Устройство для акустико-эмиссионного контроля

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделий с использованием акустической эмиссии (АЭ). Целью изобретения является повышение достоверности при регистрации огибающей импульсов АЭ за счет получения информации о текущем направлении изменения огибающей. Цифровой код текущего значения огибающей в любой момент времени находится в блоке 22 промежуточного хранения информации. Одновременно в блоке 22 хранится цифровой код текущего направления изменения огибающей, который записывается с выходов схем И 17 и 18. Если код равен 10, значит RS - триггер 15 находится в состоянии логической "1" и в данный момент времени идет нарастание значения огибающей очередного импульса АЭ. При спаде импульса RS - триггер 15 переходит в состояние логического "0" и в блоке 22 записывается код 01. Таким образом, состояние RS - триггера 15 отражает текущее направление изменения величины огибающей. Если же код равен 00, значит величина огибающей меньше порогового напряжения U<SB POS="POST">N</SB>, что свидетельствует об отсутствии на входе импульсов АЭ. Далее информация из блока 22 может быть считана для дальнейшей обработки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК дц 4 G 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕЧИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) . 4232606/25-28 (22) 21.04.87 (46) 15.04.89. Вюл. В 14 (71) Институт физико-технических проблем Севера Якутского филиала

СО АН СССР (72) О.И.Слепцов и А.М.Жирков (53) 620.179.16(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N 1350606, кл.:G 01 N 29/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Р 859913, кл. G 01 N 29/04, 1979; (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделий с использованием акустической эмиссии (АЗ). Целью изобретения является повышение достоверности при регистрации огибающей импульсов АЭ за счет получения информации о текущем направлении изменения огибающей. Цифровой код текущего значения огибающей

„„SU„„1472819 А1 в любой момент времени находится в блоке 22 промежуточного хранения информации. Одновременно в блоке 22 хранится цифровой код текущего направления изменения огибающей, который записывается с выходов схем И 17 и 18. Если код равен 10, значит RSтриггер 15 находится в состоянии логической "1" и в данный момент времени идет нарастание значения оги" бающей очередного импульса АЗ. При спаде импульса RS-триггер 15 переходит в состояние логического "0" и в блоке 22 записывается код 01. Таким образом, состояние RS-триггера 15 отражает текущее направление изменения величины огибающей. Если же код равен 00, значит величина огибающей меньше порогового напряжения 0„, что свидетельствует об отсутствии на входе импульсов АЭ. Далее информация из блока 22 может быть считана для дальнейшей обработки, 2 ил.

14728

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделий с использованием акустической эмиссии (АЭ) .

Целью изобретения является повышение достоверности при регистрации огибающей импульсов акустической эмиссии за счет получения информации о текущем направлении изменения огибающей. р

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для акустико-эмиссионного контроля; на фиг. 2 " временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит последователь- 15 но соединенные электроакустический преобразователь 1, предусилитель 2, блок 3 фильтров и блок 4 выделения огибающей импульсов АЗ, первый, второй и третий компараторы 5,6 и 7, под-2р ключенные к ним первый, второй и тре-.. тий формирователи 8,9 и 10, в качестве которых использованы триггеры Шмит- та, первый и второй реверсивные счетчики 11 и 12, первый и второй цифра- 25 аналоговые преобразователи 13 и 14, RS-триггер 15, схему 16 НЕ, первую .и вторую схемы 17 и 18 И, схему 19

ИЛИ, элемент 20 задержки, источник 21 опорного напряжения и блок 22 промежуточного хранения информации. Первые входы компараторов 5,6 и 7 соединены с выходом блока 4 выделеция огибающей импульсов А3. Второй вход третьего компаратбра 7 соединен с выходом источника 21 опорного напряжения.

Суммирующие входы реверсивных счетчиков 11 и 12 подключены к выходу первого триггера 8 Шмитта, вычитающие— к выходу второго триггера 9 Шмитта, 40 а входы предустановки — к выходу третьего триггера 10 Шмитта. Первый и второй входы схемы 19 ИЛИ соединены

1 соответственно с выходами первого и второго, триггеров 8 и 9 Шмитта. Вхо- 45 ды первого и втордго цифроаналоговых преобразователей 13 и 14 (ЦАП) соединены с выходами соответствующих реверсивных счетчиков 11 и 12 а выходы — с вторыми входами соответствую- 50 щих компараторов 5 и 6. Вход схемы 16

НЕ соединен с выходом третьего триггера 10 Шмитта, а выход - с первыми входами схем 17 и 18 И, вторые входы которых соединены с выходами RS-тригге55 ра 15, входами соединенного.с выходами первого и второго триггеров 8 и 9

Шмитта. Вход элемента 20 задержки подключен к выходу схемы 19 ИЛИ. Вхо19 2 ды блока 22 промежуточного хранения информации соединены с выходами элемента 20 задержки, схем 17 и 18 И и первого реверсивного счетчика 11.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы акустической эмиссии преобразуются электроакустическим преобразователем 1 в электрические, усиливаются предусилителем 2 и подвергаются частотной селекции в блоке 3 фильтров. Блок 4 выделяет огибающую импульсов акустической эмиссии.

