Акустико-эмиссионное устройство для контроля материалов

 

АКУСТИКО-ЭМИССИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ, содержащее соединенные последовательно электроакустический преобразователь и усилитель, многоуровневый дискриминатор , счетчик импульсов, амплитудный детектор, генератор импульсов, регистратор, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности , оно снабжено соединенными последовательно и включенными между .многоуровневым дискриминатором и регистратором первым регистром, шифратором, BTopSi регистром ицифроаналоговым преобразователем, соединенными последовательно и включенными /лежду амлитудным детектором и счетчиком импульсов линией задержки,триггиром ,первой и второй схемами И,схемой сравнения,входы которой подключены к выходам шифратора и второго регистра ,а выход соединен с входом установки в нуль счетчика импульсов,формирователем имульсов, включенным между выходом счетчика импульсов и.вход6мустановки .в единицу триггера, первый выход многоуровневого дискриминатора соединен с входом амплитудного детектора , .выход линии задержки соединен g с входом установки в нуль первого регистра, выход первого разряда пер- / вого регистра соединен с вторым входом второй схемы и, выход формирова теля импульсов соединен с вторым вхо дом цифроаналогового преобразователя,с выход первой схемы и соединен с входом записи информации второго регистра ,ЁЫХОД генератора импульсов соединен с вторым входом первой схемы И,а выход усилителя соединен с входом многоуровневого дискриминатора. О) о:) 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) 3(51) С 0 1Н 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М. ЬЙ)10 i? 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

40 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3452564/25-28 (22) 15,06 ° 82 (46) 07.10 ° 83. Бюл. М 37 (72) H.Т.Хромяк, A.ß.Íåäîñåêà и

Н.В.Горлицын (71) Ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени институт электросварки им. Е.О.Патона (53) 620.179.16(088.8).. (56) 1..Вахар K.Á. Акустическая эмиссия и ее примейенйе для неразрушающего контроля в ядерной энергетике.

М., Энергия, 1980, с. 113, 2. Грешников В .A., Дробот IO.Б, Акустическая эмиссия. М., Изд-во стандартов, 1976, с. 220 (прототип) (54) (57) АКУСТИКО-ЭМИССИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ, .содержащее соединенные последовательно электроакустический преобразователь . и усилитель, многоуровневый дискриминатор, счетчик имйульсов, амплитуцный детектор, генератор импульсов, регистратор о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено соединенными последовательно и включенными между ,многоуровневым дискриминатором и регистратором первым регистром,. шифратором, вторым .регистром и цифроаналоговым преобразователем, соединен. ными последовательно и включенными ó амлитудным детекторсм к счетчиком импульсов линией задержки,тригге- . ром,первой и второй схемами И,схемой сравнения, входы которой .подключены к выходам шифратора и второго регистра,а выход соединен с входом установки в нуль счетчика импульсов,формирователем имульсов, включенным между

° выходом счетчика импульсов и.входомустановки в единицу триггера, первый выход многоуровневого дискриминатора соединен с входом амплитудного детектора, выход линии задержки соединен Я с входом установки в нуль первого регистра, выход первого разряда первого регистра соединен с вторым входом второй схемы И, выход формирова теля импульсов соединен с вторым входом цифроаналогового преобразователя, Я выход первой схемы И соединен с вхо-, дом записи информации второго регистра,выход генератора импульсов соедииен с вторым входом. первой схемы И,а выход усилителя соединен с входом многоуровневого дискриминатора.

1046674

Изобретение относится к неразрушающему контролю акустико-эмиссионным методом и может быть использовано для измерения амплитуды сигналов акустической эмиссии.

Известно устройство, содержащее 5 соединенные последовательно электроакустический преобразователь, усилитель и амплитудный детектор, цифроаналоговь(й преобразователь и регистратор 11. !О

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является акустико-эмиссионное устройство для контроля материалов, содержащее соединенные последовательно электро- 15 акустический преобразователь и усилитель, многоуровневый дискриминатор, счетчик импульсов, амплитудный детектор, генератор импульсов, регистратор 2) . 20

Общим недостатком известных устройств является низкая точность, обусловленная тем,что устройства не позволяют измерять амплитуду первой по времени приема моды акустического сигнала, что не позволяет оценить ° энергию, выделяющуюся при единичном акте акустической эмиссии.

Цель изобретения — повышение точ ности контроля за счет измерения амплитуды первой по времени моды акустического сигнала.

Поставленная цель достигается тем что акустико-эмиссионное устройстI во для контроля материалов, содержащее соединенные последовательно элек-З5 .троакустический преобразователь и усилитель многоуровневый дискримина( тор, счетчик импульсов, амплитудный детектор, генератор импульсов, регистратор, снабжено соединенными 40 последовательно и включенными между многоуровневым дискриминатором и регистратором первым регистром, шифратором, вторым регистром и цифроаналоговым преобразователем, сое- 45 диненными последовательно и включенными между амплитудным детектором и счетчиком импульсов линией,задержки, триггером, первой и второй схемами И, схемой сравнения, входы которой50 подключены к выходам шифратора и второго регистра, а выход соединен с входом установки в:нуль счетчика импульсов, формирователем.импульсов, включенным между выходом счетчика импульсов и входом установки в единицу триггера, первый выход многоуровневого ди"криминатора соединен с входом. амплитудного детектора, выход линии задержки соединен с входом установки в нуль первого регист- 60 ра, выход первого разряда первого регистра соединен с вторым входом вто-. рой схемы И, выход формирователя импульсов соединен с вторым входом цифроаналогового преобразователя, выход 65 первой. схемы И соединен с входом записи информации второго Регистра, вы.— ход генератора импульсов соединен с вторым вхо о.| первой схемы И, а выход усилителя соединен с входом многоуровневого дискриминатора.

