Способ калибровки датчиков акустической эмиссии при определении прочности изделия

 

СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ПРОЧНОСТИ ИЗДЕЛИЯ, заключающийся в том, что исследуемый образец в течение заданного времени подвергают нагружению, принимают калибруемыми датчиками сигналы акустической эмиссии, вызванные образованием трещин в образце, измеряют параметры сигналов акустической эмиссии, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибровки , предварительно измеряют амплитудночастотные характеристики калибруемых датчиков , заданное время разбивают на равные интервалы длительностью, в течение которой возникает 15-20 сигналов акустической эмиссии, устанавливают для каждого интервала характер распределения частот сигналов акустической эмиссии и зависимость их амплитуды от частоты, параметры сигналов акустической эмиссии измеряют на каждом интервале испытаний и с учетом предварительно установленных характеристик определяют эмпирическую зависимость § между прочностью образца и параметрами сигналов акустической эмиссии. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SlJ„„165974 А

4ся) G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ мВ, Н

В(1" 1 .": : .-.p ь-;-.;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ «ц - ц

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Й@Щицущ (21) 3575670/25-28 (22) 04.02.83 (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) Г. А. Бигус, Е. С. Переверзев, В. Ф. Тихий и Ф. П. Санин (71) Институт технической механики

АН Украинской ССР (53) 620. 179. 16 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 634193, кл. G 01 N 29/04, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 367360, кл. G 01 N 3/08, 1970. (54) (57) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ДАТЧИКОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ ПРИ

ОПРЕДЕЛЕНИИ ПРОЧНОСТИ ИЗДЕЛИЯ, заключающийся в том, что исследуемый образец в течение заданного времени подвергают нагружению, принимают калибруемыми датчиками сигналы акустической эмиссии, вызванные образованием трещин в образце, измеряют параметры сигналов акустической эмиссии, отличающийся тем, что, с целью повышения точности калибровки, предварительно измеряют амплитудночастотные характеристики калибруемых датчиков, заданное время разбивают на равные интервалы длительностью, в течение которой возникает 15 — 20 сигналов акустической эмиссии, устанавливают для каждого интервала характер распределения частот си гн алов акустической эмиссии и зависимость их амплитуды от частоты, параметры сигналов акустической эмиссии измеряют на каждом интервале испытаний и с учетом предварительно установленных характеристик определяют эмпирическую зависимость между прочностью образца и параметра- Ж ми сигналов акустической эмиссии.

11.65974

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения прочностных характеристик изделия по сигналам акустической эмиссии (АЭ).

Известен способ определения прочности изделий при помощи сигналов АЭ, заключающийся в том, что измеряют параметры сигналов АЭ и по предварительно установленной зависимости между прочностью изделия и параметрами сигналов АЭ определяют прочность изделия (1).

Недостатком этого способа является необходимость для каждого используемого при контроле датчика устанавливать связь между прочностными свойствами. изделия и параметрами сигналов АЭ, что значительно усложняет процесс контроля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ калибровки датчиков

АЭ при определении прочности изделия, заключающийся в том, что исследуемый образец в течение заданного времени подвергают нагружению, принимают калибруемыми датчиками сигналы АЭ, вызванные образованием трещин в образце, измеряют па- д раметры сигналов АЭ и определяют эмпирическую зависимость между прочностью образца и параметрами сигналов АЭ (2).

Однако недостаток известного способа заключается в том, что из-за разной ампитудно-частотной характеристики калибруемых датчиков и значительного времени нагружения изделия необходимо проводить калибровку датчика и получать для него свою связь между прочностью изделия и параметрами сигналов АЭ. Это усложняет калибровку, увеличивает число разрушаемых изделий, не позволяет использовать единые методики проведения испытаний изделий.

Целью изобретения является повышение точности калибровки.

Эта цель достигается тем, что согласно 40 способу калибровки датчиков акустической эмиссии при определении прочности изделия, заключающемуся в том, что исследуемый образец в течение заданного времени подвергают нагружению, принимают калибруемыми датчиками сигналы акустической эмиссии, вызванные образованием трещин в образце, измеряют параметры сигналов акустической эмиссии, предварительно измеряют амплитудно-частотные характеристики калибруемых датчиков, заданное время разбивают на равные интервалы длительностью, в течение которой возникает 15 — 20 сигналов акустической эмиссии, устанавливают для каждого интервала характер распределения частот сигналов акустической эмиссии и зависимость их амплитуды от час- N тоты, параметры сигналов акустической эмиссии измеряют на каждом интервале испытаний и с учетом предварительно установленных характеристик определяют эмпирическую зависимость между прочностью образца и параметрами сигналов акустической эмиссии.

Способ калибровки датчиков акустической эмиссии при определении прочности изделий осуществляется следующим образом.

Исследуемый образец подвергают нагрузке в течение заданного времени. От начала нагружения до конца нагрузка повышается равномерно с постоянной скоростью.

Заданное время испытаний разбивают на равные интервалы с длительностью, в течение которой возникает 15 — 20 сигналов АЭ.

Разбиение периода испытаний необходимо проводить потому, что при нагружении изделий в исследуемом образце возникают сигналы АЭ, частота которых и амплитуда зависят от времени нагружения, и в зависимости от амплитудно-частотной характеристики конкретного датчика часть возникающих сигналов может быть не зафиксирована.

Для каждого интервала устанавливают характер распределения частот сигналов АЭ и зависимость их амплитуды от частоты. Эти зависимости определяют с помощью трех специальных датчиков, имеющих линейные амплитудно-частотные характеристики в частотных диапазонах 30 — 90 кГц, 80—

150 кГц, 130 — 230 кГц. Затем определяют амплитудно-частотные характеристики калибруемых датчиков, которые устанавливают на исследуемый образец и с помощью которых на каждом интервале фиксируют сигналы АЭ, например их количество. По числу зарегистрированных импульсов АЭ определяют число достоверных импульсов с помощью функции распределения амплитуды колебаний, зависящей от амплитудночастотной характеристики конкретного калибруемого датчика, а также от характера распределения сигналов АЭ и зависимости их амплитуды от частоты. По количеству достоверных импульсов АЭ и по их параметрам устанавливают эмпирическую зависимость между прочностью образца и параметрами сигналов АЭ.

Способ калибровки датчиков АЭ при определении прочности изделия позволяет упростить процесс калибровки, поскольку измерение амплитудно-частотной характеристики калибруемого датчика, характер распределения частот сигналов АЭ и зависимость их амплитуды от частоты для каждого интервала испытаний сокращают число разрушаемых изделий из-за получения единой зависимости между прочностью изделия и параметрами сигналов АЭ.