SU903763A1 - Устройство дл контрол изделий методом акустической эмиссии - Google Patents

Description

Изобретение относится к неразрушакмцему контролю и может быть использовано для контроля развивающихся дефектов в изделиях.

Известно устройство для контроля изделий методом акустической эмиссии, ⁵ содержащее четыре канала приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя, усилителя и формирователя, формирователь разности времени прихода и ЭВМ, три преобразователя расположены по углам треугольника, а четвертый - внутри него tn.

Недостатком этого устройства является невысокая достоверность контроля, связанная с малой помехозащищенностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для контроля изделий методом акустической эмиссии,содержащее четыре канала приема, каждый из которых состоит из последовательно сое2 диненных преобразователя, усилителя и формирователя импульсов, подключенные к выходам каналов последовательно соединенные формирователь разности времен прихода и измеритель разности времен прихода, и ЭВМ, три преобразователя расположены по углам треугольника, а четвертый - внутри него [23 .

Недостатком этого устройства является невысокая помехозащищенность, что приводит к появлению ложных отсчетов.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено формировате-’ лем зоны контроля, четырьмя канальными триггерами, схемой И, схемой И-НЕ, схемой ИЛИ, схемой совпадения, первым и вторым бистабильными триггерами, генератором пилообразного напряжения и пороговым блоком, формирователь зоны контроля соединен с пер выми входами канальных и бистабильных триггеров, вторые входы канальных.' триггеров соединены с выходами соот- , ветствующих формирователей импульсов, выходы канальных триггеров подключены ко входам схемы И, выход которого подключен к первому входу схемы И-НЕ, выходы формирователя разности времен прихода, соответствующие каналам, акустические преобразователи которых расположены по углам треугольника, соединены через схему ИЛИ с первым входом схемы совпаде. ния 2, второй вход которой соединен с выходом формирователя разности времен прихода канала, акустический преобразователь которого расположен внутри треугольника, выход схемы совпадений подключен ко второму входу первого бистабильного триггера, выход которого соединен со вторым входом схемы И-НЕ и через соединенные последовательно генератор пилообразного напряжения и пороговый блок со вторым входом второго бистабильного триггера, выход последнего подключен к третьему входу схемы И-НЕ, второй вход порогового устройства соединен с источником опорного напряжения, а входы ЭВМ подключены к выходам измерителя разности времен прихода и схемы И-НЕ.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит расположенные на объекте 1 преобразователи 2-5, усилители 6-9, формирователи 10-13 импульсов, формирователь 14 разности времен прихода (РВП), измеритель 15 разности времен прихода, ЭВМ 16, канальные триггеры·1720, формирователь 21 зоны контроля, схему 22 И, схему 2-3 И-НЕ, схему 24 ИЛИ, схему 25 совпадения, первый бибтабильный триггер 26, генератор 27 пилообразного напряжения, пороговый блок 28 и второй бистабильный триггер 29.

Преобразователи 2-5, три из которых, 3~5, расположены по углам треугольника,^ второй - в центре него, соединены с соответствующими усилителями 6-9 и формирователями 10-13 импульсов, выходы которых подключены ко входу формирователя 14 разности времен прихода, выходы которого подключены ко входам измерителя 15 разности времен прихода, выходы которого подключены ко входам ЭВМ 16. Выходы формирователей 10-13 импульсов подклю10

903763 4 чены ко входам канальных триггеров 17-20, выходы которых подключены ко входам схемы 22 И. Выход формирователя 21 зоны контроля подключен ко вторым входам канальных триггеров 17“ 20 и ко вторым входам бистабильных триггеров 26 и 29. Выходы формирователя 14 разности времен прихода тех каналов, преобразователи 3'5 которых расположены в углах треугольника, подключены ко входам схемы 24 ИЛИ, выход канала, преобразователь 2 которого расположен внутри треугольника, подключен к первому входу схемы 25 совпадения, ко второму входу которой подключен выход схемы 24 ИЛИ. Выход схемы 25 совпадения подключен ко второму входу первого бистабильного триггера 26 и ко входу генератора 27 пилообразного напряжения, выход которого подключен .к первому входу по- . рогового блока 28, на второй вход которого подается опорное напряжение Е_ои, а выход соединен со вторым входом второго бистабильного триггера 29, выход которого подключен к первому входу схемы 22 И, второй вход которой подключен к выходу первого бистабильного триггера 26, третий вход - к выходу схемы 22 И, а выход к ЭВМ 16.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от источника акустической эмиссии (АЭ) принимаются группой преобразователей 2-5, преобразуются в них в электрические, усиливаются усилителями 6-9 в каждом канале и, если их величины превышают пороговый уровень, преобразуются в логические импульсы в формирователях 10-13 импульсов. Затем на формирователе 14 РВП вырабатываются в каждом канале импульсы длительностью, равной РВП между временами прихода сигнала АЭ на ближайший к источнику АЭ преобразователь и преобразователь данного канала. Эти импульсы с формирователя 14 РВП поступают на измеритель 15 РВП, где преобразовываются в цифровой код, и подаются на ЭВМ 16 для определения координат источника АЭ. Импульсы с формирователей 10-13 перебрасывают соответствующие , триггеры 17-20, сброс которых происходит задним фронтом строба, определяющего зону обзора, с формирователя 21 зоны контроля. Этот формирователь 21 запускается первым из

