Устройство для контроля качества изделий

(21) 536/25 - 28 ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯКАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ, содержащее каналприема и обработки сигналов акустической эмиссии, имеющий последовательно соединенные электроакустический преобразователь и предварительный усилитель, основной усилитель и последовательно соединенныепиковый детектор и аналого-цифровойпреобразователь, цифроаналоговыйпреобразователь и регистратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональныхвозможностей, оно снабжено И идентичными каналами приема и обработки сигналов акустической эмиссии,каждый из которых снабжен фильтром,включенным между предварительным усилителем и основным усилителем, пер вым формирователем импульсов, входкоторого соединен с выходом основного усилителя, а выход - с вторымвходом аналого-цифрового преобразователя, последовательно соединенными элементом памяти, вход которогосоединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, блоком возведения двоичного числа в квадрат, счетЯО 1171707 чиковым делителем, элементарной ячей кой пересчетных схем и коммутатором,. ключом, соединяющим вход "Сброс" пикового детектора с шиной нулевого потенциала, вторым формирователем импульсов, вход которого соединен с вторым выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с входом управления ключом и вторыми входами элементов памяти и блока возведения двоичного числа в квадрат, выход основного усилителя соединен с входом пикового детектора, общими для М каналов приема и обработки сигналов акустической эмиссии, последовательно соединенными генератором тактовых импульсов, таймером и распределителем импульсов,В выходов которого соединены со стробирующими входами коммутаторов соответствующего канала, последовательно соединенными первым элементом НЕ, вход которого соединен с выходами коммутаторов всех каналов, и регистром памяти, выход которого соединен с , входом цифроаналогового преобразователя, последовательно соединенными элементом И, первый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, двоичным счетчиком и дешифратором, выходы которого соединены с входами управления регистра памяти, вторым элементом НЕ, выход которого соединен с входом "Сброс" элементарной ячейки пересчетных схемкаждого канала, выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом регистратора, один из выходовлдешифратора - с входом второго элемента НЕ и вторым входом элемента И,1171707 вого детектора 4, общими для И каналов приема и обработки сигналов акус. тической эмиссии последовательно соединенными генератором 17 тактовых импульсов, таймером 18 и распределителем 19 импульсов, И выходов которого соединены со стробирующими входами коммутаторов 14 соответствующего канала, последовательно соединенными первым элементом НЕ 20, вход которого соединен с выходами коммутаторов 14 всех каналов, и регистром 21 памяти, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразо. вателя .6, последовательно соединенными элементом И 22, первый вход которого подключен к выходу генератора 17 тактовых импульсов, двоичным счетчиком 23 и дешифратором 24, выходы которого соединены с входами управления регистра 21 памяти, вторым элементом НЕ 25, выход которого соединен с входом Сброс" элементарной ячейки 13 пересчетных схем каждого канала, выход цифроаналогового преобразователя 6 соединен с входом регистра 7, один из выходов дешифра. тора 24 - с вторым входом элемента И 22, и входом второго элемента НЕ 25, выход двоичного счетчика 23 " с входами управления коммутаторов 14 каждого канала, выход генератора 17 тактовых импульсов - с третьими входами аналого-цифровых преобразователей 5 и блоков 11 возведения двоичного числа,в квадрат каждого канала.Устройство работает следующим образом.Предварительно определяются области крупногабаритного изделия (не показано), наиболее склонные к повреждениям под действием испытательной нагрузки. Эти области разбиваются на равновеликие контрольные зоны, в центрах которых закрепляются элеквыход двоичного счетчика - с входами управления коммутаторов каждого канала, выход генератора тактовых импульсов - с третьими входаИзобретение относится к технике неразрушающего контроля качества изделий с помощью сигналов акустической эмиссии.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройства.На чертеже представлена блок-схема устройства для контроля качества иэделий.