Устройство для обнаружения сигналов акустической эмиссии

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р 947745- ,фЪ.СССР по делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИИзобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при контроле материалов и изделий с помощью акустической эмиссии.Известно устройство для обнаружения сигналов акустической эмиссии, содержащее преобразователь, усилитель, блок анализа и блок регистрации 1.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для обнаружения сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные преобразователь, усилитель и линию задержки, каскад вычитания, каскад сравнения, счетчик, пороговый каскад, блок управления, второй счетчик Ирегистратор 2.Недостатком этих устройств является невысокая точность обнаружения сигналов акустической эмиссии.Цель изобретения - повышение точ" ности.Цель достигается эа счет того, что устройство для обнаружения сигналов акуетической эмиссии, содер" жащее последовательно соединенные преобразователь, Усилитель и линию задержки, регистратор, снабженокомпараторами, последовательно соединенными схемой совпадения, Формирователем, реверсивным счетчиком,цифровым компаратором, измерителемсреднего числа импульсов и цифроаналоговым преобразователем, выходкоторого подключен ко входу регистратора, регистром сдвига, вход регистра сдвига подключен к выходуформирователя, выход регистра сдвигаподключен ко второму входу ревер-.сивного счетчика, линия задержкивыполнена многоотводной, первыевходы компараторов соединены с отводами линии задержки, вторые в)содыкомпараторов соединены с выходом линии задержки, а выходы компараторовподключены к схеме совпадения.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь1, усилитель 2, многоотводную линию3 задержки, компараторы 4, схему5 совпадения, формирователь 6, реверсивный счетчик 7, цифровой компаратор 8, измеритель 9 среднегочисла импульсов, цифро-аналоговый З 0 преобразователь 10 н регистратор 11, 947745регистр 12 сдвига, вход которогоподключен к выходу формирователя б,а выход - ко второму входу ренерсивного счетчика 7,Устройство работает следующим образом. 5Смесь сигналов акустическойэмиссии с шумом преобразуется преобразователем 1 в электрическоенапряжение, которое поступает наусилитель 2. Затем усиленный сигнал )0поступает на.многоотводную линию 3задержки.Величина задержкимежду отводами выбирается больше интервалакорреляции для того, чтобы обеспечить незанисимость мгновенных значений процессов, снимаемых с .каждогоотвода, В каждом компараторе 4 происходит сравнение напряжения с последнего отвода с напряжением тогоотвода, в котором стоит компаратор.При превышении неличины напряженияс последнего отвода на выходе компаратора появляется 1 фПри наличии единиц на выходах всех компараторов схемы 5 совпадения тоже вы 25даст1. Причем вероятность появления1на выходе схемы сов -падения подчиняется биноминальномузакону и при наличии только шума навходе равна (/ (, где ( - количествоотводон от линии задержки. Как нидно, эта вероятность инварианта кстатистике шума, что приводит к стабилизации ошибки первого рода припроверке гипотезы о наличии сигнала 35в шуме.Случайный поток единиц и нулей свыхода схемы 5 поступает на вход обнаружителя движущегося окна,состоящего иэ формирователя б, регистра 12 сдвига, реверсивного счетчика 7, цифрового компаратора 8.Принцип работы заключается в следующем. Счет входного потока импульсов Х осуществляется в текущем 45интервале времени -й.(,т,где- длительность интернала (окна), Появление в данном интервале каждого импульса увеличивает показание реверсивного счетчика на единицу. Однако,как только импульс потока окажетсяза пределами цанного интервала,показания счетчика уменьшаются наединицу. Решение о наличии сигналапринимается в случае, когда в интервале е- ,е окажется не менее задан 55ного числа импульсов К. Это означает,что функция Я показаний реверсинного счетчика импульсов в областипринятия решения о наличии сигналаакустической эмиссии удовлетворяетнеравенству ЯК, где К - заданный порог обнаружения. Таким образом, обнаружитель с движущимся окномпозволяет выделить вновь появившийся сигнал на его входе. Это оказывается возможным благодаря тому, что появление нового сигнала сопровождается увеличением плотности импульсов входящего потокаЕстественно в последнем случае могут иметь место и ложные срабатывания (при отсутствии сигналов АЭ) от шумов усилителя и шумов испытательной установки, однако за счет осуществленной предварительной непараметрической обработки и увеличения порога обнаружения К обеспечивается частота ложного срабатывания обнаружителя на заданном уровне.С цифрового компаратора 8 сигналы равные единице (что соответствует наличию сигнала акустической эмиссии в шуме), подаются на цифровой измеритель 9 среднего числа импульсон. Затем результат преобразуется из цифровой формы в аналоговую в цифро-аналоговом преобразователе 10 и регистрируются в регистраторе 11.Таким образом, устройство позволяет повысить точность обнаружения сигналов акустической эмиссии на фоне шума и другого вида помех,Фсрмула изобретенияУстройство для обнаружения сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные преобразователь, усилитель и линию задержки, регистратор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено компараторами, последовательно соединенными схемой совпадения, формирователем, реверсивным счетчиком, цифровым компаратором, измерителем среднего числа импульсов и цифро-аналоговым преобразователем, выход которого подключен ко входу регистратора, регистром сдвига, вход регистра сдвига подключен к выходу формирователя, выход регистра сдвига подключен ко второму входу реверсивного счетчика, линия задержки выполнена многоотводной, первые входы компараторов соединены с отводами линии задержки, вторые входы компараторов соединены с выходом линии задержки, а выходы компараторов подклюЧены к схеме совпадения.Источники информацииф принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Франции Р 2111415,кл. С 01 И 29/00, 1972,2, Авторское свидетельство СССР Р 586381, кл. С 01 И 29/04, 1978947745Составитель В. Урусов Редактор М. Янович Техред Т. Фанта Корректор Е. Рошко Заказ 562 3/67 Тираж 887 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/54Филиал ППППатент ф, г. Ужгород, ул. Проектная,