903763 * импульсов с формирователей 10-13 импульсов. Импульсы.с триггеров 1720 .поступают на схему 22 И, сигнал с которой, длительностью от последнего по времени импульса с формирователей 5 10-13 до конца зоны контроля, подается на схему 23 И-НЕ. Сигналы с формирователя 14 РВП, соответствующие внешним по расположению преобразователям 35, поступают на схему ю 24 ИЛИ, и с нее импульс длительностью от первого до последнего из них подается на схему 25 совпадения. На второй вход схемы 25 совпадения поступает импульс с формирователя 15

РВП канала с центральным преобразователем' 2 (расположенным внутри треугольника). Этот импульс длится от первого, пришедшего на преобразователи 3~5 сигнала, до сигнала, 20 пришедшего на центральный преобразователь 2.

Если на центральный преобразователь 2,сигнал пришел первым по времени, то на второй вход схемы 25 25 совпадения поступает сигнал постоянного уровня логической единицы. Импульс со схемы 25 совпадения перебрасывает бистабильный триггер 26, сброс которого производится задним фронтом строба с формирователя 21 зоны контроля. Импульс с триггера 26, поступая на второй вход схемы 23 И-НЕ, дает разрешение после прихода последнего сигнала на преобразователи (в данном случае на преобразователь 5) на запись данных о РВП в ЭВМ 16 и проведение расчетов для определения координат источника АЭ, находящегося в зоне контроля. Если на выходе формирователя 10 импульсов (первый канал), соответствующего внутреннему по расположению акустическому преобразователю 2, сигнал окажется последним по времени (из четырех в данном примере), то на выходе схемы 25 совпадения будет постоянный уровень логической единицы, триггер 26 не запустится и его выходной сигнал (уровень логического нуля) не пропустит импульс со схемы 22 И на запись данных о РВП в ЭВМ которого поступит на пороговый блок 28. На второй вход порогового блока 28 подается опорное напряжение Е<,_И| определяющее максимально возможную РВП между центральным и последним по времени прихода сигналов преобразователей. Если напряжение на выходе генератора 27 пилообразного напряжения превышает опорное Е_ои, то запускается бистабильный триггер 29 на время до конца зоны контроля, запрещая прохождение импульса со схемы 22 И на запись данных о РВП и ЭВМ и проведение расчетов для определения координат источника АЭ.

При этом исключается возможность ложных отсчетов от всевозможных помех при неправильной последовательности прихода сигналов (неправильной возможной последовательности и величине разностей времен прихода сигналов), так как на центральный преобразователь (который расположен внутри многоугольника, образованного остальными преобразователями группы) сигнал от источника АЭ, находящегося в зоне контроля, никогда не может придти последним по времени, причем РВП сигналов между центральным и последним по времени прихода акустическими преобразователями не может быть меньше определенной величины. Следовательно, исключается обработка, определение координат (безмашинным путем или на ЭВМ) неправильной последовательности сигналов на преобразователях.

