Многоканальное устройство для определения зоны расположения и координат дефектов

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля с помощью сигналов акустической эмиссии. Целью изобретения является повышение достоверности за счет учета реального расположения преобразователей на протяженном объекте. В устройстве используется блок формирования уровня дискриминации, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный максимальной амплитуде сигналов в каналах устройства. Дискриминация сигналов осуществляется в формирователях каждого канала, в результате этого дальнейшей обработке подвергаются сигналы только из зоны расположения дефектов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С : М 29 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ю

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ соединены с выходами счетчиков каналов, Устройство также содержит общие для всех каналов последовательно соединенные первый коммутатор 7, входы которого соединены с выходами вторых схем 6.1-6.п совпадения, оперативно-запоминающий блок 8, вычислительный блок 9 и блок 10 регистрации, блок 11 управления, выходы которого подключены соответственно к вторым входам первых схем 4.1-4.п совпадения, счетчиков 5.1-5.п,оперативно-эапоминакицего блока 8 и вычислительного блока 9, второй 12, третий

13 и четвертый 14 коммутаторы, и входов каждого иэ которых соединены с соответствующими выходами первых схем 4. 1-4.п совпадения,,à (n+ 1)-й в., — с соответствующим выходом вычислительного блока 9, блок 15 определения разностей времен прихода, входы которого соединены с выходами

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01НРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4163758/25-28 (22) 18. 12.86 (46) 30. 11.89. Бюл. У 44 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) А.Ф.Варваров и Л.А.Иваненко (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1174847, кл. С 01 N 29/04, 1984. (54) ИНОГОКАНАПЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОНЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ И КООРДИНАТ ДЕФЕКТОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю с помощью сигнаИзобретение относится к неразрушающему контролю с помощью сигналов акустической эмиссии и может быть использовано для определения зоны расположения и координат дефектов в протяженных объектах.

Цель изобретения — повышение достоверности sa счет учета реального расположения преобразователей на протяженном объекте.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 — принципиальная схема блока формирования уровня дискриминации.

Иногоканальное устройство для определения эоны расположения и координат дефектов содержит в каждом канале последовательно соединенные преобразователь 1, усилитель 2, формирователь 3, первую схему 4 совпадения, счетчик 5 и вторую схему 6 совпадения, остальные входы которой

ÄÄSUÄÄ 1525564 А1

2 лов акустической эмиссии. Цель изобретения — повьпиение достоверности за счет учета реального расположения преобразователей на протяженном объекте. В устройстве используется блок формирования уровня дискриминации, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный максимальной амплитуде сигналов в каналах устройства. Дискриминация сигналов осуществляется в форьжрователях каждого канала, в результате этого дальнейшей обработке подверг;::тся сигналы только из зоны расположения дефектов. 2 ил.

1525564 второго 12, третьего 13 и четвертого 14 коммутаторов, а выход — с третьим входом вычислительного блока 9.

Устройство также содержит блок 16 формирования уровня дискриминации, входы которого подключены к выходам усилителей 2.1-2.п каждого канала соответственно, а выход соединен с дополнительными входами формирователей 3.1-3.п. Позициями 17-28 обозначены элементы блока 16 формирования уровня дискриминации, Блок 16 формирования уровня дискриминации (фиг.2) выполнен на резисторах 17. 1- 17.п, 20, 21, 22, 24 и 27, конденсаторе 26, диодах 19. 1

19.п и 25 и на операционных усилителях 18,1-18.п, 23 и 28. Резисторы

17.1-17.п установлены на входе блока 16 формирования уровня дискримиМ нации и соединены с прямыми входами операционных усилителей 18 . 1-18 .и соответственно, инверсные входы которых подключены параллельно через диоды 19.1-19.п к выходам операционных усилителей в цепь отрицательной обратной связи и через делитель напряжения на резисторах 20 и 21 — к прямому входу операционного усилителя 23. Выход последнего через диод

25 соединен с одним иэ контактов запоминающего конденсатора 26 и резистора 27, соединенных с общим проводом, а также с прямым входом операционного усилителя 28, охваченного глубокой отрицательной связью. К прямому входу операционного усилителя

23 подключен резистор 22, другой контакт которого соединен с общим проводом. Инверсный вход операционного усилителя 23, охваченного глубокой отрицательной обратной связью, подключен через резистор 24 также к об- .. щему проводу.

Многоканальное устройство для определения зоны расположения и координат дефектов работает следующим обобраэом.

Сигналы акустической эмиссии,возникающие в месте расположения дефекта, преобразуются в электрические сигналы пьезопреобразователями 1.1

l.п (фиг.l), расположенными в зоне действия сигнала. Усиленные в блоках 2.1-2.п сигналы формируются по 55 форме и амплитуде для дальнейшей обработки в формирователях 3.1-3.п, для управления которыми с выхода блока 16 формирования уровня дискриминации поступает сигнал, пропорциональный максимальной амплитуде сигналов в каналах устройства. Формирование этого сигнала происходит следующим образом.