После затухания предыдущего импульса акустической эмиссии напряжение на, выходе блока 4 становится меньше порогового напряжения UÄ вырабатываемого источником 21 опорного напряжения. Если шаг дискретизации цифроаналогового преобразователя равен U,,то П„=шП,, где целое число m выбирают таким образом, чтобы порогавое напряжение U быпо несколько больше уровня собственного шума аппаратуры.

При этом срабатывает компаратор 7 и триггер 10 Шмитта, с выхода котарЬго логическая "1" подается на входы предустановки счетчиков 11 и 12 ° Счетчики устанавливаются в начальное состояние, которое выбирается следующим образом: в счетчике 1 1 записывается число m+1, а в счетчике 12число ш+1-и, где п„ 1 ширина зоны удержания. Йа фиг. 2 приведены эпюры напряжений в случае п,=2. На выходе .ItAII 13 напряжение (ш+1)П, на выходе

ЦАП 14 — (ш-1)U

При появлении импульса акустической эмиссии огибающая превышает уровень U„, срабатывает компаратор 7 и триггер 10 Шмитта сбрасывается в "0", входы счетчиков 11 и 12 открываются.

При превышении огибающей уровня (ш+1)П срабатывает компаратор 5 и триггер 8 Шмитта перебрасывается в состояние "1". По переднему фронту этого импульса к содержимому счетчиков 11 и 12 прибавляется t и напряжения на выходе ЦАП 13 и 14 становятся равными соответственно (ш+2)0 и mUo. Компаратор 5 выключается и на выходе триггера 8 снова устанавливается логический "0". При дальнейшем росте огибающей процесс будет повторяться, содержимое счетчика 11, отображающее текущее значение огибающей, будет увеличиваться,и в момент дости1472819 жения максимума будет равно, например, числу К.

При спаде огибающей ниже уровня (К-2) срабатывает компаратор 6 и тригI гер 9 Шмитта, и содержимое счетчиков

11 И 12 уменьшается на 1. При этом напряжение на выходе ЦАП 14 становится равным (К-3)U компаратор 6 выключается, триггер 9 Шмитта возвращается в состояние "0" °

При дальнейшем спаде огибающей импульса акустической эмиссии процесс будет повторяться, содержимое счетчиков уменьшаться. При изменении вели- 15 чины огибающей напряжения на выходах

ЮП 13 и 14 будут "отслеживать" кривую огибающей таким образом, что огибающая всегда будет находиться в зоне удержания шириной n,U 20

При каждом изменении состояния счетчиков прямоугольный импульс с вы ходов триггера 8 Шмитта нли триггера

9 Шмитта включает схему 9 ИЛИ, задерживается элементом 20 задержки на 25 время, необходимое для срабатывания счетчика 11, и поступает на блок 22 иромежуточного хранения в качестве синхроимпульса, по переднему фронту которого содержимое счетчика 11, а также RS-триггера 15 записывается в елок 22. RS-триггер 15 при нарастании огибающей устанавливается в "1" первым же импульсом с выхода триггера 8

БЬжтта, а при спаде огибающей устанавливается в "0" первым импульсом с выхода триггера 9 Шмитта, После затухания импульса акустической эмиссии логическая. "1ii с выхо- 40 да триггера 10 Шмитта, инвертированная схемой 16 НЕ, закрывает. схемы 17 и 18 И и в блок 22 записйваются с их выхода логические "0".

Таким образом, устройство не только позволяет в любой момент времени

1 зарегистрировать значение огибающей сигнала акустической эмиссии с достаточно высокой точностью, но и фиксировать направление изменения огибающей, фиксировать экстремумы по изме нению этого направления, а также отсутствие импульсов акустической эмиссии на входе устройства. формула изобретения

Устройство для акустико-эмиссионного контроля, содержащее последовательно соединенные электроакустический преобразователь и предусилитель, .источник опорного напряжения, первый, .второй и третий компараторы, подклю,ченные к их выходам первый, второй и третий формирователи, первую и вторую схемы И и схему ИЛИ, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности при регистрации огибающей импульсов акустической эмиссии, оно снабжено подключенными к выходу предусилителя последовательно соединенными блоком фильтров и блоком выделения огибающей импульсов акустической эмиссии, первым и вторьм реверсивными счетчиками, КБ-триггером, схемой НК,,элементом задержки, первым и вторым цифроаналоговыми преобразователями и блоком промежуточного хранения информации, первые входы компара-торов соединены с выходом блока выде ления огибающей импульсов акустической эмиссии, второй вход третьего компаратора соединен с выходом источника опорного напряжения, суммирующие входы реверсивных счетчиков подключены к выходу первого формирователя, вычитающие — к выходу второго формирователя, а входы предустановки - к выходу третьего формирователя, первый и второй входы схемы ИЛИ соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей, входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены с выходами соответствующих реверсивных счетчиков, а выходы — с вторыми входами соответствующих компараторов, вход схемы НЕ соедин н с выходом третьего формирователя, а выход — с первыми входами схем И, вторые входы которых соединены с выходами RSтриггера, входами соединенного с выходами первого и второго формирователей, вход элемента задержки подключен к выходу схемы ИЛИ, входы блока промежуточного хранения информации соединены с выходами элемента задержки, схем И и первого реверсивного счетчика, а в качестве формирователей использованы триггеры Шмитта.

1472819

4I д

bb

Составитель И.Ардашева

Редактор М.Бандура Техред М,Дидык Корректор С.Патрушева .Заказ 1702/43 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101