Таким образом, исключается вычисление координат по ложным сериям сигналов, чем достигается повышение помехозащищенности устройства.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к неразрушаккцему контролю и может быть исполь зовано дл  контрол  развивающихс  дефектов в издели х. Известно устройство дл  контрол  изделий методом акустической эмиссии содержащее четыре канала приема, каж дый из которых состоит из последовательно соединенных преобразовател , усилител  и формировател , формирователь разности времени прихода и ЭВМ, три преобразовател  расположены по углам треугольника, а четвер тый - внутри него tn. Недостатком этого устройства  вл етс  невысока  достоверность контрол , св занна  с малой помехозащищенностью . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  уст ройство дл  контрол  изделий м тодом акустической эмиссии,содержащее четыре канала приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразовател , усилител  и формировател  импульсов, подключенные к выходам каналов последовательно соединенные формирователь разности времен прихода и измерите ль разности времен прихода, и ЭВМ, три преобразовател  расположены по углам треугольника, а четвертый - внутри него 21. , Недостатком этого устройства  вл етс  невысока  помехозащищенность, что приводит к по влению ложных отсчетов . Цель изобретени  - повышение помехозащищенности . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено формирователем зоны контрол , четырьм  канальными триггерами, схемой И, схемой И-НЕ, схемой ИЛИ, схемой совпадени , первым и вторым бистабильными триггерами , генератором пилообразного напр жени  и пороговым блоком, формирователь зоны контрол  соединен с первыми входами канальных и бистабильных триггеров, вторые входы канальны триггеров соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов , выходы канальных триггеров подключены ко входам схемы И, выход которого подключен к первому входу схе мы И-НЕ, выходы формировател  разности времен прихода, соответствующие каналам, акустические преобразователи которых расположены по углам треугольника, соединены через схему ИЛИ с первым входом схемы совпаде ни  2, второй вход которой соединен с выходом формировател  разности вре мен прихода канала, акустический преобразователь которого расположен внутри треугольника, выход схемы сов падений подключен ко второму входу первого бистабильного триггера, выход которого соединен со вторым входом схемы И-НЕ и через соединенные последовательно генератор пилообразного напр жени  и пороговый блок со вторым входом второго бистабильного триггера, выход последнего подключен к третьему входу схемы И-НЕ, второй вход порогового устройства соединен с источником опорного напр жени , а входы ЭВМ подключены к выходам измерител  разности времен прихода и схемы И-НЕ. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит располо)хенные на объекте 1 преобразователи 2-5, усилители 6-9, формирователи 10-13 импульсов, формирователь 1 разности времен прихода (РВП), измеритель 15 разности времен прихода, ЭВМ 16, канальные триггеры-17-20, формирователь 21 зоны контрол , схему 22 И, схему 2-3 И-НЕ, схему 2k ИЛИ, схему 25 совпадени , первый биСтабильный триггер 26, генератор 27 пилообразного напр жени , пороговый блок 2 и второй бйстабильный триггер 29. Преобразователи 2-5, три из которых , 3-5, расположены по углам треугольника ,.а второй - в центре него, соединены с соответствующими усилител ми 6-9 и формировател ми 10-13 импульсов, выходы которых подключены ко входу формировател  It разност времен прихода, выходы которого подключены ко входам измерител  15 разности времен прихода, выходы которог подключены ко входам ЭВМ 16. Выходы формирователей 10-13 импульсов подкл 34 чены ко входам канальных триггеров , выходы которых подклю-:ены ко входам схемы 22 И. Выход формировател  21 зоны контрол  подключен ко вторым входам канальных триггеров 1720 и ко вторым входам бистабильных триггеров 2б и 29. Выходы формировател  I разности времен прихода тех каналов, преобразователи 3-5 которых расположены в углах треугольника, подключены ко входам схемы 2k ИЛИ, выход канала, преобразователь 2 которого расположен внутри треугольника , подключен к первому входу схемы 25 совпадени , ко второму входу которой подключен выход схемы 2k ИЛИ, Выход схемы 25 совпадени  подключен ко второму входу первого бистабильного триггера 2б и ко входу генератора 27 пилообразного напр жени , выход которого подключен .к первому входу по- . рогового блока 28, на второй вход которого подаетс  опорное напр жение ЕО, а выход соединен со вторым входом второго бистабильного триггера 29, выход которого подключен к первому входу схемы 22 И, второй вход которой подключен к выходу первого бистабильного триггера 26, третий вход - к выходу схемы 22 И, а выход к ЭВМ 16. Устройство работает следующим образом . Сигналы от источника акустической эмиссии (АЗ) принимаютс  группой преобразователей 2-5, преобразуютс  в них в электрические, усиливаютс  усилител ми 6-9 в каждом канале и, если их величины превышают пороговый уровень, преобразуютс  в логические импульсы в формировател х 10-13 импульсов . Затем на формирователе 14 РВП вырабатываютс  в каждом канале импульсы длительностью, равной РВП между временами прихода сигнала АЭ на ближайший к источнику АЭ преобразователь и преобразователь данного канала. Эти импульсы с формировател  РВП поступают на измеритель 15 РВП, где преобразовываютс  в цифровой код, и подаютс  на ЭВМ 16 дл  определени  координат источника АЭ. Импульсы с формирователей 10-13 перебрасывают соответствующие . триггеры 17-20, сброс которых происходит задним фронтом строба, определ ющего зону обзора, с формировател  21 зоны контрол . Этот формирователь 21 запускаетс  первым из импульсов с формирователей 10-13 им пульсов. Импульсы.