materials and rock massifs.
Цель/ изобретени - повышение достоверности определени местоположени источника акустической эмиссии (АЭ) путем более полного -использовани информации о временном положении сигналов.The goal of the invention is to increase the reliability of determining the location of the source of acoustic emission (AE) by more fully using information about the temporal position of the signals.
На чертеже представлена блок- схема устройства дл определени местоп:оложени источника АЭ. The drawing shows a block diagram of a device for determining the location: The location of the AE source.
Устройство содержит п каналов приему сигналов АЭ, включающих последовательно соединенные преобразователь 1 , избирательный усилитель 2,The device contains p channels for receiving AE signals, including a converter 1 connected in series, a selective amplifier 2,
мента И 22 соединены с пр мыми выходами RS-триггеров 7, а его выход - с управл ющим входом вычислительного блока 20, первый управл ющий выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора 19, второй - с R-входами RS-триггеров 6 и 7, третий - с входом чтени ОЗУ 5 и вычитающим входом реверсивного счетчика 17.And 22 is connected to the direct outputs of RS-flip-flops 7, and its output is connected to the control input of the computing unit 20, the first control output of which is connected to the control input of the switch 19, the second to the R-inputs of RS-flip-flops 6 and 7 the third is with the read input of RAM 5 and the subtracting input of the reversible counter 17.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Сигналом с второго управл ющегоThe signal from the second control
выхода вычислительного блока 20 производитс разблокировка приемных каналов устройства путем установки в нупе ое состо ние RS-триггеров 6 и 7.и реверсивного счетчика 17. СигналThe output of the computing unit 20 is unlocked by the receiving channels of the device by setting the RS flip-flops 6 and 7 in the nupe state. And a reversing counter 17. Signal
детектор 3 огибающей, пороговый эле- 20 АЭ, прин тый и преобразованный в3 envelope detector, threshold element 20 AE, received and converted to
мент 4 и первый формирователь 5 коротких импульсов, к первому и второму выходам которого подключены соответственно первый 6 и .второй 7 RS-триггеры, последовательно соединенные компаратор 8 и второй формирователь 9 коротких импульсов, первый и второй выходы которого подключены к входам элемента ИЛИ 10, соединенного третьим входом с первым выходом первого формировател 5 коротких импульсов, а выходом через элемент 1 задержки - с элементом И 12, к другим входам которого подг ключены пр мой и инверсный выходы соответственно первого 6 и второго 7 RS-триггеров, а к выходу - С-входы D-триггера 13, регистра 14 оперативного запоминающего блока (ОЗУ) 15 и через инвертор 16 вход суммировани реверсивного счетчика 17, выходы разр дов которого подключены к входу адреса ОЗУ 15 и дешифратора 18, а инверсный выход старшего разр да к входу элемента И 12, выходы D-триг-45 сивного счетчик-а 17 и прдготавлигера 13 и регистра 14 соединены с входами данных ОЗУ 15, вход компаратора 8 соединен с выходом И збира- тельного усштител 2, а его выход - с D-входом D-триггера 13, а также общие дл всех каналов последовательно соединенные коммутатор 19, вычислительный блок 20 и регистратор 21, элемент И 22, таймер 23 и соединенный с ним генератор 24 импульсов, при этом выход таймера 23 соединен с D-входами регистра 14, входы коммутатора 19 соединены с выходами ОЗУ 15 и дешифратором 18, входы эле50ment 4 and the first driver 5 short pulses, the first and second outputs of which are connected respectively the first 6 and the second 7 RS-flip-flops, connected in series to the comparator 8 and the second driver 9 short pulses, the first and second outputs of which are connected to the inputs of the element OR 10, connected by the third input to the first output of the first shaper 5 short pulses, and the output through the delay element 1 to the element 12, to the other inputs of which the direct and inverse outputs of the first 6 and second 7 are connected, respectively. RS-flip-flops, and to the output - the C-inputs of the D-flip-flop 13, register 14 of the operational storage unit (RAM) 15 and through the inverter 16 the input of the summation of the reversing counter 17, the outputs of which bits are connected to the address input of the RAM 15 and the decoder 18, and the inverse high-order output to the input of the And 12 element, the outputs of the D-trig-45 sive counter-17 and the preparatory liger 13 and the register 14 are connected to the data inputs of the RAM 15, the input of the comparator 8 is connected to the output of the O-terminal 2, and its output - with the D-input of the D-flip-flop 13, as well as common for all channels in series The switch 19, the computing unit 20 and the recorder 21, the element 22, the timer 23 and the pulse generator 24 connected to it, the output of the timer 23 connected to the D inputs of the register 14, the inputs of the switch 19 connected to the outputs of the RAM 15 and the decoder 18, entrances ele50
5555