На входы блока 16 формирования уровня дискриминации поступают сиг налы с выходов усилителей 2.1-2.n каждого канала, в результате чего один из операционных усилителей

18.1- 18.п на вход которого поступил сигнал максимальной амплитуды, оказывается охваченным глубокой отрицательной обратной связью. На выходах остальных операционных усилителей устанавливается отрицательное напряжение, и диоды на их выходах остаются закрытыми. Открывается только тот диод, который соединен с выходом охваченного отрицательной обратной связью операционного усилителя, и сигнал максимальной амплитуды через делитель напряжения на резисторах 20 и 21 поступает на прямой вход операционного усилителя 23.По" мимо этого, на прямой вход усилителя поступает сигнал начального уровня дискриминации с резистора 22, который суммируется с сигналом максимальной амплитуды. Кроме выполнения операции суммирования операционный усилитель 23 снижает выходное сопротивление цепи, благодаря чему суммарный сигнал заряжает формгрующий конденсатор 26 за время действия сигнала максимальной амплитуды. Разряд конденсатора происходит в течение нескольких серий импульсов до начального уровня дискриминации через разрядный резистор 27, в результате этого на выходе операционного усилителя

28 устанавливается сигнал, пропорциoHBJIbHblH максимальной амплитуде сигналов в каналах устройства, фронт затухания которого определяется характеристиками формирующего конденсатора 26 и резистора 27.

С выходов формирователей 3 ° 1-3.п на дальнейшую обработку поступают наиболее достоверные сигналы высокого уровня без шумового фона, величина которого пропорциональна амплитуде сигнала.

Через первые схемы 4. 1-4.п совпадения, на вторые входы которых иэ блока 11 управления поступают строб» 52556, импульсы данного цикла работы устрой ства, сигналы проходят на счетчики

5. 1-5.п, где осуществляется подсчет общего числа импульсов акустич". кой эмиссии °

При совпадении числа импульсов акустической эмиссии в каналах, принимающих сигналы из одной зоны контроля, на выходах вторых схем 6.1

6.п совпадения формируется признак выбора эоны расположения преобразователей, который с помощью коммутатора 7 через оперативно-запоминающий блок 8 передается в вычислительный блок 9. Последний через второй

12, третий 1) и четвертый 14 коммутаторы осуществляет подключение трех выбранных каналов, принимающих сигналы из зоны расположения дефекта,к блоку 15 определения разностей времен прихода, с выхода которого цифровые коды поступают в вычислительный блок 9. В вычислительном блоке осуществляется расчет координат дефектов, которые затем передаются в блок 10 регистрации и регистрируются .

Таким образом, за счет использования блока формирования уровня ди).криминации и учета реального рас— положения преобразователей на Объекте, ь устройстве осуществляется выделение каналов, принимающих сигналы из зоны расположения дефектов, что повышает достоверность расчета их координат, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Многоканальное устройство для определения зоны расположения и коор;IIlIiа3 дЕфЕкт "... ip(р аа -. ьа -,. М к;..;але последо»3ат ч»- но с: Рд»»»Р»»,-»ь

»»реобраэоватег), усилитель, фс рмч5 рпватель первую схему свп;=т«. I!я

1 и счет: к, Общие для .исех кан-3 . в доселе:. -.ельно с(Рл;!:I(-» .Hûå»»ерв.лй коммут,г.)»3. оперативно-эаг»оминаюший блок, вь»ч)»с.;»ительный блок и блок регистраци;., блок управления, в»»ходы кп-Орого,: дключены соответ..венно к вторым входам первых схем сс Впадения, сч - l .иков, опер.la!IBчо-запоми»»ающег(лока и вычислительного блока, в; р;й, трь-.ий и четве!)» I!»I к()l »м утат . м и ВходОВ каждого иэ к( тор. »х соединены с ссответствующими

Hbixo,(à I."I пс )зых с.xåì copIIBIlt.ния, а (»1+ 1 ) i, .вход — с сОО ree> с" ву!((щим е:» "

ЬЛ 3!ill опрегсле», s,. азностей времен прихода, вход» )торого с:оединены с выходами вт,;., го, третьего и,етвертolп комму ато»)ОВ, а нь»),сд — ". I ()i тьпу В. ОДОМ Bbl(lëo!!IiòÐ II-. »3ОГ, bl)vKa

Отли чающее сяте»,чт), с целью поь»;3»»ения дос товсрн(сти, фаРм»»РОвател., кажч(3» о канала н,.пс3»»ие-ны с дополн; .. ь .:»»3 —; .О,;()м, устр(й— зо рпй хемс)», . (3падени Rx )д ко i с рой спе (и»)ень» с выходами .е иков кана T! n, а BBIX(!ji СОЕДИ" »Е» " . С ОТI, (I С Т

I33,."1»цим вход.-,":;ерьог 0 кп)»»»ут. тора, oбщим дл)» !Ос х л,3!:;). О» олокОM фо»)—

З,,,ир с.,в. »ия ур, вня,,;:, к р».»и,г. - ци(.. Вх 3-. ,,-Ь» КотОрОГП ПОдг .."".ЧЕНЫ . ВЫХОдаМ усн) н се3»ер» каждо» o: т»;»ia, «»3ь»ход к iononHHте (ь:.ым вх(д:...)О») В1)онаТ(-..IE)l .

1525564

Уис и

Составитель Е.Ильичев

Редактор М.Петрова Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Палий

Заказ 7215/38 Тирах 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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