Устройство для акустико-эмиссионного контроля

 

Изобретение относится к акустико-эмиссионному контролю качества материалов и изделий. Целью изобретения является определение режима работы пары трения. Устройство осуществляет преобразование сигналов акустической эмиссии в цифровую характеристику режима работы, которая отображается на индикаторе и служит для распознавания режима приработки, рабочего режима и режима повышенного износа пары трения. В качестве характеристики режима в устройстве используется интегральное значение квадрата кривизны фазовой траектории акустико-эмиссионного процесса. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР. (21) 4233110/25-28 (22) 21,04. 87 (46) 30.06. 89, Бюл, 1(- 24 (71) Куйбышевский политехнический институт им, В ° В,Куйбышева (72 ) А. Н. Бекренев, С, И, Голов анова и В, Е, Голованов (53) 620, 179. 16(088 ° 8) (56) Куранов В. fi,, Иванов В,И., Рябов А, Н, Особенности амплитудного р аспр едел ения аку сти че ской з ми с сии при зарождении и распространении устала стных трещин, — Дефектос копия, 1982, 11> 5, с. 36-39. (54) УСТР011СТВО ДЛЯ АКУСТИКО-ЭК1ССИОННО ГО КОНТP ОЛЯ

Изобретение относится к акустикаэмиссионному контролю качества и иэ делий и может быть использовано при контроле работы пары трения.

Цель изобретения — определение режима работы пары трения.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для акустика-эмиссионного контроля; на фиг. 2 — график огибающей амплитуды сигналов АЭ во времени, поясняющий три режима работы пары трения, Устройство для акустика-эмиссионного контроля (фи г ° 1) содержит последовательнана соединенные пр еобр аз ователь 1 > пр едусили тел ь 2, усилитель

3> амплитудный детектор 4, аналогоцифровой преобразователь 5, первый

Спок 6 дифференцирования, второй блок

„„SU„„1490621 А 1 (57) Изобретение относится к акустика-эмиссионному контролю качества матери алов и иэделий, Целью из обре тения является определение режима работы пары трения. Устройство осуществляетет пр еобраз авани е си гналов акустической эмиссии в цифровую характеристику режима рабаты, которая отображается на индикаторе и служит для распознавания режима приработки, рабочего режима и режима повышенного износа пары трения, В качестве характеристики режима в устройстве используется интегральное значение квадрата кривизны фаз овой траектории акустика-эмиссионного процесса, 2 ил, 7 дифференцирования, пер вый блок 8 произведения, первый блок 9 отношения, третий блок 10 дифференцирования, второй блок 1 1 произ ведения, блок 12 разности, первый квадратор

13, второй блок 14 отношения, интегратор 15 и индикатор 16 ° Устройство также содержит последовательно соединенные третий блок 17 отношения, четвертый блок 18 дифференцирования и третий блок 19 произведения, выход которого подключен к второму входу блока 12 разности, последовательно соединенные второй квадратор

20, сумматор 21, третий квадратор

22 и четвертый блок 23 произведения, второй вход которого подключен к выходу сумматора 21, а выход — к второму входу второго блока 14 отношения, 1490621 а также четвертый 24 и пятый 25 квад раторы, Выход аналого-цифрового >преобразователя 5 подключен к второму входу первого блока 8 произведения и к первому входу третьего блока 17 отношения, выход которого подключен к второму входу второго блока 11 произведения и к входу второго квадретора 20. Выход первого блока 6 дифференцирования соединен с вторым входом третьего блока 17 отношения и через четвертый квадратор 24 — с вторым входом первого блока 9 отношения, а выход пос- 15 леднего подключен к второму входу третьего блока 19 произведения и через пятый квадратор 25 — к второму входу сумматора 21, Устройство для акустико-эмиссион- 20 ного контроля работает следующим образомом.

Преобр аз о вател ь 1, р асположенный на одной иэ деталей пары трения, пр еобр азу ет си гналы АЭ, возникающие 25 при работе последней, в электрические сигналы, Эти сигналы усиливаются предусилителем 2, смонтированным в одном корпусе с преобразователем, и поступают через усилитель 3 на вход 30 амплитудного детектора 4. Огибающая сигналов АЭ с выхода амплитудного детектора преобразуется аналого-цифровым преобразователем в цифровой код

Х(С), из которого в последующих блоках устройства формируются координаты фазовой траектории акустико-эмиссионного процесса. Первая координата формируется последовательно соединенными первым блоком 6 дифференциро- 40 вания и третьим блоком 17 отношения пропорционально отношению Х-X/Х и характеризует относительную скорость изменения огибающей сигналов АЭ в данный .момент времени. 45

