SU789740A1 - Устройство дл определени местоположени дефектов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к неразрушаю- щему контролю качества материалов и изделий и может быть использовано дл  определени  местоположени  развивающих с  дефектов. Известно устройство дл  определени  местоположени  дефектов, содержащее несколько каналов приема сигналов акустической эмиссии, каждьй из которых состоит из последовательно соединенных акустического преобразовател , усилител , фильтра и порогового устройства. Вы ходы приемных каналов подключены ко входам блока обработки, включающего временной анализатор и запоминающее устройство. Обработанна  информаци  о координатах дефектов выводитс  на экран видеоконтрольного устройства и на цифропечатающее устройство Ij, Недостаток устройства - низка  точ ность определени  координат дефектов. Наиболее близким к изобретеншо по технической сущности и достигаемому рв зупьтвту  шл етс  устройство дл  определени  местоположени  дефектов, содержащее не менее трех каналов приема сигналов акустической эмиссии, включающих в себ  последовательно соединенные акустический преобразователь, усилитель, пороговое устройство и триггер, а также блок обработки в регистрацин J2. Недостаток этс го устр Лства заключаетс  в низкой : точности определени  . местоположени  дефектов Реальные сигналы акустической эмиссии АЭ, получаемые на выходе приемных преобразователей вследствие дисперсии при распространении в материале и резснанс ых свойств самих преобразователей, представл ют собой радиоимпульсы с нарастающим в течение нескольких периожю передним фрснтсш. Поэтому моменты первых превышений сигналами напр жени  срабатывани  псч5огов| 1Х устройств завис т от амплитуды этих сигналов. Наличие затухани  сигналов АЭ в материале и различие пути его прохождени  от точки измерени  до точек приема приводит к , что сигнал АЭ, принимаемый в различных точках, имеет разную амплитуду, а следовательно , и разную абсолютную крутизну переднего фронта. При этом срабатывание пороговых устройств каналов будет происходить в различные моменты времени относительно начала прихода сигнала эмиссии в соответствующие точки приема, в результате чего образуетс  погрешность определенТш местоположени  источника измерени . Цель изобретени  - повышение точности определени  координат дефектов. Это достигаетс  тем, что устройство снабжено последовательно соединенными элементами ИЛИ и НЕТ, дополнительным триггером, формирователем управл ющих импульсов и амплитудным ограничителем, а также последовательно соединенными элементом И и дифференцирующей цепью, выход которой подключен ко входу сброса дополнительного триггера, а выход элемента И соединен со вторым входом элемента НЕТ, причем выходы пороговых устройств каждого канала подключены к первым входам блока обработки и регистрации , выход которого соединен с установочными входами триггеров каждого канала, выходы последних подключены ко вторым входам -блока обработки и регистрации и входам элементов И и ИЛИ. На фиг.1 представлена бЛок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вре менные диаграммы сигналов в различных точках устройства, по сн ющие его работу; па фиг.З - вариант выполнени  схемы формировател  управл ющих импульсов. Устройство (фиг.1) содержит в каждом канале последовательно соединенные прео разователь 1, регулируемый усилитель 2 пороговое устройство 3 и триггер 4, а также блок 5 обработки и регистрации. Кроме того, устройство, снабжено последовательно соединенными элементами ИЛИ и НЕТ 6 и 7, дополнительным триггером 8, формирователем 9 управл ющих импульсов, и амплитудным ограничителем Ю, а также последовательно соединенными элементом И 11 и дифференцирующей цепью 12, выход которой подключен ко входу сброса дополнительного триггера 8, а выход элемента И 11 соединен со вторым входом элемента НЕТ 7, причем выходы пороговых устройств 3 каждого канала подключены к первым входам блока 5 обработки и регистрации, выход которого соединен с установочными входами триггеров 4 каждого и.анала, выходы последних подключены ко вторым входам блока 5 обработки и регистрации и входом элементов И 11 и ИЛИ 6. Принцип действи  устройства по сн етс  с помощью временных диаграмм (фиг.2). Устройство работает следующим образом . В HcxozmoM состо нии триггеры 4 каждого канала и дополнительный триггер 8 наход тс  в нулевом положении. Элемент НЕТ 7 открыт. С выхода формировател  9 управл ющих импульсов поступает посто нное напр жение, устнавливаюшее начальный коэффициент усилени  KQ усилителей 2. При развитии дефектов в материале сигнал АЭ, пройд  определенное рассто ние от места его возникновени  к ближайшему из преобразователей 1, преобразуетс  на его выходе 13 (фиг.1) в электрический сигнал 13, (фиг.2). Поскольку процесс распространени  сигнала АЭ сопровождаетс  затуханием, то при достижении последнего во времени преобразовател  амплитуда и крутизна переднего фронта сигнала 13J значительно отличаютс  от первоначальных величин. Сигнал 13 с выхода преобразовател , при н вшего волны АЭ первым, усиливаетс  усилителем 2 и при достижении заданного уровн  UQPP срабатывани  порогового устройства 3 опрокидьшает триггер 4 соответствующего канала, на выходе 14 которого по вл етс  сигнал 1 (14 , фиг.2) Этот сигнал через логические элементы ИЛИб и НЕТ 7 опрокидьшает дополнительньй триггер 8. С момента по влени  сигнала 15 на его выходе (точка 15, фиг.1) начинаетс  изменение напр жени  16на выходе 16 формировател  9 управл ющих импульсов. При использовании усилителей с линейной регулировочной характеристикой это изменение должно происходить по экспоненциальному закону , посто нна  времени которого пр мо пропорциональна коэффициенту затухани  сигнала АЭ в материале и скорости его распространени . Амплитудный ограничитель Ю в случае необходимости преп тствует уменьшению напр жени  управл ющего сигнала ниже значени  определ емого уровнем собственных шумов каналов приема. Такое ограничение управл ющего сигнала , а следовательно, и максимального коэффициента усилени  усилителей 2, позвол ет избежать срабатьшани  пороговых устройств 3 от собственных шумов преоб разователей 1 в самих усилителей.

