Устройство для акустико-эмиссионного контроля изделий

союз советскихсоцидлистичеснихРЕСПУБЛИНЪ йПИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ осуддрстненный номитет сссрО делАм изоБретений и отнРытии(71) Всесоюзный научно-исслсдоватеский институт по разработке неразрушающих методов и средств контролкачества материалов(56) 1. Патент СИА Р 3.713.127,кл. 0 08 В 21/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССРР 968744, кл. 0 01 Б 9/04, 1981(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИКОЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее попарно соединенные преоб 19) 1111 ЯО 1113 разователь и предусилитель, усилитель и детектор, компаратор и расширитель, аналого-цифровой преобразователь и блок обработки информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения достоверности,оно снабжено интегратором, вход которого соединен с выходом детектора а выход - с входом аналого-цифрового преобразователя и первым входом компаратора, источником опорного напряжения, подключенным к второму входу компаратора, и счетчиком,включенным между расширителем и блоком обработки информации, выход предусилителя соединен с входом усилителя, а выход расширителя - с входами асброса интегратора и аналого-цифрового преобразователя.Изобретение относится к областинеразрушающего контроля акустикоэмиссионным методом и может бытьиспользовано при определении наличия и степени опасности развивающихся дефектов различных иэделий.5Известно устройство для контроляизделий, содержащее соединенные последовательно преобразователь, предусилитель, усилитель и детектор, компаратор и блок обработки информации 13,Его особенностью является выделение по огибающей сигнала акустической эмиссии АЭ) длительности каждого события АЭ и ве измерение, 15Недостатком устройства является низкая достоверность контроля,обусловленная невысокой информативностью такого параметра как длительность события АЭ. 20Наиболее близким по техническойсущности к иэОбретению является устройство для акустико-эмиссионногоконтроля изделий, содержащее попарно соединенные преобразователь и 25предусилитель, усилитель и детектор,компаратор и расширитель, аналогоцифровой преобразователь и блок обработки информации 23,Особенностью устройства являетсябольшой динамический диапазон измерения амплитуды каждого события АЭ.Недостатком его является Низкаядостоверность контроля, обусловленная отсутствием блоков, с помощью 35которых учитывается площадь под оги-.бающей амплитуды каждого события АЭ,т.е. линейный интегральный критерий,дающий возможность более достоверно оценивать значимость каждого события АЭ. Целью изобретения является повышение достоверности контроля.45Эта цель достигается тем, что устройство для акустико-эмиссионного контроля изделий, содержащее попарно соединенные преобразователь и предусилитель, усилитель и детектор, компаратор и расширитель, аналогоцифровой преобразователь и блок обработки информации, снабжено интегратором, вход которого соединен с выход дом детектора, а выход - с входом.аналого-цифрового преобразователя и первым входом компаратора, источником опорного напряжения, подключенным к второму входу компаратора, и счетчиком, включенныммежду расширителем и блоком обработки информа ции, выход предусилителя соединен с входом усилителя, а выход расширителя - с входами сброса интегратора и аналого-цифрового преобразователя. 65 На чертеже представлено устройство для акустико-эмиссионного контроля изделий.Устройство содержит попарно соединенные преобразователь 1 и пред- усилитель 2, усилитель 3 и детектор 4, компаратор 5 и расширитель 6, аналого-цифровой преобразователь 7 и блок 8 обработки информации. Устройство снабжено также интегратором 9, вход которого соединен с выходом детектора 4, а выход - с входом аналого-цифрового преобразователя 7 и первым входом компаратора 5, источником 10 опорного напряжения, включенным на второй вход компаратора 5, и счетчиком 11, включенным между расширителем 6 и блоком 8 обработки информации, выход предусилителя 2 соединен с входом усилителя 3, а выход расширителя 6 - с входами сброса интегратора 9 и аналого-цифрового преобразователя 7.Устройство для акустико-эмиссионного контроля изделий акустико-эмиссионным методом работает следующим образом.Сигналы АЭ возбуждают преобразователь 1,усиливают в предусилителе 2 и усилителе 3 и преобразуются в детекторе 4 в видеосигнал. Видеосигнал интегрируется в интеграторе 9 и поступает на аналого-цифровой преобразователь 7 и на первый вход компаратора 5. На второй вход компаратора 5 подается напряжение с источника 10 опорного напряжения, при превышении которого компаратор 5 срабатывает, импульс с его выхода расширяется на время, достаточное для сброса интегратора 9 и аналогоцифрового преобразователя 7 и запуска счетчика 11. Информация о величине проинтегрированного сигнала с аналого-цифрового преобразователя 7 и и счетчика 11 поступает на блок 8 обработки информации.Сброс счетчика 11 и аналого-цифрового преобразователя 7 производится при включении питания и после каждого приема информации блоком 8 обработки информации. Опорное напряжение на входе компаратора 5 устанавливается таким, чтобы интегратор 9 работал только в линейной области. Когда напряжение на выходе интегратора 9 достигает значения опорного напряжения, компаратор 5 срабатывает. Количество срабатываний компаратора 5 за длительность события АЭ запоминается на выходе счетчика 11 и сигнализирует о числе зон, равных по площади под огибающей амплитуды.Так как линейный интегральный параметр может изменяться в больших пределах, примерно до 140 дБ, то возможно большое число срабатываний комЗаказ 6612/37 Тираж 822 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Гаушская наб д. 4/5Филиал ППП"Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 паратора 5, а в связи с тем, что количество разрядов счетчика 11 можно делать большим, то достаточно легко измеряется линейный интегральный па.граметр,Лй, т.е. площадь под огибающей амйлитуды каждого события АЭ в любом динамическом диапазоне А - текущая амплитуда события АЭ, Т длительность события АЭ 1.Аналого-цифровой преобразователь 7 сбрасывается при каждом срабатыва- О нии компаратора 5 и измеряет площадь последней зоны под огибающей амплитуды события АЭ.Точность измерения зависит от линейности области, в которой работает 15 интегратор 9, и от количества разрядов аналого-цифрового преобразователя 7,Если нет необходимости в большой точности измерения, то необходимость в аналого-цифровом преобразователе 7 отпадает, и площадь под огибающей определяется кодом счетчиков, переданным на блок 8 обработки информации, и площадью каждой зоны. 25 Если требуется вычислить энергию каждого события АЭ, то детектор 4 с соединяется с блоком 8 обработки информации не показано 3, и на него подается длительность каждого события АЭ на уровне отсечки шумов. Тогда энергия Е каждого события АЭ равна Е = кА , где К - коэффициент пропорциональности, а средняя амплитуГАда события А =ТВ результате появляется возможность более точно определять зна" чимость например, "взрывной" эмиссии, длящейся короткое время с большой амплитудой, и "тихой" эмиссии при пластической деформации, длящейся продолжительное время с малой амплитудой. Таким образом, данное устройство позволяет повысить надежность контролируемых изделий за счет введения в него блоков, позволяющих находить суммарную площадь полуволн каждого события АЭ.