Акустический течеискатель

 

АКУСТИЧЕСКИЙ ТЕЧЕИСКАТЕЛЬ , содержащий последовательно соединенные микрофрн, блок обработки сигналов. регулятор громкости, измерительный усилитель и индикатор, усилитель мощности и соединенные с ним головные телефоны, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности определения места течи, он снабжен источником опорного напряжения , компаратором и последовательно соединенными регулирующим элементом, перестраиваемым генератором, амплитудным модулятором и ключом, выход измерительного усилителя соединен с входом регулирующего элемента и входом амплитудного модулятора, а управляющий вход ключа - с выходом компаратора, один из входов которого соединен с регулятором громкости, а другой - с источником опорного напряжес ния. S (Л to о о 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1201704 (5!)4 G 01 М 3 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

° м

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕННОМУ„.",(Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ I и.«,,",.„" ., (54) (57) АКУСТИЧЕСКИЙ ТЕЧЕИСКАТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные микрофон, блок обработки сигналов, Ь3

Ю 3

CO ь4ь (21) 3708005/25-28 (22) 06.03.84 (46) 30.12.85. Бюл. № 48 (71) Одесский филиал Всесоюзного института по проектированию организаций энергетического строительства «Оргэнергострой» (72) А. О. Гриняев, А. И. Фукельман и И. М. Шоймер (53) 620.165.29 (088.8) (56) Приборы и системы управления, 1973, №6, с.41.

Патент США № 4287581, кл. G 01 М 3/24, 1981. регулятор громкости, измерительный усилитель и индикатор, усилитель мощности и соединенные с ним головные телефоны, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности определения места течи, он снабжен источником опорного напряжения, компаратором и последовательно соединенными регулирующим элементом, перестраиваемым генератором, амплитудным модулятором и ключом, выход измерительного усилителя соединен с входом регулирующего элемента и входом амплитудного модулятора, а управляющий вход ключа — с выходом компаратора, один из входов которого соединен с регулятором громкости, а другой — с источником опорного напряжения.

1201704

Изобретение относится к неразрушающему контролю акустическим методом и может быть использовано для определения места течи на поверхности контролируемого изделия.

Целью изобретения является повышение производительности и точности определения места течи.

На фиг.1 изображена блок-схема акустического течеискателя; на фиг.2 — графики выходных сигналов в отдельных точках схемы акустического течеискателя; на фиг.3 — кривая зависимости восприятия оператором уровня громкости звука от высоты тона; на фиг. 4 — то же, восприятия громкости звука и высоты тона от величины удаления микрофона от места течи.

Акустический течеискатель содержит последовательно соединенные микрофон 1, блок 2 обработки сигналов, регулятор 3 громкости, измерительный усилитель 4 и индикатор 5, а также усилитель 6 мощности и соединенные с ним головные телефоны 7.

Течеискатель содержит также источник 8 опорного напряжения, компаратор 9 и последовательно соединенные регулирующий элемент 10, перестраиваемый генератор 11, амплитудный модулятор 12 и ключ 13. Выход измерительного усилителя 4 соединен с входом регулирующего элемента 10 и входом амплитудного модулятора 12, а управляющий вход ключа 13 соединен с выходом компаратора 9, один из входов которого соединен с регулятором 3 громкости, а второй вход — с источником 8 опорного нанряжения.

В блок 2 обработки сигналов данного течеискателя входят последовательно соединенные полосовой фильтр 14, усилитель 15 высокой частоты, детектор 16 и фильтр 17 низкой частоты.

Акустический течеискатель работает следующим образом.

Акустические сигналы от течи в заданном диапазоне ультразвуковых частот поступают на микрофон 1 и преобразуется им в электрические сигналы тех же частот. Эти сигналы поступают на вход блока 2 обработки, где проходят через полосовой фильтр

14, усиливаются усилителем 15 высокой частоты и детектируются детектором 16. Огибающая этих сигналов выделяется фильтром ! 7 низкой частоты и поступает на регуля тор 3 громкости (фиг.2а).

С выхода регулятора 3 громкости сигналы поступают на вход измерительного усилителя 4, а затем на индикатор 5. Одновременно с выхода измерительного усилителя 4 сигналы поступают на регулирующий элемент 10 и на вход амплитудного модулятора 12. Регулирующий элемент 10 включен в цепь управления перестраиваемого генератора 11, поэтому изменение напряжения на выходе измерительного усилителя

4 через регулирующий элемент 10 способ15

4О

55 ствует изменению частоты перестраиваемого генератора 11. При этом с ростом напряжения на выходе измерительного усилителя 4 увеличивается частота на выходе перерастраиваемого генератора .11 (фиг.2б) .

Таким образом, максимуму сигнала от течи соответствуют максимальное напряжение сигнала на выходе измерительного .усилителя 4 и максимальное значение частоты на выходе перерастраиваемого генератора 11.

Сигналы с выхода перерастраиваемого генератора 11 поступают на амплитудный модулятор 12, модулирующим напряжением для которого является также напряжение с выхода измерительного усилителя 4.

На выходе амплитудного модулятора 12 присутствует импульсный сигнал, в котором максимум частоты и максимум амплитуды соответствуют максимальному сигналу от течи (фиг.2в).

В том случае, когда сигнал с выхода регулятора 3 громкости превышает пороговое напряжение источника 8 опорного напряжения, срабатывает компаратор 9, которрый открывает ключ 13, и сигнал с выхода амплитудного модулятора 12 через усилитель

6 мощности поступает на голо ные телефоны 7. Форма сигнала на выходе компаратора 9 и усилителя 6 мощности представлена соответственно на фиг. 2г и 2д.

Головными телефонами 7 излучается сложный тонально- и амплитудно-модулированный звуковой сигнал.

В данном течеискателе частота перерастраиваемого генератора 11 выбрана в диапазоне 100-500 Гц, а зависимость этой частоты от амплитуды напряжения огибающей имеет в выбранном диапазоне частот линейный характер.

Таким образом, восприятие (1) оператором громкости звука усиливается с увеличением высоты тона, что эквивалентно обострению кривой огибающей на выходе амплитудного детектора 16. Тот же эффект получается при сужении диаграммы направленности микрофона 1, что приводит к дополнительному повышению точности определения местоположения течи (фиг.3, 1 — сигнал, излучаемый головными телефонами; II — сигнал, воспринимаемый слуховым аппартом оператора). Следовательно, в месте обнаружения течи выходной сигнал данного устройства имеет максимальную высоту тона и максимальную громкость его восприятия, характерные для течи определенной интенсивности (размера). Течи других размеров характеризуются другими максимальными тонами и соответствующими им максимальными уровнями громкости. Эти параметры звукового сигнала связаны между собой жесткой корреляционной зависимостью, максимум которой совпадает с максимумом огибающей на выходе детектора 16, т.е. максимумом интенсивности в месте течи.

1201704

Кривые зависимости восприятия оператором уровня громкости звука и высоты его тона от величины расстройки (+ А!) для течей с разной интенсивностью (размерами) приведены на фиг.4, где Л1 — величина расстройки, характеризуюшая удаление микрофона 1 от места течи.

Данный акустический течеискатель позволяет на слух определить с высокой степенью точности не только местоположение, но и относительный размер течи при автоматическом ее обнаружении, при этом течи с большей интенсивностью соответствуют более высокий тон и уровень громкости.

1201704

/mid

Составитель А. Черных

Редактор Н.Швыдкая Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 7996/43 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4