Вторая координата фаз овой траектории формируется последовательно соединенными первым блоком 6 дифференцирования, вторым блоком 7 дифференцирования, первым блоком 8 произведения, на второй вход которого по ступает код X(t) с выхода аналогоцифрового преобразователя, и первым блоком 9 отношения, на второй вход которого через четвертый квадр атор

24 поступает код Х с выхода первого блока 6 дифференцирования, При

1 этом втор ая координата фаз свой тр ах х ектории пропорциональна Р=--.-- и сой ответствует отношению относительноХ го ускорения —.— к относительной скоХ рости --- из ме нения аку с тико-э ми сХ сионного процесса. Таким образом формируются координаты фаэовой траектории. Полученные координаты Y u P подвер гают ся дальнейшей обработке, в результате которой формируется числовая характеристика режима работы пары трения:

Для вычисления этой характеристики в устройстве цифровой код P(t) поступает одновременно на первый вход блока 10 дифференцирования, второй вход третьего блока 19 произведения и на вход пятого квадратора

25, Вме сте с э тим цифр овой код Y (t ) с выхода третьего блока 17 отношения поступает на второй вход второго блока произведения и на входы четвертого блока 19 дифференцирования и второго квадратора 20, Код с выхода сумматора 21, пропорциональный Y + Р, поступает на третий квадратор 22 и четвертый блок 23 произведения, на выходе которого таким образом формируется знаменатель подынтегрального выражения характеристики К, Численность выражения формируется на выходе первого квадратора 13, на вход которого с выхода блока 12 разности поступает цифровой код, пропорциональный Y(t) P(t) - Y(t) P(t), г

Во втором блоке 14 отношения, на первый вход которого поступает код числителя, а на второй вход - код знаменателя, осуществляется вычисление отношения, цифровой код которого поступает на вход интегратора, 15, На выходе последнего формируется код числовой характеристики К, значение которой отображается индикатором 16.

Для распознавания режима работы используют два опорных значения К и

К, полученные для эталонной пары трения при переходе с режима приработки на рабочий режим (момент времени Т на фиг.2) и с рабочего режима на режим повышенного износа (момент Т на фиг,2) соответственно, 1490621

Фиг.1

Различные режимы работы при этом хар.-ктеризуются следующими условиями:

К; К, — рабочий режим (фиг, 2, поз. II);

К (К К вЂ” режим приработки

1 Z (фиг, 2, поз. I )

К )К вЂ” режим ускоренного изной са (фиг, 2, поз, III)

Таким образом в устройстве определя ется количественная хар акте ри стиха работы пары трения > в качестве которой выбрано интегральное значение квадрата кривизны фазовой траектории акустико-эмиссионного процесса, При изменении режима меняется кривизна этой траектории и на основании этого осуществляется распознавание текущего режима работы пары трения, Фор мул а и э о бр ет е ни я

Устройство для акустико-эмиссионного контроля,. содержащее последовательно соединенные преобразователь, пр еду силител ь > у силител ь > амплитудный детектор, анализатор и индикатор, отличающееся тем,что,с целью определения режима работы пары трения, анализатор выполнен из последовательно соединенных аналогоцифрового преобразователя, первого блока дифференцирования, второго блока дифференцирования, первого блока произведения, вторым входом подключенного к выходу аналого-цифрового преобразователя, первого блока отношения, третьего блока дифференциро5 вания второго блока произведения, > блока разности, первого квадратора, второго блока отношения и интегратора, последовательно соединенных третьего блока отношения, первым вхо10 дом подключенного к выходу аналогоцифрового преобразователя, вторым входом — к выходу первого блока дифференцирования, а выходом — к второму входу второго блока произведения, Чет15 вертого блока дифференцирования и третьего блока произведения, вторым входом подключенного к выходу первого блока отношения, а выходом — к второму входу блока разности, после2р довательно соединенных второго квадратора, входом подключенного к выходу третьего блока отношения, су матора, третьего квадратора и четвертого блока произведения, вторым входом подключенного к выходу сумматора, а выходом — к второму входу второго блока отношения, четвертого квадр»тора, входом подключенного к выходу первого блока дифференцирования, а

30 выходом — к второму входу первого блока отношения> и пятого квадратора, входом подключенного к выходу первого отношения, а выходом — к вто. рому входу сумматора, 1490621 т1

Составитель Е.Ильичев

Те хр ед М. Дидык

Корректор М, Васильева

Редактор М, Андрушенко

Заказ 3749/52 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101