с триггеров 17-20 .поступают на схему 22 И, сигнал с которой, длительностью от последнег по времени импульса с формирователе 10-13 до конца зоны контрол , подаетс  на схему 23 И-НЕ. Сигналы с формировател  1 + РВП, соответствующие внешним по расположению преобра зовател м 3-5, поступают на схему 2k ИЛИ, и с нее импульс длительност от первого до последнего из них подаетс  но схему 25 совпадени . На второй вход схемы 25 совпадени  поступает импульс с формировател  1 РВП канала с центральным преобразователем 2 (расположенным внутри .треугольника). Этот импульс длитс  от первого, пришедшего на преобразователи 3-5 сигнала, до сигнала, пришедшего на центральный преобразователь 2. Если на центральный преобразователь 2., сигнал пришел первым по времени , то на второй вход схемы 25 совпадени  поступает сигнал посто н ного уровн  логической единицы. Импульс со схемы 25 совпадени  перебрасывает бйстабильный триггер 26, сброс которого производитс  задним фронтом строба с формировател  21 ,з ны контрол . Импульс с триггера 26, поступа  на второй вход схемы 23 И-НЕ, дает разрешение после прихода последнего сигнала на преобразователи (в данном случае на преобразователь 5) на запись данных о РВП в ЭВМ 16 и приведение расчетов дл  оп ределени  координат источника АЭ, наход щегос  в зоне контрол . Если на выходе формировател  10 импульсов (первый канал), соответствующег внутреннему по расположению акустическому преобразователю 2, сигнал окажетс  последним по времени (из четырех в данном примере), то на вы ходе схемы 25 совпадени  будет пост  нный уровень логической единицы, триггер 26 не запу-ститс  и его выходной сигнал (уровень логического нул ) не пропустит импульс со схемы 22 И на запись данных о РВП в ЭВ и проведение расчетов дл  определени  координат источника АЗ.-Импульс со схемы 25 совпадени , длительност от сигнала на центральном преобразо вателе до сигнала на последнем- преобразователе , запустит генератор 27 пилообразного напр жени , сигнал с которого поступит на пороговый блок 28. На второй вход порогового блока 28 подаетс  опорное напр жение ЕОИ, определ ющее максимально возможную РВП между центральным и последним по времени прихода сигналов преобразователей . Если напр жение на выходе генератора 27 пилообразного напр жени  превышает опорное Еои, то запускаетс  бйстабильный триггер 29 на врем  до конца зоны контрол , запреща  прохождение импульса со схемы 22 И на запись данных о РВП и ЭВМ и проведение расчетов дл  определени  координат источника АЭ. При этом исключаетс  возможность ложных отсчетов от всевозможных помех при неправильной последовательности прихода сигналов (неправильной возможной последовательности и величине разностей времен прихода сигналов), так как на центральный .преобразователь (который расположен внутри многоугольника , образованного остальными преобразовател ми группы) сигнал от источника АЭ, наход щегос  в зоне контрол , никогда не может придти последним по времени, причем РВП сигналов между центральным и последним по времени прихода акустическими преобразовател ми не может быть меньше определенной величины. Следовательно, исключаетс  обработка, определение координат (безмашинным путем или на ЭВМ) неправильной последовательности сигналов на преобразовател х. Таким образом, исключаетс  вычисление координат по ложным сери м сигналов, чем достигаетс  повышение помехозащищенности устройства. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  изделий методом акустической эмиссии, содержащее четыре канала приема, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразовател , усилител  и формировател  импульсов, подключенные к выходам каналов последовательно соединенные, формирователь разности времен прихода и измеритель разности времен прихода, и ЭВМ; три преобразовател  располагаютс  по углам треугольника, а четвертый - внутри него, отличающеес  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности, оно снабжено формирователем зоны контрол , четы|эь м  канальными триггерами, схемой И, схемой И-НЕ, схемой ИЛИ, схемой совпадени , первым и вторым бистабильнымиI триггерами, генератором пилообразного напр жени  и пороговым блоком, формирователь зоны контрол  соединен с первыми входами канальных и бистабильных триггеров, вторые вхо ды канальных триггеров соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов, выходы канальных триггеров подключены ко входам схемы И, выход которой подключен к первому входу схемы И-НЕ, выходы фор мировател  разности времен прихода, соответствующие каналам, акустические преобразователи которых расположены по углам треугольника, соединены через схему ИЛИ с первым входом схемы совпадени , второй вход ко торой соединен с выходом формировател  разности времен прихода канала, акустический преобразователь которого расположен внутри треугольника , выход схемы совпадени  подключен ко второму входу первого бистабильного триггера, выход которого соединен со вторым входом схемы И-НЕ и через соединенные последовательно генератор пилообразного напр жени  и пороговый блок - со вторым входом ВТОРОГО бистабильного триггера, выход последнего подключен к третьему входу схемы И-НЕ, второй вход порогового устройства соединен с источником опорного напр жени , а входы ЭВМ подключены к выходам измерител , разности времен прихода и схемы И-НЕ. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР , кл. G 01 N 29/04, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N 29/04, 1976 (прототип).

   ;...-.