Акусто-эмиссионный способ контроля качества материалов

) 4 6 01 М 29 г ф(Гг ггг 1;ЗОБРЕ П АНИ СКОМУ ДЕТЕЛЬСТВ АВТ(22 (46 ну государСусловаС. Трипалин ственн унив льство СССР29(04, 1978. ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 3954659(25-2819.09.8530.06.87. Бюл.Ростовский-на-Дрситет им. М. А,С. И. Буйло и А.620.179.16 (088.8)Авторское свидет4193, кл. 6 01(54) АКУСТО-ЭМИССИОННЫИ СПОСОБКОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов с применением акустической эмиссии (АЭ) ц может быть использовано для диагностики предразрушающего состояния изделий. Цель изобретения - повышение достоверности и точности контроля. При нагружснцц изделия регистрируют спектральную плотность мощности сигналов АЭ и интенсивность потока единичных актов АЭ в той же полосе частот, Г 1 о аппроксимации пуассоновским потоком едицичцык актов определяют мощность АЭ во всей полосе частот и делят ее на интенсцвцость потока едцничцык актов АЭ. По полученной энергии единичного акта АЭ судят о качестве материала. 2 цл.Еа = Ч/Х 11 формула изобретения 55 Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов с применением метода акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано для диагностики предразрушающего состояния изделий. Цель изобретения - повышение достоверности и точности контроля методом АЭ,На фиг. 1 в качестве примера показан полученный экспериментально в полосе 200 кГц - 3,0 МГЦ спектр бф(1) мощности АЭ стали 20 в переходной области от упругой к пластической деформации при скорости деформации 6=2 10 4 си спектр аппроксимирующегоо пуассоновского потока им пульсов длительностью 1 а = 0,91 мкс (ы = = 1,1 10 с ); на фиг. 2 - блок-схема устройства, реализующего способ.Способ осуществляют следующим образом.Способ основан на том, что спектр АЭ представляет собой спектр случайного пуассоновского потока коротких упругих импульсов. Это позволяет по измеренной спектральной плотности бф(1) в ограниченной от 11 до 1 полосе оценить полную мощность % АЭ по всей (от 0 дофо) полосе частот, а также определить полную энергию, приходящуюся на одно событие АЭ путем деления ее на интенсивность потока единичных актов эмиссии.Спектральная плотность мощности АЭ аппроксимируется спектром непрерывного случайного процесса авторегрессии первого порядка6(1) = 4/(кг+ 4%гР).Такой спектр имеет пуассоновский поток коротких импульсов длительностью о = 1/4.Экспериментальное измерение мощности АЭ по спектральной плотности АЭ возможно только в ограниченной полосе частот по известной формуле где%ай - мощность АЭ, регистрируемая вограниченной полосе частот от 11 до 1, приемником.Для оценки значения полной мощности Ъ АЭ во всей полосе частот, т. е. от 0 до оо (фиг. 1) следует воспользоваться аппроксимацией бф(1) выборочного спектра спектром б(1) процесса авторегрессии первого порядка.Мощность Фф аппроксимирующего процесса в ограниченной от 11 до 1 г полосе равна Уж У 4 Ж 2 ы 1 У (Ю2,г 4,.р =, агс д --1Считая, что мощность АЭ, полученная по экспериментальному спектру в ограниченной полосе частот от 1 до (г, равна мощности В 10 15 20 25 30 35 40 45 аппроксимирующего процесса в той же полосе, т. е. Ю=Ф, получаем%= 1%ф/2 (агс (д --- агс(д -- ф - ) . Далее, зная полную мощность АЭ и интенсивность (скорость следования) событий АЭ,можно определить Е- энергию одного события АЭ: где 1 Ч 1, - интенсивность событий АЭ.По определенным таким образом значениям мощности и энергии события АЭ и по предварительно установленным на образцах зависимостям Ъ и Е,от величины деформации и степени повреждения структуры материала можно судить о состоянии и качестве материала.Блок-схема имеет последовательно соединенные электроакустический преобразователь 1, усилитель 2, спектроанализатор 3, процессор 4 и интенсиметр 5, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход к второму входу процессора,Способ осуществляется следующим образом.Сигналы АЭ, возникающие в контролируемом материале, воспринимаются и преобразуются электроакустическим преобразователем 1, усиливаются усилителем 2 и обрабатываются для получения полной мощности и энергии события АЭ.Определение полной мощности и энергии акта АЭ производят следующим образом: в ограниченной полосе (1, - 1,) регистрируют спектральную плотность мощности процесса бф(1) с помощью спектроанализатора 3 и интенсивность событий М 1,с помощью интенсиметра 5. Полученные значения спектральной плотности бф(1) и интенсивности Й 1 подаются в процессор 4, где производится аппроксимация экспериментального спектра с целью определения параметра м и вычисление % мощности АЭ в полосе от 1, до (, по формуле Юф =6(1)сН. Затем в процессоре 4 выполняется вычисление % полной мощности АЭ во всей (от 0 до ф) полосе частот Ъ = ЮЪЧф/2(агс 1 д ---- агс 1 д --- ). По полученным значениям % и 1 Ч определяют Е - энергию единичного акта эмиссии во всей полосе частот: Е= Ъ/Й, Затем по значениям Е, полученным с контролируемого изделия, судят о стадиях деформации и разрушения материала. Акусто-эмиссионный способ контроля качества материалов, заключающийся в том, что принимают сигналы акустической эмис,5 цг оставит Техред Тираж итета- 35 кое пр 1 кинск Редактор Н. СлободянЗа каз 2654/48ВНИИПИ Государств113035,Производственно-пол рректор А. Ильиндписноеретеиий и открытийт. 4/5д 1 Проектная, 4 Гая изо наб.,Ужгор нного комМосква, Жграфичес сии и регистрируют спектральную плотность мощности сигналов акустической эмиссии в заданной полосе частот приемника эмиссии, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности контроля, одновременно со спектральной плотностью мощности сигналов акустической эмиссии регистрируют интенсивность потока единичных актов эмиссии в той же полосе частот, определяют мощность акустической эмиссии по всей полосе частот по аппроксимации спектральной плотности мощности сигналов акустической эмиссии пуассоновским потоком 5 единичных актов акустической эмиссии, делят полученную мощность на интенсивность потока единичных актов эмиссии и по полученной энергии единичного акта эмиссии судят о качестве материалов. еь г 1 КондрИ. Верес776СССР по делРаушскаяедприятие, г