ваетс тем самым к записи адрес сле дующей чейки ОЗУ 15, Сигнал с выхода избирательного усилител 2 поступает также на компаратор 8, на в ходе которого образуетс последовательность пр моугольных импульсов фронты и спады которых прив заны к положительным и отрицательным пен реходам сигнала через нулевой уровень и по которым с помощью второго формировател 9 коротких импульсов формирзтотс соответствующие коротки импульсы. Эти импульсы через элементы ИЛИ 10 и задержки 11 в течеэлектрический сигнал преобразователем 1 одного из каналов, проходит через избирательный училитель 2, детектор 3 огибающей и пороговыйThus, the address of the next cell of RAM 15 is recorded. The signal from the output of the selective amplifier 2 also goes to the comparator 8, during which a series of square impulses is formed, the fronts and decays of which are connected to positive and negative signal rises through the zero level and on which by means of the second imager 9 short pulses form corresponding short pulses. These pulses through the elements OR 10 and the delay 11 in the current-electric signal by the converter 1 of one of the channels, passes through the selective teacher 2, the envelope detector 3 and the threshold
элемент 4, на выходе которого формируетс пр моугольный импульс, фронт и спад которого соответствуют началу и концу импульса АЭ на заданном пороговом уровне, по которым с помощьюelement 4, at the output of which a rectangular impulse is formed, the front and decay of which correspond to the beginning and end of the impulse AE at a given threshold level, which
первого формировател 5 коротких импульсов формируютс соответствующие им короткие импульсы. Импульс начала устанавливает в единичное состо ние первый RS-триггер 6 и далее через элемент ИЛИ 10 и элемент 11 задержки проходит через открытый элемент И 12 и осуществл ет запись в регистр 14 и с него в чейку ОЗУ 15 с нулевым адресом текущий кодthe first shaper 5 short pulses are formed the corresponding short pulses. The start pulse sets the first RS flip-flop 6 to the one state and then through the OR 10 element and the delay element 11 passes through the open element 12 and writes to the register 14 and from it to the RAM cell 15 with zero address the current code
таймера 23, соответствующий моменту превышени огибающей сигнала заданного порогового уровн , Спадом этого импульса через инвертор 16 увеличиваетс на единицу код ревер0timer 23 corresponding to the moment when the envelope of the signal exceeds a predetermined threshold level; by decreasing this pulse through inverter 16 the rever0 code increases by one
5five
ваетс тем самым к записи адрес следующей чейки ОЗУ 15, Сигнал с выхода избирательного усилител 2 поступает также на компаратор 8, на выходе которого образуетс последовательность пр моугольных импульсов, фронты и спады которых прив заны к положительным и отрицательным пен- реходам сигнала через нулевой уровень и по которым с помощью второго формировател 9 коротких импульсов формирзтотс соответствующие короткие импульсы. Эти импульсы через элементы ИЛИ 10 и задержки 11 в течение времени превышени огибающей сигнала заданного порогового уровн проход т через открытый элемент И 12 и осуп(ествл ют запись в регистр 14 и далее в чейки ОЗУ 15 соответствующих их временному положению кодов таймера 23. В старший разр д чейки ОЗУ 15 заноситс выходной уровень D-триггера 13, определ ющий знак нуль-перехода (единица - плюс, нуль - минус). По окончании сигнала импульсом спад а с первого формировател 5 коротких импульсов устанавливаетс в единицу второй RS-тригге 7 и нулевым уровнем с инверсного выхода закрывает элемент И 12, запреща дальнейшую регистрагщю моментов нуль-переходов в ОЗУ 15 и блокиру соответствуюш 1й канал .приема. Единичный уровень с пр мого выхода этого триггера поступает на вход элемента И 22, другие входы которог подключены к выходам аналогичных RS-триггеров 7 других каналов. Предусмотрено также блокирование канала при переполнении реверсивного счетчика 17 низким уровнем на инверсном выходе его старшего дополнительного разр да, подключенного к одному из входов элемента И 12. Этим предотвращаетс повторна запись информации в ОЗУ-15 в пределах одного импульса АЭ.Thus, the address of the next RAM cell 15 is recorded. The signal from the output of the selective amplifier 2 also goes to the comparator 8, at the output of which a sequence of square impulses is formed, the fronts and decays of which are tied to the positive and negative signal transitions through the zero level and on which by means of the second shaper 9 short pulses form corresponding short pulses. These pulses through the elements OR 10 and delays 11 during the time when the envelope of the signal of a given threshold level exceeds the threshold pass through the open element 12 and smallpox (recording is made in register 14 and then in RAM cells 15 corresponding to their temporary position of timer codes 23. V older the bit size of the RAM 15 is set to the output level of the D-flip-flop 13, which determines the sign of the null transition (one - plus, zero - minus). At the end of the signal, the drop down and from the first driver 5 short pulses are set to one second RS-flip 7 and zero ur from the inverse output closes the element 12 and prohibits further registering the zero-transition moments in the RAM 15 and blocking the corresponding 1st channel. reception. The unit level from the direct output of this trigger enters the input of the element 22, the other inputs of which are connected to the outputs similar to RS -triggers of other channels 7. It is also possible to block the channel when the reversing counter 17 overflows with a low level at the inverse output of its higher secondary bit connected to one of the inputs of the element 12. This prevents with re-record information in the RAM-15 within one pulse AE.
