SU1516966A1 - Device for determining direction of arrival of signals of acoustic emission - Google Patents
Device for determining direction of arrival of signals of acoustic emission Download PDFInfo
- Publication number
- SU1516966A1 SU1516966A1 SU884377160A SU4377160A SU1516966A1 SU 1516966 A1 SU1516966 A1 SU 1516966A1 SU 884377160 A SU884377160 A SU 884377160A SU 4377160 A SU4377160 A SU 4377160A SU 1516966 A1 SU1516966 A1 SU 1516966A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- arrival
- output
- channels
- signals
- inputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл определени направлени прихода акустических сигналов к месту их приема в издели х из листовых материалов. Цель изобретени - повышение достоверности определени направлени прихода сигналов акустической эмиссии за счет учета затухани акустического сигнала. В устройстве осуществл етс измерение разностей времен прихода акустических сигналов на две взаимно-перпендикул рные пары пьезопреобразователей, расположенных по окружности, по которым суд т о направлении прихода акустического сигнала. В каждом из каналов приема осуществл етс сравнение прин тых сигналов с двум наперед заданными пороговыми уровн ми, выбранными с учетом затухани акустического сигнала в материале издели , что обеспечивает более точное определение момента приема акустической волны и повышает достоверность определени направлени ее прихода. 3 ил.The invention relates to non-destructive testing and can be used to determine the direction of the arrival of acoustic signals to the place of their reception in sheet products. The purpose of the invention is to increase the reliability of determining the direction of arrival of acoustic emission signals by taking into account the attenuation of the acoustic signal. The device measures the arrival times of acoustic signals into two mutually perpendicular pairs of piezoelectric transducers located around the circumference, which are used to judge the direction of arrival of the acoustic signal. In each of the reception channels, the received signals are compared with two predetermined threshold levels selected with regard to the attenuation of the acoustic signal in the product material, which provides a more accurate determination of the moment of reception of the acoustic wave and increases the reliability of determining the direction of its arrival. 3 il.
Description
Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл определени направлени прихода акустических сигналов к месту их приема в издели х из листовых материалов.The invention relates to non-destructive testing and can be used to determine the direction of the arrival of acoustic signals to the place of their reception in sheet products.
Цель изобретени - повьппение достоверности .определени направлени прихода сигналов акустической эмиссии за счет учета затухани акустического сигнала.The purpose of the invention is to increase the reliability of determining the direction of arrival of acoustic emission signals by taking into account the attenuation of the acoustic signal.
На фиг . 1 представлена функциональна схема устройства дл определени направлени прихода сигналов акустической эмиссии;.на фиг,2 - расположение пьезопреобразователейFIG. 1 is a functional diagram of the device for determining the direction of arrival of acoustic emission signals; FIG. 2, an arrangement of piezo transducers
на исследуемом объекте; на фиг.3 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства.on the object under study; 3 shows timing diagrams for the operation of the device.
Устройство содержит четыре одинаковых канала приема сигналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных пьезопреобразова- тел 1 (2-4) и усилител 5 (6-8), элемента И 9 (10-12) и общего дл всех каналов регистратора 13.The device contains four identical signal receiving channels, each of which consists of serially connected piezoelectric transducers 1 (2–4) and amplifier 5 (6–8), element I 9 (10–12) and common to all channels of the recorder 13.
