Многоканальное устройство для определения координат развивающейся трещины

 

Союз Соаетскик

Социалистическнк

Рес ублик

О Il И С-А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (1 721745

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Дополнительное к авт. саид-ву К9 504074 (22) Заявлено 05.10,77 (21) 253Q600/25-28 (Q1) M. Кл.

G 01 Н 29/04 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Гкударственний квинтет

СССР на делам нзобрвтеннй н аткрмтнй

Опубликовано 15.03.80. Бюллетень М 10

Дата опубликования описания 18.03,80 (53) gg f(620.179.. 1 6 (088.8 ) Е. Г, Чечулин, E. А. Бабушкин, В. М. Игнатов и В. П. Перминов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КООРДИНАТ РАЗВИВАЮЩЕЙС Я ТРЕЩИНЫ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для определения координат развивающихся трещин.

По основному авт. св. % 504074 известно многоканальное устройство для

5 определения координат развивающейся трещины, содержащее в каждом канале измерения последовательно соединенные преобразователь, усилитель, элемент

НЕ и три триггера, подключенные через элемент ИЛИ к элементу НЕ, инфратор, счетчик, включенный к входам триггеров и элем.нту ИЛИ каждого канала, последовательно соединенные схему объединения, входы которой подключены к sblxoдам элементов НЕ, схему задержки и цепь из 2-х измерителей интервалов времени, параллельно подключенных, друг другу, вторые входы которых соединены с соответствуккдими выходами счетчика и входами двух триггеров каждого канала, а выходы — через коммутатор к регистратору Щ

Недостатком этого устройства являет: ся невысокая точность, что связано с условиями распространения ультразвуковой волны в изделии, вследствие чего различные преобразователи принимают сигналы различной амплитуды. Это вызывает погрешность в измерении интервалов времени.

Эти недостатки устраняются за счет того, что каждый канал измерения снабжен последовательно соединенными амплитудным детектором и блоком выделения экстремума, включенными между усилителем и элементом НЕ.

На чертеже представлена блок-схема многоканального устройства для определения координат развивающейся трещины.

Устройство состоит из и каналов. Каждый канал измерения содержит последовательно соединенные преобразователь 1, усилитель 2, амплитудный детектор 3, блок 4 выделения экстремума и логический элемент HE 5, а также полсоедиз 72174

n . øûå к этому элементу через элемент ИЛИ 6 три триггера 7, 8, 9. Устройст-, во содержит общие элементы для всех кацапов измерения: последовательно соединенные схему 10 объединения, входы которой подключены к выходам элементов НЕ, схему 11 задержки, цепь из двух подключенных параллельно друг другу измерителей 12, 13 интервалов времени, вторые входы каждого иэ которых подключены к счетчику 14, коммутатор

15„16, электронновычислительный блок 17 и регистратор

18. Счетчик 14 подключен ко входам триггеров и элементу ИЛИ каждого канала.

Шифратор 19 соединен с коммутатором 15 и элементами ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Возникающие в результате появления и роста трещины сигналы акустической эмиссии (АЭ) преобразуются преобразователем 1 в электрический сигнал.

После усиления усилителем 2 сигнал

25 поступает на вход амплитудного детектора 3, который выделяет огибатощую вы-. сокочастотного сигнала, Детектированный сигнал подается на блок 4 выделения экстремума, который вырабатывает прямоугольный импульс; нормированный по амплитуде и длительности, передний фронт которого расположен в точке максимального значения амплитуды огибающей сигнала,. Импульс

35 проходит через открытый элемент НЕ 5, поступает на входы триггеров 7, 8, 9 и опрокидывает триггер 7, так как в исходном состоянии с выхода счетчика 14

40 сигнал, разрешающий срабатывание триугерое„подается только на триггер 7. С того же элемента HE 5 импульс через схему 10 обьединения и схему 11 задержки поступает в измерители 12, 13

45 и на вход счетчика 14, е выхода которого подается сигнал разрешения на вход триггеров 8. Канал по которому прошел сигнал, закрывается элементом 5.

Волна напряжения действует на преобразователь, расположенный на большем

Ы расстоянии от источника АЭ, чем преобразователь описанного выше канала.

Сигнал проходит те же элементы в своем канале, опрокидывает триггер 8, закрывает элемент HE 5 и через схемы

10, 11 поступает на счетчик 14, который вырабатывает сигнал разрешения срабатывания триггеров 9 каждого канала

5 4 измерения, и на вход измерителя 12 интервалов времени, где фиксируется отрезок времени от момента прихода волны напряжения к первому ближайшему преобразователю до момента прихода волны напряжения к второму ближайшему преобразователю.

Волна напряжения, достигнув преобразователя, расположенного на еше большем расстоянии от места возникновения трещины, формирует третий сигнал в данном канале измерения, который проходит элементы 1, 2, 3, 4, 5, опрокидывает триггер 9, закрывает элемент HE 5 и через счетчик 14 подается в измеритель 13 интервалов времени, где фиксируется отрезок времени от момента появления 1-го импульса до момента появления 3-го ильпульса. Этим же сигналом закрываются элементы HE 5 во всех каналах измерения. Выходные сигналы триггеров 7, 8, 9 через шифратор 19 в интервалы времени, зафиксированные в измерителях

12, 13, через коммутатор 15 и согласующий блок 16 поступают в электронно-вычислительный блок 17, в котором по определенным програлаиам вычисляются координаты развивающейся трещины и выдаются на регистратор 18. Схема возвращается в исходное положение при подаче на коммутатор 15 команды "Сброс".

Использование в каналах измерения амплитудного детектора и блока выделения экстремума позволяет уменьшить составляющую погрешности измерения интервалов времени, обусловленную условиями прохождения акустического сигнала по изделию от места его возникновения до преобразователей, расположе штых в разных точках.

Формула из обре те ни я

Многоканальное устройство для оп.ределения координат развиваютпейся трещины по авт. св, М 504074, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, каждый канал измерения снабжен последовательно соединенными амплитудным детектором и блоком выделения экстремума, включенными между усилителем и элементом HE.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз»

1. Авторское свидетельство ССС}

М> 504074, кл, G 01 М 29/04, 1. .)7 (прототип).

721745

Составитель Л. Гришина

Редактор Г. Мозжечкова Ч ехред О. Легеза - Корректор.Я. Веселовская

Заказ 1 2 3/36 Тираж 1019 Подписное

Ш!ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал 1П1П Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4