После окончани всей прин той локационной серии импульсов АЭ на вьгходе элемента совпадений устанавливаетс единичный уровень, информирующий вычислительный блок 20 о завершении , измерительного цикла. По этому сигналу вычислительный блок 20 организует ввод измерительной информации на ОЗУ 15 всех каналов в буферную пам ть блока с помощью сигналов управлени коммутатором 19 (выбор канала) и чтени ОЗУ 15, По спаду сигнала чтени производитс уменьшение на единицу содержимого реверсивного счетчика 17, т.е, подготовка адреса следующей считываемой чейки. При этом по одному из разр дов информационной шины в вычислительный блок 20 вводитс выходной уровень с дешифратора 18 нулевого состо ни , по которому вычислительный блок 20 определ ет момент окончани ввода информации с соответствующего канала. Это позвол ет также вы вить канал, в котором в данномAfter the end of the entire received locational series of pulses AE, on the trigger of the coincidence element, a single level is set informing the computing unit 20 about the completion of the measuring cycle. According to this signal, the computing unit 20 organizes the input of measurement information on the RAM 15 of all channels into the buffer memory of the block using the control signals of the switch 19 (channel selection) and reading of the RAM 15. By decreasing the reading signal, the content of the reversible counter 17 is reduced by 1 ton. e, preparing the address of the next readable cell. In this case, one of the bits of the information bus enters into the computing unit 20 an output level from the decoder 18 of the zero state, according to which the computing unit 20 determines the end of the input of information from the corresponding channel. It also allows you to locate the channel in which
9922499224
не было зарегистрировано начало импульса АЭ, и определить число зарегистрированных за врем действи импульса перехода сигнала через нуль. По завершении цикла ввода вычислительный блок 20 выдает сигнал установки на RS-триггеры 6 и 7, подготавлива каналы устройства the beginning of the AE impulse was not recorded, and determine the number of the zero-crossing signal registered during the pulse. Upon completion of the input cycle, the computing unit 20 issues a setup signal to the RS flip-flops 6 and 7, preparing the device channels
10 к приему следующей локационной серии импульсов АЭ, и приступает к анализу и обработке прин той информации.10 to receive the next location series of AE pulses, and proceeds to the analysis and processing of the received information.
На основе информации о моментах перехода сигналов через нуль с помо15 щью вычислительного блока 20 вычисл ютс дл каждой пары каналов знаковые взаимокоррел ционные функции (ВКФ) и по моментам максимумов знаковых ВКФ определ ютс временноеBased on the information about the moments of signal zero crossing, the computational block 20 calculates for each channel pair the sign correlation functions (ICFs) and from the maxima of the sign CMFs, the time
20 положение сигналов и их разность времен прихода (РВП). Он отличаетс простотой программной реализации и высоким быстродействием, так как не требует выполнени операций умноже25 ни . Минимальный шаг изменени задержки определ етс частотой генера- тора 24 импульсов. В качестве начальных значений РВП можно использовать задержки, вычисленные по моментам20 position of the signals and their arrival time difference (RWP). It is distinguished by simplicity of software implementation and high speed, since it does not require the execution of operations much more than 25. The minimum step of changing the delay is determined by the frequency of the generator 24 pulses. As the initial values of the RVP, you can use delays calculated by the moments
30 превышени огибающей сигналов заданного порогового уровн , а далее путем поиска максимумов знаковых ВКФ скорректировать погрешности начальных оценок РВП, Получаемые таким образом оценки максимумов знаковых ВКФ и РВП вл ютс интегральными оценкам временного положени сигналов, близкими , к оптимальным.30 exceeding the envelope of the signals of a given threshold level, and then, by searching for the maxima of the sign CCFs, correct the errors of the initial RTD estimates. The estimates obtained for the maxima of the sign CCFs and RTDs are close to the optimum estimates of the signal time positions.