Кроме того, устройство содержит в каждом канале подключенные к выходу усилител 5 (6-8) последоватрльно соединенные пороговый элеменi 14 (15-17), триггер 18 (19-2 Г и элемент ИЛИ 22 (23-25) и подклн чр ныоIn addition, the device contains, in each channel, connected to the output of amplifier 5 (6-8) sequentially connected threshold element 14 (15-17), trigger 18 (19-2 G, and element OR 22 (23-25) and
СЛSL
О СО 05About CO 05
о:about:
к выходу усилител 5 (6-8) последовательно соединенные второй пороговый элемент 26 (27-29) и второй три гер 30 (31-33), выход которого подключен к элементу И 9 (10-12) данного канала, а выход последнего - к второму входу элемента ИЛИ 22 (23- 25), последовательно соединенные элемент ИСКЛЮЧАМЦЕЕ ИПИ 34, входы которого подключе1П 1 соответственно к выходам элементов ИЛИ 22 и 3 первого и второго каналов, второй элемент И 35 и счетчик 36, Быход которого под :КлЮчен к первому входу регистратора 13,,последовательно соеднненные второй элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ РШИ 37, входы которого подключены соответственно к выходам элементов ИЛИ 2А и 25 третьего и четвертого каналов, третий элемент И 38 и второй счетчик 39 выход которого подключен к второму входу регистратора 13, и генератор выход которого подключен к вторым входам второго 35 и третьего 38 эле ментов И, в ыходы первых триггеров 18-21 первого, второго, третьего и четвертого каналов подключены соотвственно к вторым входам элементов И 10,9,12 и 11 второго, первого, четвертого и третьего каналов, а вхды сброса первого, 36 и второго 39 счетчиков и всех триггеров 18-21 и 30-33 объединены (входы сброса триггеров не показаны) и предназначены дл подачи сигнала, перевод щего усройство в исходное состо ние.the output of the amplifier 5 (6-8) connected in series is the second threshold element 26 (27-29) and the second three ger 30 (31-33), the output of which is connected to the element And 9 (10-12) of this channel, and the output of the latter - to the second input of the element OR 22 (23-25), serially connected element EXCLUSIVE IPI 34, the inputs of which are connected 1P 1 respectively to the outputs of elements OR 22 and 3 of the first and second channels, the second element 35 and counter 36, the output of which is under: CLU to the first input of the recorder 13, sequentially connected the second element EXCLUSIVE RSHI 37, the inputs of which oh are connected respectively to the outputs of the elements OR 2A and 25 of the third and fourth channels, the third element is AND 38 and the second counter 39 whose output is connected to the second input of the recorder 13, and the generator whose output is connected to the second inputs of the second 35 and third 38 elements AND, The outputs of the first triggers 18-21 of the first, second, third and fourth channels are connected respectively to the second inputs of the And 10,9,12 and 11 elements of the second, first, fourth and third channels, and the first, 36, and second inputs of the 39 counters and all triggers 18-21 and 30-33 combined (the reset inputs of the triggers are not shown) and are intended to give a signal that transforms the device to its original state.
Пьезопреобразователи 1-4 устанавливают на контролируемом изделии по окружности диаметром D так, что пье зопреобразователи 1,2 и 3,4 образую два взаимно перпендикул рные пары.Piezo transducers 1–4 are installed on a controlled product circumferentially with a diameter D so that pie transducers 1,2 and 3,4 form two mutually perpendicular pairs.
Устройство работает следующим обзом .The device works as follows.
Сигналы АЭ принимаютс пьезопрео разователЯми 1-4, Пусть первым сигналы ЛЭ воспринимает пьезопреобра- зователь 1. На выходах пьезопреобра зователей 1 и 2 получают электрические сигналы видаThe AE signals are received by piezoelectric transducers 1–4. Let the LEs be the first to perceive the piezoelectric transducer 1. At the outputs of the piezoelectric transducers 1 and 2, electrical signals are received
и, DO sinw t i .fand, DO sinw t i .f
U де и,,и2U de and, u2
(.0(.0
ff
sincjt , sincjt
амплитуды сигналов соответственно на выходе пьезопреобразовате- лей 1 и 2; кругова частота} декремент затухани .amplitudes of signals, respectively, at the output of piezoelectric transducers 1 and 2; circular frequency} damping factor.