Предлагаемое устройство содержит И идентичных каналов приема и обработки сигналов акустической эмиссии, имеющих последовательно соединенные электроакустический преобразователь 1 и предварительный усилитель 2, основной усилитель 3 и последовательно соединенные пиковый детектор 4 и аналого-цифровой преобразователь 5, цифроаналоговый преобразователь 6 и регистратор 7. Каждый из каналов снабжен Фильтром 8, включенным между предварительным, усилителем 2 и основным усилителем 3, первым Формирователем 9 импульсов, вход которого соединен с выходом основного усилите ля 3, а выход - с вторым входом аналого-циФрового преобразователя 5, последовательно, соединенными элементом 10 памяти, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя 5, блоком 11 возведения двоичного числа в квадрат, счетчиковым делителем 12, элементарной ячейкой 13 пересчетных схем и коммутатором 14, ключом 15, соединяющим вход "Сброс" пикового детектора 4 с шиной нулевого потенциала, вторым Формирователем 16 импульсов, вход которого соединен с вторым выходом аналогоцифрового преобразователя 5, а выход - с входом управления ключом 15 и вторыми входами элемента 10 памяти и блока 11 возведения двоичного числа в квадрат, выход основного усилителя 3 соединен с входом пико 5 О 15 20 25 30 35 40 45 ми аналого -цифровых преобразователей и блоков возведения двоичного числа в квадрат каждого канала.15 20 30 35 40 45 50 55 троакустические преобразователи 1, обеспечивая надежный акустический контакт, например, путем приклеивания . При испытании изделия некоторые из контрольных зон из-за развивающихся в них дефектов становятся акустически активными. Для определенности положим, что одна из цих обслуживается каналом Ао устройства.Генерируемые дефектами зоны сигналы акустической эмиссии воспринимаются и преобразуются электро-акустическим преобразователем 1 в электрические сигналы, которые 1усиливаются предварительным усилителем 2, очищаются фильтром 8 и усилиЭваются усилителем 3. Далее сигналызагоминаются пиковым детектором 4 и поступают на первый вход аналогоцифрового преобразователя 5, на второй вход которого поступают импульсы запуска, вырабатываемые Формирователем 9 импульсов. Таким образом, осуществляется дискретная во времени выборка сигнала, значение которой С1 после преобразования в цифровой код, о чем свидетельствует появление импульса записи на выходе второго формирователя 16 импульсов, запоминается в элементе 10 памяти.Одновременно импульс записи через электронный ключ 15 обнуляет пиковый детектор, сбрасывая тем самым текущее значение выборки., и запускает блок 11 возведения двоичного числа в квадрат. С выхода блока 11 квадратичное значение сигнала в виде полседовательности импульсов поступает на вход делителя 12 и с его выхода - на элементарную ячейку 13 пересчетных схем. Таким образом, выполняетсяГ 7операция,Е 1 с С , где 1 с - коэд 4 ициент деления делтеля 12, устанавливающий "масштаб" наблюдения. Результат считывается коммутатором 14 при наличии решающего сигнала ца его стробирующем входе. Считывание происходит под воздействием сигналов двоичного счетчика 23, поступающих по управляющие входы коммутатора 14.С выхода коммутатора 14 код суммы по мере т.актирования поступает на вход пер:ого элемента НЕ 20 и заполняет регистр 21 памяти, переключаемьн 1 счетчиком 23 посредством дешпфратора 24Появление на последнем выходе дешифратора 24 отрицательного импульса блокируют элемент И 22, другим входомсвязацньп с генератором 17 тактовыхимпульсов, что в свою очередь останавливает переключение счетчика 23и, соответственно, вывод данных скоммутатора 14. Одновременно отрицательный импульс инвертируется вторымэлементом НЕ 25 и с его выхода поступает ца вторые входы всех пересчетныхсхем элементарной ячейки 13, сбрасывая тем самым их в нулевое состояние, что обеспечивает выполнение операцииг б 7 71 с С (Т, т.е, отнесение суммы квадратичных амплитуд к заранее выбранному интервалу времени Т, задаваемому таймером 18 через распределитель 19 импульсов. Распределитель импульсов имеет число выходов, равное числу используемых каналов, и может быть выполнен в виде последовательно соединенных счетчика и дешифратора.ИнФормация из регистра 21 памяти через цифроаналоговый преобразователь 6 поступает на регистратор 7,в частности ца самописец. Если в качестве регистратора применяется цифропечатающее устройство илн обработка данных производится ца ЭВИ, то оци подключаются непосредственно к регистру памяти, а импульсы с выхода второго элемента НЕ 25 использу; ются в качестве инициирующих для перезаписи данных в запоминающее устройство регистратора.В некоторых случаях, когда необходим режим непрерывного накопления данных, связь второго элемента НЕ 25 с дешифратором разрывается и вход элемента подключают через резистор к источнику Н, смещения. Источниксйсмещеция для ТТЛ логики относительно нулевого потенциала положителен, Аналогичным образом работают и другие каналы устройства. Путем автоматического переключения распределителя импульсов организуется последовательцьп 1 сбор данных со всех каналов. Прц этом при транспортцровашш бумажной ленты самописца образуется гистограмма - распределение параметра сигнала акустической эмиссии по контрольным зонам цс" пытуемого изделия от времени, что позволяет легко определить относительную аку:тическую активность зоны, оперативно оценить склонность1171707 Составитель Г.МаксимочкинРедактор А.Шишкина Техред Т.Фанта Корректор В. Бутяга Заказ 4855/37 Тираж 897ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Подписное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная,4 ее к деформации, не прибегая к точному анализу на ЭВМ. Использование изобретения обеспечивает расширение динамического диапазона измеряемых сигналов акустической эмиссии, возможность оперативной обработки и регистрации данных в виде гистограммы без исполь-зования ЭВМ, что в целом расширяет функциональные возможности устройства.