По найденным значени м РВП на ос40 нова известных алгоритмов вычислительным блоком 20 рассчитываютс координаты источника АЭ, которые выдаютс на регистратор 21,.СледуетBased on the found RWP values, based on the known algorithms, the computing unit 20 calculates the coordinates of the AE source, which are output to the recorder 21. The following
3535
отметить, что на основе зарегистри- рованной первичной информации могут быть определены и такие важные временные параметры сигналов АЭ, как длительность на заданном пороговом уровне, число переходов через нуль и средн частота заполнени , которые можно использовать, например, дл идентификации сигналов, адаптации порога и др. Измен порог компаратора 8, можно регистрировать моменты прив зки сигна юв к пороговому уровню, отличающемус от нулевого . При этом измен етс форма пика максимума знаковой ВКФ и разрешающа способность оценки РВП.note that on the basis of the registered primary information, such important time parameters of AE signals as the duration at a given threshold level, the number of zero crossings and the average filling frequency that can be used, for example, to identify signals, adapt the threshold and Others By changing the threshold of the comparator 8, it is possible to record the instants of coupling the signal to the threshold level, which differs from zero. This changes the peak shape of the maximum of the MCF and the resolution of the estimation of RAH.
7 7
Таким образом, использование более точных интегральных оценок временного положени сигналов на основ знаковой ВКФ позвол ет по сравнению с известными устройствами, использущими точечные оценки, повысить достоверность определени местоположени источника A3. При этом знаковые ВКФ вычисл ютс по легко рёгистри- руемым моментам переходов сигналов через нулевой (или отличный от нул уровень по достаточно простым алгоритмам , не требующим сложных арифметических операций.Thus, the use of more accurate integral estimates of the temporal position of the signals on the basis of the sign CCF allows, in comparison with the known devices using point estimates, to increase the reliability of determining the location of the source A3. In this case, the sign MCFs are calculated by easily adjustable moments of signal transitions through zero (or a level different from zero using fairly simple algorithms that do not require complicated arithmetic operations.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874342043A SU1499224A1 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Apparatus for determining posiotion of source of acoustic emission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874342043A SU1499224A1 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Apparatus for determining posiotion of source of acoustic emission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1499224A1 true SU1499224A1 (en) | 1989-08-07 |
Family
ID=21341711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874342043A SU1499224A1 (en) | 1987-12-28 | 1987-12-28 | Apparatus for determining posiotion of source of acoustic emission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1499224A1 (en) |
-
1987
- 1987-12-28 SU SU874342043A patent/SU1499224A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 504074, кл. G 01 N 29/04, 1974. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4394695A (en) | Method and apparatus for evaluating recording systems | |
GB1335101A (en) | Process and apparatus for the measurement or treatment of seismic signals | |
SU1499224A1 (en) | Apparatus for determining posiotion of source of acoustic emission | |
JPS6037961U (en) | Digital binary group calling circuit device | |
RU2773621C1 (en) | Method for determining the amplitude of pulses and a meter implementing it (options) | |
SU561956A1 (en) | Device for entering radio information | |
SU1068712A1 (en) | Device for registering single electric pulses | |
SU1751713A1 (en) | Meter of time intervals of pulse sequences | |
JP3830366B2 (en) | Data collection method and apparatus for time-of-flight mass spectrometer | |
SU647643A1 (en) | Time interval meter | |
SU754472A1 (en) | Device for testing digital recording apparatus | |
SU512487A1 (en) | Device for reading signals from a magnetic storage unit | |
SU1093987A1 (en) | Frequency meter | |
SU1737273A1 (en) | Amplitude analyzer | |
SU861928A1 (en) | Calculating strain gauge | |
SU1679636A1 (en) | Timing unit of digital data receiver | |
SU425330A1 (en) | FORMER OF PULSE SEQUENCES P T Be; SHER18V | |
SU1187202A1 (en) | Device for displaying information on screen of digital oscilloscope | |
SU1545177A1 (en) | Hydroacoustic device for measuring density of fish concentration | |
SU879494A1 (en) | Device for digital processing of signals | |
SU1062783A1 (en) | Analyzer of diverenge of reproducing signals in multichannel magnetic record | |
SU902281A1 (en) | Device for analysis of telemetric signals | |
SU726537A1 (en) | Digital analyzer | |
SU567174A1 (en) | Datacompressor | |
SU506818A1 (en) | Device for automatic detection of time shifts between extremes of oscillations |