00
5five
00
5 five
45 мента 45 menta
Прин тый пьезопреобразователем I сигнал АЭ усиливаетс усилителем 5, Сигнал с выхода усилител 5 поступает на входы пороговых элементов 14 и 26, Пороги срабатывани каждой пары пороговых устройств установлены соответственно равными U nopt o момент равенства сигнала с выхода усилител порогу срабатывани и„„„, (или II The AE signal received by the piezotransducer I is amplified by amplifier 5, the signal from the output of amplifier 5 is fed to the inputs of threshold elements 14 and 26, and the thresholds of each pair of threshold devices are set equal to U nopt o moment of equalization of the signal from the amplifier to the threshold of operation and „„, ( or II
пор 1pore 1
пор 2pore 2
00
5five
00
00
5five
одного изone of
пороговых устройств на выходах последних по вл ютс пр моуголььые импульсы , которые устанавливают триггеры 18 и 30 в единичное состо ние (фиг,3,а,б,в,г ), При этом сигнал с выхода триггера 18 через элемент . ИЛИ 22, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 34 и элемент И 35 разрешает прохождение пр моугольных импульсов с выхода задающего генератора 40 на счетный вход счетчика 36, который начинает работу (фиг,3,и,л,м), Сигнал АЭ, распростран сь по конструкции с затуханием, достигает второго пьезопреобразова- тел 2 данной диаметральной пары, усиливаетс усилителем 6 и поступает на вход двух пороговых элементов 15 и 27, которые при равенстве их порогов срабатывани с усиленш 1м сигналом АЭ устанавливают триггеры 19 и 31 в единичное состо ние (фиг,3,6, flte).the threshold devices at the outputs of the latter appear right-angle pulses that set the triggers 18 and 30 in one state (Fig, 3, a, b, c, d), and the signal from the output of the trigger 18 through the element. OR 22, the EXCLUSIVE OR 34 element and AND 35 element allow the passage of rectangular pulses from the output of the master oscillator 40 to the counting input of the counter 36, which starts operation (FIG. 3, u, l, m), AE signal, propagated by design c damping, reaches the second piezoelectric transducer 2 of this diametral pair, is amplified by the amplifier 6, and is fed to the input of two threshold elements 15 and 27, which, when their response thresholds are equal to 1m amplified by the AE signal, set triggers 19 and 31 into a single state (FIG. 3 , 6, flte).
На фиг,3 изображен случай, когда вследствие затухани сигнал АЭ не превысил порог срабатывани П,.. При этом сигнал с выхода триггера 31 через элемент И 10 и элемент ИЛИ 23 устанавливает элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 34 в нулевое состо ние (фиг,3, з,к,л) и через элемент И .35 запрещает прохождение импульсов с выхода задающего генератора 40,и счет прекращаетс (фиг,3,м). На выходе элеИ 9 в этом случае устанавливаетс нулевой потенциал (Лиг,3,ж), В этом случае, если первым восприн л сигнал АЭ пьезопреобразователв 2, то все происходит в обратном пор дке, и регистраци сигнала АЭ на втором пьезопреобразователе 2 происходит по уровню первом - по П „opi При -приходе сигнала АЭ на вторую диаметральную пару (пьезопреобразо- вател 3 и 4 на фиг,1 и 2) устройство работает аналогично,FIG. 3 shows the case when, due to attenuation, the AE signal did not exceed the trigger threshold P, .. At that, the signal from the output of the trigger 31 through AND 10 and OR 23 sets the EXCLUSIVE OR 34 element to the zero state (Fig. 3, 3 , k, l) and through the element AND .35 prohibits the passage of pulses from the output of the master oscillator 40, and the counting stops (Fig, 3, m). In this case, a zero potential is set at the output of Elea 9 (Le, 3, g). In this case, if the AE received the AE signal from the piezoelectric transducer 2, then everything happens in reverse order, and the AE signal on the second piezoelectric transducer 2 occurs at the level of the first — by P „opi — upon the arrival of the AE signal on the second diametric pair (piezoelectric transducer 3 and 4 in FIG. 1 and 2), the device operates in the same way as
В предлагаемом устройстве разности времен:,-прихода сигнала АЭ соот-In the proposed device, the time difference:, - the arrival of the AE signal corresponds to
5 ,55, 5
ветствеино на первую t.H вторую tj.4 диаметрально расположенные парь пьезопреобразователей (фиг.2) соответственно равныvetveitino on the first t.H second tj.4 diametrically located pairs of piezo transducers (figure 2) are respectively equal
R t,., g З1пс ;R t,., G З1пс;
3-4 3-4
COSoCoso
где с/ - угол между линией, соедин ющей диаметральные пары пьезпреобразователей , и направлением прихода сигнала акустической эмиссии. Угол 0 между линией, на которойwhere c / is the angle between the line connecting the diametral pairs of piezo transducers and the direction of arrival of the acoustic emission signal. Angle 0 between the line where
установлены пьезопреобразователи 1piezo transducers installed 1