Измен ющеес  во времени напр жение с выхода 16 формировател  9 управл ющих импульсов подаетс  на управл ющие входы усилителей 2 и увеличивает их коэффициент усилени  таким образом, что крутизна переднего фронта сигнала 17 .. 17j на входах пороговых устройств 3 в различных каналах остаетс  неизменной Поэтому пороговые устройства будут срабатьшать в одни и те же моменты

времени относительно начала по влени  сигнала в точках приема, в результате чего уничтожаетс  погреишость -f определени  координат источника излучени  сигналов АЭ из-за их затухани  при

распространен ИИ.

После поступлени  сигнала в последний из каналов, т.е. после опрокидывани  триггеров во всех каналах по вл етс  сигнал 18 на выходе схемы-11 И, которым закрьшаетс  схема НЕТ 7, и устаналиваетс  в исхо/щое состо ние дополнительный триггер 8. Оксжчание этого сигнала совпадает во времени с моментом установки в нулевое положение триггеров 4 каждого канала импульса 19 из блока 5 обработки и регистрации после прохождени  процесса измерени  и фиксации полученной информации. С этого времени устройство вновь оказьшаетс  в исходно состо нии.

Вариант выполнени  схемы формировател  управл ющих импульсов (фиг.З) представл ет собой ключевой элемент на транзисторе 2О, нагрузкой которого  вл етс  конденсатор 21. В исходном состо нии ключ открыт, конденсатор зар жен С опрокидьшанием триггера 8 транзистор 20 закрываетс , а конденсатор 21 начинает разр жатьс  через резистор 22, образу  на выходе 16 формировател  9 экспоненциально убывающий по напр жению сигнал. Резисторы 23 и 24 служат

дл  установки рабочего режима транзистора .

Таким образом, предложенное устройство позвол ет повысить точность определени  координат дефектов.

Claims (2)

1.Acoustic Ejnission , ASTM STP SOS,1972,c.270-2«)b.

2.Авторское свилетельство СССР № 5О4074, кл. QPl N 29/04, 1974, (прототип).

xj; Г

о; g

789740

15

16 Uotf

/7/

Unap.

/7..

Unf.

J

t--4V r