SU855486A1 - Способ контрол качества материалов методом акустической эмиссии и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к неразрушакацему контролю качества материалов и может быть использовано дл  контрол  качества материалов при механических испытани х.

Известен способ контрол  качества материалов методом акустической эмиссии , заключакицийс  в том, что принимают акустическим преобразователем деформационные шумы, сопровождающие трещинообразование в материале, регистрируют импульсные электрические сигналы на выходе преобразовател  путем их разделени  на группы с близкими по величине амплитудами, и производ т считывание количества импульсов в каждой из групп {11.

Недостатком этого способа  вл етс  то, что с его помощью нельз  осуществл ть контроль, когда источник сигналов акустической эмиссии находитс  далеко от преобразователей из-за искажени  картины распределени  амплитуд сигналов.

Известно устройство дл  контрол  качества материалов с помощью акустической ЗМИС.СИИ, содержащее последовательно соедииенные электроакустический преобразователь, усилитель, формирователь- импульсов, счетчик.

интенсиметры, компаратор и электронный ключ 2 .

Недостатком устройства  вл етс  невысока  точность контрол , так как не вс  информаци  достигает регистрирующих блоков.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ контрол  качества материалов,

10 методом акустической эмиссии, заключающийс  в , что нагружают материал , принимают сигналы акустической эмиссии и анализируют прин тые сигналы , по KOTOptm суд т о качестве:

15 материала {3}.

Недостатком данного crjoco6a  вл етс  его невысока  точность и достоверность , св занна  с потерей информации о состо нии материала, так как в периоды меАду строб-импульсами не регистрируютс  сигналы акустической эмиссии.

Наиболее близким по технической

Claims (4)