и 2, и направлением прихода сигналаand 2, and the direction of arrival of the signal
АЭ определ етс какAE is defined as
о( arctg b-Jabout (arctg b-j
t-3-4t-3-4
После занесени в регистратор 13 результатов измерени осуществл етс сброс счетчиков 36 и 39, триггеров 18-21 и 30-33, и устройство возвращаетс в исходное состо ние. Информаци с выхода счетчиков 36 и 39 о разност х времен прихода сигнала АЭ на пары пьезопреобразователей поступает на регистратор 13, Направление прихода сигнала АЭ определ етс по формулеAfter the measurement results are recorded in the recorder 13, the counters 36 and 39 are reset, the triggers 18-21 and 30-33 are reset, and the device returns to the initial state. Information from the output of counters 36 and 39 about the differences in arrival times of the AE signal for pairs of piezo transducers is fed to the recorder 13. The direction of arrival of the AE signal is determined by the formula
, . N,, N,
с arctg -iwith arctg -i
NN
N и NN and N
- двоичные коды с выходов счетчиков 36 и 39, представл ющие; временные интервалы- binary codes from the outputs of counters 36 and 39, representing; time intervals
t 1. i и t 3- t 1. i and t 3-
Предлагаемое устройство дл определени направлени прихода сигнала АЭ по сравнению с известным обладает более высокой достоверностью опреде лени направлени прихода сигнала АЭ, Несмотр на затухание сигнала АЭ, достигшего второго пьезопреобразова- тел диаметральной пары, он фиксируетс устройством. Это исключает ощиб- ки в определении направлени прихода сигнала АЭ и повьппает достоверность определени направлени на источник АЭ.The proposed device for determining the direction of arrival of the AE signal as compared with the known one has a higher accuracy of determining the direction of arrival of the AE signal. Despite the attenuation of the AE signal that has reached the second piezoelectric transducer of the diametral pair, it is fixed by the device. This eliminates errors in determining the direction of arrival of the AE signal and increases the accuracy of determining the direction to the AE source.
666666
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884377160A SU1516966A1 (en) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | Device for determining direction of arrival of signals of acoustic emission |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884377160A SU1516966A1 (en) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | Device for determining direction of arrival of signals of acoustic emission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1516966A1 true SU1516966A1 (en) | 1989-10-23 |
Family
ID=21355161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884377160A SU1516966A1 (en) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | Device for determining direction of arrival of signals of acoustic emission |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1516966A1 (en) |
-
1988
- 1988-02-15 SU SU884377160A patent/SU1516966A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент GB № 1391175, кл. с, 01 N 29/04, опублик. 1975. Авторское свидетельство СССР № 847187, кл. О 01 N 29/04, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2418156A (en) | Direction finding system | |
KR20040101182A (en) | Ultrasonic doppler effect speed measurement | |
SU1516966A1 (en) | Device for determining direction of arrival of signals of acoustic emission | |
US4051433A (en) | Signal responsive burst period timer and counter for laser doppler velocimetry and the like | |
SU932098A1 (en) | Discrete apparatus for locating pressure pipeline damages | |
JP2818025B2 (en) | Ultrasonic ranging device | |
SU731306A1 (en) | Device for measuring ultrasonic oscillation propagation time | |
SU859911A1 (en) | Automatic flaw indicator | |
JPS63256881A (en) | Transmitter and receiver of acoustic position measuring instrument | |
SU1716422A1 (en) | Device for selection of acoustic signals | |
SU1179216A1 (en) | Ultrasonic flaw detector | |
SU666962A1 (en) | Device for measuring ultrasonic velocity in materials | |
SU1670589A1 (en) | Method and apparatus for location of acoustic emission source in coordinates | |
SU1448211A1 (en) | Acoustic ranger | |
SU1158870A1 (en) | Elastic wave propagation velocity meter | |
SU1065768A1 (en) | Ultrasonic device for material quality control | |
SU1224602A1 (en) | Apparatus for measuring velocity of ultrasound | |
RU2052768C1 (en) | Ultrasonic distance meter | |
SU1619168A1 (en) | Apparatus for ultrasonic inspection | |
SU449455A1 (en) | Method of calibration of electroacoustic transducers | |
SU1504520A1 (en) | Method and apparatus for measuring velocity of ultrasound | |
SU1425467A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity in materials | |
SU894558A1 (en) | Ultrasonic echo-pulse flaw detector | |
SU1084671A1 (en) | Ultrasonic device for checking media physical chemical properties | |
SU638136A1 (en) | Ultrasonic pulsed device |