SU1585750A1 - Способ определени напр влени на источник акустических сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  определени  направлени  прихода сигналов акустической эмиссии (АЭ) в издели х из листовых материалов. Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет определени  направлени  на источник как дискретного, так и непрерывного действи . Рассто ние между преобразовател ми взаимноперпендикул рных пар выбирают не более половины минимальной длины волны частотного диапазона. Регистрируют разность амплитуд каждой пары преобразователей, а определение направлени  на источник производ т в моменты времени, когда разность амплитуд сигналов по крайней мере одной из пар принимает экстремальное значение. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к неразру- шающему контролю и может быть использовано дл  определени  направлени  прихода сигналов акустической эмиссии (АЭ) к месту их приема в издели х из листовых материалов.

Цель изобретени  - расширение области применени  способа за счет определени  направлени  на источник как дискретного, так и непрерывного действи .

На чертеже показана схема расположени  точек измерени  дл  осуществлени  предлагаемого способа при помощи трех акустических приемников ,

где 1,2 и 3 - точки измерени  акустического сигнала; 1 и 3 - перва  пара точек;

2 и 3 - втора  пара точек; Ц - угол ме щу направлением на акустический источник и пр мой, проход щий через точки измерени  первой пары точек 1 и 3; b - рассто ние между точками измерени  первой пары точек 1 и 3; bj - рассто ние между точками измерени  второй пары точек 2 и 3. Cj - скорость звука на поверхности объекта. Способ осуществл ют следующим образом .

Акустические колебани  в виде волн деформаций и механических напр жений.

сд

00

сд

сд

генерируемых акустическим источником распростран ющиес  по поверхности исследуемого объекта регистрируютс  на объекте в точках 1, 2 и 3, из которых образованы две взаимно перпендикул рные пары точек 1 и 3 и 2 и 3. Точки 1, 2 и 3 расположены так, чтобы рассто ние между любыми из них не превьшало половины минимальной длины волны частотного диапазона (в том числе рассто ние между точками 1 и 3

первой пары, равное Ь ,

и рассто ние между точками 2 и 3 второй пары, равное bj ). В

этом случае все точки 1,2 и 3 измерени  в любой момент времени наход тс  в пределах одной полуволны. Значени  акустического сигнала U

1

Uj и и 3

в точках 1,2 и 3  вл ютс  функцией времени. Разность мгновенных значений акустического сигнала U U , -U 3 в точках 1 и 3 первой пары пропорциональна величине b/jcostf,  вл ющейс  проекцией базового рассто ни  b пары 1 и 3 на направление на источник акустических колебаний, а разность точек мгновенньпс значений сигнала dU 4 Uj-U3 пары точек 2 и 3 пропорциональна величине Ь sin(f,  вл ющейс  проекцией базового рассто ни  Ъ пары 2 и 3 на направление на акустический источник. Коэффициентом точек пропорциональности  вл етс  крутизна фронта акустического сигнала в месте расположени  точек 1,2 и 3 измерени  или (иными словами) градиент деформаций и механических напр жений в акустическом сигнале. Таким образом

ли, grad U b, созц), 4Uj grad U b. sinip, откуда следует, что

Ч. arctg . dU ,- b

Повышение точности определени  направлени  на акустический источник изобретени  достигаетс  тем, что регистраци  угла (f во времени производитс  не непрерывно, а в те моменты времени, когда разности ли,, и (или) лиг принимают экстремальные значени . В этом случае градиентные параметры в акустической волне экс

5

5

0

5

0

5

0

5

тремальны и точность определени  угла f максимальна.

Повьшениё помехозащищенности от низкочастотных акустических помех при определении направлени  на акустический источник в изобретении достигаетс  тем, что регистраци  угла во времени производитс  не непрерывно , а в те интервалы времени, когда абсолютное значение разности мгновенных значений сигналов первой пары ли или второй пары dU больше некоторой заданной пороговой величины Up. В этом случае низкочастотные акустические колебани , имеющие низкие значени  градиентных параметров в акустической волне, не превьщтающие порогового значени , регистрироватьс  не будут. Регулиру  значение пороговой величины Up, можно установить нижнюю границу требуемого частотного диапазона акустических колебаний, в результате чего избавитьс  от низкочастотных акустических помех.

Способ определени  направлени  на акустический источник позвол ет учитывать дифференциальные градиентные параметры в акустической волне, а также распределение механического воздействи  по площади на механическом входе устройства, реализующего способ, обеспечивает возможность определ ть направление на акустические источники как дискретного, так и непрерывного действи  (в том числе нестационарные).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ определени  направлени  на источник акустических сигналов, заключающийс  в том, что на поверхности объекта размещают две взаимно перпендикул рные пары-преобразователей и регистрируют амплитуду сигналов каждого преобразовател , по которой суд т о направлении на источник акустических сигналов, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  области применени , рассто ние между любыми преобразовател ми каждой пары выбирают не более половины минимальной длины волны частотного диапазона, определ ют разность текущих значений сигналов дл  каждой пары преобразователей, а направление на источник акустических сигналов определ ют в моменты

   51585750

   времени, когда разность текущих зна- из пар принимает экстремальное значений сигналов по крайней мере одной чение.