1. 25 сущности к данному устройству  вл етс  уст(юйство дн  контрол  качества материалов методом акустической эмиссии, соДержгиаее последовательно соединенные электроакустичес30 «ий преобразователь, усилитель, фор4ирователь импульсов, схему совпадени  и блок обработки сигналов (4. Недостатком данного устройства  в л етс  то, что в момент переключени  стробирующих импульсов часть импульса акустической эмиссии поступает в один канал, а часть - в другой идентичный канал Каждый канал устройства реагирует на часть импульса« как на отдельный Ю4пульс акустическо эмиссии, и на регистратор поступает недостоверна  информаци . Цель изобретени  - повьжнение точности и достоверности контрол . Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в известном способе контрол  выдел ют огибающую сигнала акустической эмиссии, измер ют число выделенных огибающих, интенсивность сигналов, энергию и максимальную амплитуду сигналов, длительность огибающих, усредн ют три последних параметра по числу выделенных огибаю щих и интенсивности сигналов, и по соотношению этих усредненных ров суд т о качестве материала,а известное устройство снабжено блоксж выделени  огибак цей импульсов, блоко счета огибамщих, блоком измерени  интенсивности сигналов, блоком измерени  среднего значени , длительнос ти огибающих, блоком измерени  среднего значени  энергии и максимальной амплитуды импульсов, выходы которых соединены с блоком обработки, выход формировател  импульсов соединен со входом блока выделени  огибающих, выходы которого подключены к другому входу схемы совпадени , к входам блока счета огибающих, блока измерени  среднего значени  длительности огибающих и ко входу блока измерени  среднего значени  энергии и максимальной амплитуды, первый вхо которого подключен к выходу усилител , вход блока интенсивности импульсов подключён к схеме совпадени . На чертеже представлена блок-схем устройства, осуществл ющего предлагаемый способ. Схема содержит контролируемый объект 1, последовательно соединенные преобразователь 2, усилитель 3, формирователь 4 Ю4пульсов, схетчу 5 совпадени , блок 6 обработки сигнало блок 7 выделени  огибаххцей ютупьсоз акустической эмиссии, блок 8 измерен интенсивности, вход KOTOPOJTO подсоединен к выходу схемы 5 совпадени , блок счета выделенных огибающих импульсов акустической эмиссии, пред ставл ющий собой счетчик 9, блок 10 измерени  среднего значени  длительности выделенных огибающих импульсов акустической эмиссии, блок И измерени  среднего значени . энергии и максимальной амплитуды импульсов акустическойэмиссии, который содержит аналоговый ключ 12, фуикциональт ный преобразователь 13, блок 14 усреднени  значений ане1М: ии импульсов и блок 15 усреднени  значений максимальной амплитуда импульсов. Входа блока б овравотки сигналов ло;одал|| чены к выходай всех блоков, а тй(щ блока и обработки сигиалов пси1СОвдинеи к блоку 16 регистрации. Ори этом выход формировател  4 импульсов соеда|нен со входсж блока 7 ы|делени  огибапцей, выход которого подаспючвн к другому входу cxei«ii 5 совладени , а также ко входам канала счета в«(делёнмих огибающих (счетчик 9), блок 10 иэм р«ни  среднего значени  длительности В1авделениых огибающих к управЛйм бму входу блока 11 измерени  среднего значени  и максимальной амплймтуды, а другой вход блока 11 подключен к выходу усилител  3. Способ с юмощью описанного устройства реализуетс  след поким образом . CtirHeui акустической эмиссии г возникающий в контролируемом материале вследствие его нагружени « принимаетс  преобразователем 2, усиливаетс , и поступает на Формирователь 4 импульсов, который формирует нормированные пр моуголыше н|1в1уЛьсы. Нормированнше импульсы поступают на один из входов с:л&ш 5 совпадени  и на вход блока 7 выделени  огибающей. Выделение огибающей происходит следующим образом. Формирование переднего фронта нмпульса огнбающей осуществл етс  передним фронтом импульса , поступающего на вход блока 7. формирование заднего фронта импульса огибающей происходит соответственно задним фронтом импульса, поступившего на вход блока 7 с задержкой , где f - нижн   частота спектра сигиала агкустической эмиссии. Вьеделенный и сформированный импульс огибающей сигнала акустической эмиссии поступает на другой вход схемы 5 coBnajtieHHR и открываетс  дл  импульсов, поьтупамщнх с выхода формировател  4 импульсов С выхода схемз 5 совпадени  импульсы, селектированные от шума, подаютс  на блок 8 измерени  интенсивности, затем информаци  с блока i поступает иа блок б обработки сигналов. Кроме того выделенный и сформированный импульс огибающей сигнала акустической эмиссии подводитс  на вход счетчика 9 на вход блока 10 и на управл пций йход блока 11. В счетчике 9 происходит сум1«{рование числа выделенных огибающих , а {результат выводитс  на блок б обработки сигналов.В блоке 10 .происходит измерение значени  длительности выделенных огибгиовмх и усреднение длительности по числу выделен;ных огибающих за выбранный интервал времени. Сигнал акустической эмиссии, посгупа оий с выхода усилител  3 в блок 11 измерени  средиего значени  эиергии и максимгшьмой гимплитуда импульсов акустической эмиссии, селектируетс  от шума при помощи аналогов го ключа 12. Управление аналоговым Ключом рсу|цествл етс  аьщеленным и сформированным импульсом огибающей с выходу блока 7. С выхода аналогового ключа селектированный сигнал акустической эмиссии подводитс  к функциональному преобразователю 13« который преобразует аналоговое значение входного сигнала а циФ1Х вое. Прюненейие функционального преоОра .зовате к 13 в данном блоке снижает 1вшпар«1Гурные затраты. Это св зано с тем, что он имеет два цикла преобразовани  Результат первого цикт 1феобразовами  пропорционален а1«нлнтудмому зиачению входного сигнала, и он поступает в блок 15 усреднейа  значений максимальной амплитуды жлпульсов акустической эмиссии, а результат второго Ш1кла преобразовани  пропорционален ква2ц ату амплитудного значени  входного сигналаи этот результат поступает в блок 14 усреднени  значений энергии импульсов акустической эмиссии. После усреднени  в блоках 14 и 15 информаци  о средних значени х энергии и максимальной vma-Afyau {Мпульсов акустической Эмиссии подаетс  на блок 6 обработки Сигналов, где производитс  совмещени измеренных параметров сигнала акусти ческой эмиссии во времени, делаетс  прив зка к циклам или параметрам нагружеии , к интервалам измерени , обработанные параметры вывод тс  на регистрацию в блОк 16. Измеренные и усредненные параметр позвол ют вычислить среднее приращение дпины трещины за одно событие из соотношени  ,(тГ((. среди   длительность выделен ной огнбающей импульса; - средн   энерги  импульса; 9(/р- порогова  энерги  регистраци импульса; |Ь - логарифмический декремент затухани  импульса; В - толщина образца. В - модуль упругости материала Ъбразца; - асимметри  цикла нагружени  Ктв./Кт« - среднее приращение длины тре щины за одно событие. Таким образом, предлагаемый спосов и устройство позвол ют повысить точность и достоверность контрол  материалов . Формула изобретени  1. Способ контрол  качества материалов методом акустической эмиссии, заключающийс  в том, что нагружают материгш, принимают сигналы акустической эмиссии и анализируют прин тые сигналы, по которш суд т о качестве материала, о т личаюцийс  тем, что, с целью повывюни  точности и достоверности контрол , выдел ют огибаюцую сигнала акустической эмиссии, измер ют число выделенных огибающих, интенсивностьсигналов/ энергию и максимальную амплитуду сигналов , длительность огибающих,усредн ют три последних, параметра по числу в{зделенных огибающих и интенсивности сигнгшов   по соотношению этих усред ,ненных параметров суд т о качестве материала. 2. Устройство дл  осуцествлеии  способа по п.1, содержгицее последовательно соединенные электроакустический преобразователь, уснлитель, формирователь импульсов, схему совпадени  и блок обработки сигналов, отличающеес  тем, что оно снабжено блоком выделени  огибающей иьшульсов, блоком счета огибаюfluix , блоком измерени  интенсивности сигнашов блоком измерени  среднего значени  длительности огибающих, блоком измерени  среднего значени  энергии и максимальной амплитуды imпульсов , выходы которых соединены с блоком обработки, выход фор шровател , импульсов соединен со входом блока выделени  огибающих, выходы которого подключены к другому входу схемы совпадени , к входам блока счета огибаюfWXf блока измерени  среднего значени  длительности огибанщих и ко-второму входу блока измерени  среднего значени  энергии и максимальной ги плитуды, первый вход которого подключен к выходу усилител , вход блока интенснвносТи импульсов подключен к схеме совпадени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 464813, кл. G 01 И 29/04, 1975.
2. 2.Авторское свидетельс15во СССР 419789, кл. G 01 Ы 29/04, 1974.
3. 3.Авторское свидетельство СССР 534687, кл. G 01 N 29/04, 1976.
4. 4.Авторское свидетельство СССР I 580501, кл. G 01 N 29/04, 1977 (прототип).