Способ определения координат источника сигналов акустической эмиссии
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсинн
Соцналнстнчесинн
Республик и 1 721 74 7 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 04.01.78 (21) 2564883/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет—
Опубликовано 15.03,80. Бюллетень Ж 10
Дата опубликования описания 18.03.80 (51)M. Кл.
G 01 N 29/04
Гесударстаенвй квинтет
СССР ве делам нзабратеннй и аткритнй (53) УДК 620.179. .16 (088.8) (72) Авторы изобретения
Г. А. Кузьмин, Г. П. Петин и А. С, Трипалин
Ростовский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ ИСТОЧНИКА СИГНАЛОВ
АКУСТИЧЕСКСЙ ЭМИССИИ х- + ь
Т;. з ч
Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для определения координат источников сигналов акустической эмиссии.
Известен способ определения коорди5 нат источников сигналов, применяемый в радионавигации, заключающийся в определении временных задержек принимаемых сигналов и решении системы уравнений
2-х гипербол, соответствующих 2-м вре10 менным задержкам $1) . Недостатком этого способа является сложность вычислепня координат источника сигнала.
Наиболее близким по технической сущ5 ности к данному изобретению является спосо& определения координат источника . сигналов акустической эмиссии, заключающийся в том, что при помощи группы ю преобразователей принимают сигналы аку26 стической эмиссии и вычисляют триангуляционные параметры источника по измеренным разностям времени приема сигналов акустической эмиссии (27.
Недостатком этого способа является недостаточное быстродействие вычисления координат источника акустической эмиссии, связанное со сложностью алгоритма расчета . координат.
Ileni изобретения — повыци ние быс тродействия.
Указанная цель достигается тем, что используют две группы преобразователей, каждая из которых включает три преобразователя, располагают преобразователи первый и второй, второй и третий, четвертый и пятый, пятый и шестой íà pasном расстоянии, преобразователи второй, третий, четвертый и пятый — на одной прямой, а первый и шестой на перпендикулярах, восстановленных в точках расположения второго и пятого преобразователей от вышеуказанной прямой, и определяют координаты исто шика tio следующим с оотнопте ни ям:
721747
=+ь -у r
v=
3 где
®Ч =—
« л
gv=—
Y Y 0"= М »вЂ”, Сл )
--с т
2 3 4
Аналогично:
OH ОМ где
2 где
),.+ »л
2 3 1 4
» - ». разности в р» ме и приема сигнала акустической эмис5
С ИИ СООТВЕTCTBOII Но между B Top bl M u третьим, первым и вторым, пятым и четвертым, шестым и пятым преобразователями, «) — расстояние между преобразоветелял и
15 вторым и пятым. ,Не чертеже показана схема пространственного расположения преобразователей.
Преобразователи 1, 2, 3 и 4, 5, 6 помепп ны соответственно в точки А, О, В
20 и С, 0 E. Точка М вЂ” источник сигнала акустической эмиссии. Расстояние С > база установки группы приемных пъезопреобрезователей) обозначено») . Точка Оначало декартовой системы координат
ХОУ. Угол между базой Ь и отрезком прямой, соединяюшей начало координат с точкой расположения определенного источнике сигнала М обозначено . Угол между базой Ь и отрезком 3 N обозначено, Х и У вЂ” координаты источников сигналов М в выбранной системе координат.
Способ заключается в следуюшем.
Предполагаем, что в случае удаленных источников сигнала фронт волны плоский (е « МА). Тогда отрезок OG равен разности произведений скорости распространения фронта волны на врел«я распространения фронта волны до приемников О и 4о
В, иначе
0G = ОМ вЂ” вм = Cwh где» вЂ” разность времен хода сиг I неля дО пре ОбрезОвателей 4>
2 и 3;
C — скорость распространения фронта волны. — АМ =-C»
Ы разность времен хода сигнала до преобразователей
1 и2. (р — М ) - М(- C», 30 ™D™ = С» разность времен хода до
ИГ)еобразоветел» и 4 и ) разность времен холе до приемников 5 и 6.
Кз треугольников Г)Ч3, ОАП, Г.Г) Г g f-..1 путем IlooхIoAC Hblx три 1 oIIQMo Фри и)с ких ()ясчетов получил1
Кроме того из л ОМ1- и Q p g
Отсюда находятся выражения для координат источника сигнала (точке М) Ч=
»:Я»:,ф с с -» «".
2 3 rt
Полученный алгоритм представляет собой функцию, позволяюшую без применения универсального компьютера разработать аппаратуру для определения координат источников акустической эмиссии.
В результате реализации данного алгоритма быстродействие системы для опред еле ния к оорд и нат ис точ ников си гналов акустической эмиссии повышается пе менее чем в 2 раза. о
Формула из обре те ни я
Способ определения координат источника сигналов акустической эмиссии, заключающийся в том, что при помоши группы преобразователей принимают сигналы акустической эмиссии и вычисляют триангуляционные параметры истошика по измеренным разностям времени приема сигналов акустической эмиссии, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, используют две группы преобразователей, каждая из которых включает три преобразователя, располагают преобразователи первый и второй, второй и третий, четвертый и пятый, пятый и шестой на равном расстоянии, преобразователи второй, третий, четвертый и пятый — на одной прямой, а первый и шестой — на перпендикулярах, восстановленных в точках расположения второго и пятого преобразователей от вышеуказанной прямой, и определяют координаты источника из следуюших соотношенийй:
721747 — расстояние между преобразователями вторым и пя.тым, — разность времен приема сигнала акустической эмиссии соответгде с.. г
4 2 аг 4
Составитель Л. Тришина
Редактор Г. Мозжечкова Техред О. Легеза
Корректор Г. Назарова
Подписное
Заказ 123/36 Тираж 1019
Б НИ11ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал IIIIH "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ственно между вторым и третьим, первым и
10 и четвертым, шестым и пятым преобразователями;
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Скиба И . M. Современные гиперболические системы дальней радионавигации, М., Советское радио, 1967.
2. Прибор серии 1032 фирмы ЦОНЬГЛН/
/ нАевио .. Описание изделий фирмы
Донаган / 3ндеько 1975 (прототип).