На .чертеже представлена блок-схема акустико-=-эмиссионного устройства для контроля материалов.

Устройство содержит соединенные последовательно электроакустический преобразователь 1 и усилитель 2, многоуровневый дискриминатор 3, счетчик 4 импульсов, амплитудный детектор 5, генератор б импульсов, регистратор 7. Устройство снабжено так же соединенными последовательно и включенными между многоуровневым диc криминатором 3 и регистратором 7 первым регистром 8, шифратором 9, вторым регистром 10 и цифроаналоговым преобразователем 11, соединенными последовательно и включенными между амплитудным детектором 5 и счетчиком

4 импульсов линией 12 задержки, триггером 13, первой схемой 14 И и второй схемой 15 И, схемой 16 сравнения, вхбды которой подключены к выходам шифратора 9 и второго регистра 10, а выход соединен с входом установки в нуль счетчика 4 импульсов, формирователем 17 импульсов, включенным между выходом счетчика:4 импульсов и входом установки в единицу триггера 13, первый выход многоуровневого дискриминатора 3 соединен с входом амплитудного детектора 5, выход линии 12 задержки соединен с входом установки в нуль, первого регистра 8, выход первого разряда первого регистра 8 соединен с вторым входом второй схемы 15 И, выход формирователя

17 импульсов соединен с вторым входом цифроаналогового преобразователя 11, выход первой схемы 14 И соединен с входом записи информации второго регистра 10, выход генератора б импульсов соединен с вторым входом первой схемы 14 И, а выход усилителя 2 соединен с входом многоуровневого дискриминатора 3.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы акустической эмиссии поступают на электроакустический преобразователь 1 и преобразуются им в электрические сигналы, После усиления в усилителе 2 сигнал преобразу- ется многоуровневым дискриминатором

3 в код, в котором количество разрядов равно общему числу уровней амплитудной дискриминации, а количество единиц - числу уровней, превышенных сигналом. Коэффициент усиления усилителя 2 выбирается таким образом, чтобы нижний уровень многоуровневого дискриминатора 3 являлся одновременно

1046674 нижний уровень многоуровневого дискриминатора 3 являлся одновременно порогом отсечки шумов в тракте входного сигнала; Полученный код запоминается на первом регистре 8 и преобразуется шифратором 9 в двоичный код. 5

Этот код соответствует максимальному значению амплитуды сигнала акустической эмиссии на временном интервале от момента превышения сигналом-порога отсечки шумов до текущего момента.19

Код с выхода шифратора 9 переписывается по заднему фронту .каждого импульса во второй регистр 10. В моменты возрастания амплитуды входного сигнала (код на выходе шифратора 9 больше кода на выходе второго регистра 10) схема 16 сравнения вырабатывает сигнал, сбрасывающий счетчик 4 импульсов, на счетный вход которого посту пают импульсы с выхода второй схемы

15 И. При отсутствии роста амплитуды входного сигнала в течение интервала наперед заданной длительности, что и имеет место после прохождения максимума первой по времени приема моды акустического сигнала, на выходе счетчика 4 импульсов вырабатывается потенциал, по переднему фронту которого срабатывает формирователь 17 импульсов ° Сигнал с формирователя 17 импульсов, поступая на управляющий ЗО вход цифроаналогового преобразователя 11,является разрешающим для вЫвода информации. Этот же сигнал устанавливает в единицу триггер 13, потенциал с выхода которого блокиру- 35 ет с помощью первой схемы 14 И выход генератора 6 импульсов ° Таким образом, во втором регистре 10 остает4 ся зафиксированным код максимального значения первой моды огибающей сигнала акустической эмиссии ° Это значение и выводится через цифроаналоговый преобраз -ватель 11 на регистратор 7. Кроме того, код с регистра

10 может быть передан в ЭВМ для дальнейшей обработки. Результат измерения может быть получен в абсолютных единицах или,если усилитель 2 имеет логарифмическую гередаточную характеристику, в децибеллах. Амплитудный детектор

5 служит для получения сигнала, соответствующего концу серии импульсов на первом, связанном с нижним уровнем, выходе многоуровневого дискриминатора 3. Этот сигал задерживается на линии 12 задержки на время, достаточное для вывода информации. Сигнал с выхода линии. 12 задержки приводит первый регистр 8 и триггер 13 в исходное состояние.. Первый же тактовый импульс генератора б импульсов записывает во второй регистр 10 нулевой код. Сброс счетчика 4 импульсов происходит в начале следующего сигна-. ла акустической эмиссии аналогично

=ому,как это было описано выше. Потенциал с выхода первого разряда первого регистра 8 с помощью второй схемы 15 И блокирует счетный вход счетчика 4 импульсов в течении- паузй между входными сигналами .

Таким образом, предлагаемое устрой,ство позволяет повысить качество контроля эа счет наличия блоков, измеряющих максимальную амплитуду первой по времени приема моды акусического сигнала °

1046674

Составитель Н.Долгова

Редактор П.Макаревич Техред М. Костик Корректор О.Билак

Заказ 7721/43 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул,Проектная, 4