Способ определения напрявления на источник акустических сигналов

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения направления прихода сигналов акустической эмиссии (АЭ) в изделиях из листовых материалов. Целью изобретения является расширение области применения за счет определения направления на источник как дискретного, так и непрерывного действия. Расстояние между преобразователями взаимноперпендикулярных пар выбирают не более половины минимальной длины волны частотного диапазона. Регистрируют разность амплитуд каждой пары преобразователей, а определение направления на источник производят в моменты времени, когда разность амплитуд сигналов по крайней мере одной из пар принимает экстремальное значение. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И1

А1 щ)5 G 01 N 29/04

С

-Ь„

>!,ю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 и 3 — вторая пара точек; — угол между направлением на акустический источник и прямой, проходящий через точки измерения первой пары точек 1 и 3;

Ь вЂ .расстояние между точ1 ками измерения первои пары точек 1 и 3;

Ь вЂ” расстояние между точками измерения второй пары точек 2 и 3.

С вЂ” скорость звука на поR верхности объекта.

Способ осуществляют следующим образом.

Акустические колебания в виде волн деформаций и механических напряжений, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4403874/2о-28 (22) 04.04.88 (46) 15.08.90. Бюл. Ф 30 (72) В.И.Харитонов (53) 620.179. 16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1255913, кл. С 0 1 N 29/04, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ

НА ИСТОЧНИК АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения направления прихода сигналов акустической эмиссии (АЭ) в изделиях из листовых

Изобретение относится к. неразрушающему контролю и может быть использовано для определения направления прихода сигналов акустической эмиссии (АЭ) к месту их приема в изделиях из листовых материалов.

Цель изобретения — расширение области применения способа за счет определения направления на источник как дискретного, так и непрерывного действия.

На чертеже показана схема расположения точек измерения для осуществления предлагаемого способа при помощи трех акустических приемников, где 1,2 и 3 — точки измерения акустического сигнала;

1 и 3 — первая пара точек;

2 материалов. Целью изобретения является расширение области применения за счет определения направления на источник как дискретного, так и непрерывного действия. Расстояние между преобразователями взаимноперпендикулярных пар выбирают не более половины минимальной длины волны частотного диапазона. Регистрируют разность амплитуд каждой пары преобразователей, а определение направления на источник производят в моменты времени, когда разность амплитуд сигналов по крайней мере одной из пар принимает экстремальное значение.

1 ил.

1585750

Щ =grad U Ъ, cosy, Ш = grad U Ъ sing, 45 откуда следует, что

4 arcing

dUz b1

1 1

Повышение точности определения направления на акустический источник изобретения достигается тем, что регистрация угла во времени производится не непрерывно, а в те моменты времени, когда разности dU,, и (или) hU z принимают экстремальные значения. В этом случае градиентные параметры в акустической волне эксгенерируемых акустическим источником, распространяющиеся по поверхности исследуемого объекта регистрируются на объекте в точках 1, 2 и 3, иэ которых образованы две взаимно перпендикулярные пары точек 1 и 3 и 2 и 3.

Точки 1, 2 и 3 расположены так, чтобы расстояние между любыми из них не превьппало половины минимальной длины волны частотного диапазона (в том числе расстояние между точками 1 и 3 ион первой пары, равное bÄ 4 — — —— и расстояние между точками 2 и 3

"мий второй пары равное b 6 — — — ) . В

Ф

2 2 этом случае все точки 1,2 и 3 измерения в любой момент времени находятся в пределах одной полуволны. Значения щ акустического сигнала U,, U u U в точках 1 2 и 3 являются функцией времени. Разность мгновенных значений акустического сигнала ЧП =U 1 -U >

1 в точках 1 и 3 первой пары пропор- 25 циональна величине bqcosq, являющейся проекцией базового расстояния b

1 пары 1 и 3 на направление на источник акустических колебаний, а разность точек мгновенных значений сигнала

dU z =U -U g пары точек 2 и 3 пропорциональна величине b< sing<, являющейся проекцией базового расстояния Ь пары 2 и 3 на направление на акустический источник. Коэффициентом точек пропорциональности является крутизна

35 фронта акустического сигнала в месте расположения точек 1,2 и 3 измерения или (иными словами) градиент деформа-ций и механических напряжений в акустическом сигнале. Таким образом тремальны и точность определения угла максимальна.

Повышений помехозащищенности от низкочастотных акустических помех при определении направления на акустический источник в изобретении достигается тем, что регистрация угла во времени производится не непрерывно, а в те интервалы времени, когда абсолютное значение разности мгновенных значений сигналов первой пары dU или второй пары d U больше некоторой заданной пороговой величины Бп . В этом случае низкочастотные акустические колебания, имеющие низкие значения градиентных параметров в акустической волне, не. превьппающие порогового значения, регистрироваться не будут. Регулируя значение пороговой величины Un, можно установить нижнюю границу требуемого частотного диапазона акустических колебаний, в результате чего избавиться от низкочастотных акустических помех.

Способ определения направления на акустический источник позволяет учитывать дифференциальные градиентные параметры в акустической волне, а также распределение механического воздействия по площади на механическом входе устройства, реализующего способ, обеспечивает воэможность определять направление на акустические источники как дискретного, так и непрерывного действия (в том числе нестационарные). формула изобретения

Способ определения направления на источник акустических сигналов, заключающийся в том, что на поверхности объекта размещают две взаимно перпендикулярные пары-преобразовате-,, лей и регистрируют амплитуду сигналов каждого преобразователя, по которой судят о направлении на источ- ник акустических сигналов, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения, расстояние между любыми преобразователями каждой пары выбирают не более половины минимальной длины волны частотного диапазона, определяют разность текущих значений сигналов для каждой пары преобразователей, а направление на источник акустических сигналов определяют в моменты

Составитель И.Ардашева

Техред Л.Олийнык,Корректор N.Èàðoøè

Редактор А.Ревин

Заказ 2325 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 1585750 времени, когда разность текущих зна- из пар принимает экстремальное значений сигналов по крайней мере одной чение.