Акустический течеискатель

(5)4 б 01 М 3 24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч% ч,ч с Ю ьРъ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Одесский филиал Всесоюзного института по проектированию организаций энергетического строительства Оргэнергострой (72) А. О. Гриняев, А. И. Фукельман и И. М. Шоймер(54) (57) АКУСТИЧЕСКИЙ ТЕЧЕИСКАТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные микрофон, блок обработки сигналов,801201704 регулятор громкости, измерительныи усилитель и индикатор, усилитель мощности и соединенные с ним головные телефоны, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности определения места течи, он снабжен источником опорного напряжения, компаратором и последовательно соединенными регулирующим элементом, перестраиваемым генератором, амплитудным модулятором и ключом, выход измерительного усилителя соединен с входом регулирующего элемента и входом амплитудного модулятора, а управляющий вход ключа - с выходом компаратора, один из входов которого соединен с регулятором громкости, а другой - с источником опорного напряжения,Изобретение относится к неразрушающему контролю акустическим методом и может быть использовано для определения места течи на поверхности контролируемого изделия.Целью изобретения является повышение производительности и точности определения места течи.На фиг. изображена блок-схема акустического течеискателя; на фиг,2 - графики выходных сигналов в отдельных точках схемы акустического течеискателя; на фиг.З - кривая зависимости восприятия оператором уровня громкости звука от высоты тона; на фиг. 4 - то же, восприятия громкости звука и высоты тона от величины удаления микрофона от места течи.Акустический течеискатель содержит последовательно соединенные микрофон 1, блок 2 обработки сигналов, регулятор 3 громкости, измерительный усилитель 4 и индикатор 5, а также усилитель 6 мощности и соединенные с ним головные телефоны 7. Течеискатель содержит также источник 8 опорного напряжения, компаратор 9 и последовательно соединенные регулирующий элемент 10, перестраиваемый генератор 11, амплитудный модулятор 12 и ключ 13. Выход измерительного усилителя 4 соединен с входом регулирующего элемента 10 и входом амплитудного модулятора 12, а управляющий вход ключа 13 соединен с выходом компаратора 9, один из входов которого соединен с регулятором 3 громкости, а второй вход - с источником 8 опорного нанряжения.В блок 2 обработки сигналов данного течеискателя входят последовательно соединенные полосовой фильтр 14, усилитель 15 высокой частоты, детектор 16 и фильтр 17 низкой частоты.Акустический течеискатель работает следующим образом.Акустические сигналы от течи в заданном диапазоне ультразвуковых частот поступают на микрофон 1 и преобразуется им в электрические сигналы тех же частот. Эти сигналы поступают на вход блока 2 обработки, где проходят через полосовой фильтр 14, усиливаются усилителем 15 высокой частоты и детектируются детектором 16. Огибающая этих сигналов выделяется фильтром 7 низкой частоты и поступает на регуля тор 3 громкости (фиг.2 а).С выхода регулятора 3 громкости сигналы поступают на вход измерительного усилителя 4, а затем на индикатор 5. Одновременно с выхода измерительного усилителя 4 сигналы поступают на регулирующий элемент 10 и на вход амплитудного модулятора 2. Регулирующий элемент 10 включен в цепь управления перестраиваемого генератора 11, поэтому изменение напряжения на выходе измерительного усилителя 4 через регулирующий элемент 10 способ 15 20 25 ЗО 35 4 О 45 50 55 ствует изменению частоты перестраиваемого генератора 11. При этом с ростом напряжения на выходе измерительного усилителя 4 увеличивается частота на выходе перерастраиваемого генератора .11 (фиг.2 б).Таким образом, максимуму сигнала от течи соответствуют максимальное напряжение сигнала на выходе измерительного усилителя 4 и максимальное значение частоты на выходе перерастраиваемого генератора 11.Сигналы с выхода перерастраиваемого генератора 11 поступают на амплитудный модулятор 12, модулирующим напряжением для которого является также напряжение с выхода измерительного усилителя 4.На выходе амплитудного модулятора 12присутствует импульсный сигнал, в котороммаксимум частоты и максимум амплитудысоответствуют максимальному сигналу оттечи (фиг.2 в).В том случае, когда сигнал с выходарегулятора 3 громкости превышает пороговое напряжение источника 8 опорного напряжения, срабатывает компаратор 9, которрый открывает ключ 13, и сигнал с выходаамплитудного модулятора 12 через усилитель6 мощности поступает на голо ные телефоны 7. Форма сигнала на выходе компаратора 9 и усилителя 6 мощности представлена соответственно на фиг. 2 г и 2 д.Головными телефонами 7 излучаетсясложный тонально- и амплитудно-модулированный звуковой сигнал.В данном течеискателе частота перерастраиваемого генератора 11 выбрана в диапазоне 100-500 Гц, а зависимость этой частоты от амплитуды напряжения огибающейимеет в выбранном диапазоне частот линейный характер,Таким образом, восприятие (1.) оператором громкости звука усиливается с увеличением высоты тона, что эквивалентно обострению кривой огибающей на выходе амплитудного детектора 16. Тот же эффект получаетсяпри сужении диаграммы направленности микрофона 1, что приводит к дополнительномуповышению точности определения местоположения течи (фиг.З, 1 - сигнал, излучаемый головными телефонами; 11 - сигнал,воспринимаемый слуховым аппартом оператора), Следовательно, в месте обнаружениятечи выходной сигнал данного устройстваимеет максимальную высоту тона и максимальную громкость его восприятия, характерные для течи определенной интенсивности(размера). Течи других размеров характеризуются другими максимальными тонами исоответствующими им максимальными уровнями громкости. Эти параметры звуковогосигнала связаны между собой жесткой корреляционной зависимостью, максимум которой совпадает с максимумом огибающей навыходе детектора 16, т.е. максимумом интенсивности в месте течи.1201704 3Кривые зависимости восприятия оператором уровня громкости звука и высоты его тона от величины расстройки ( + Ь) для течей с разной интенсивностью (размерами) приведены на фиг.4, где Л 1 - величина расстройки, характеризуюшая удаление микрофона 1 от места течи,аДанный акустический течеискатель позволяет на слух определить с высокой степенью точности не только местоположение, но и относительный размер течи при автоматическом ее обнаружении, при этом течи с большей интенсивностью соответствуют более высокий тон и уровень громкости.ректописноСР го комитета С й и открытий аушская наб., город, ул. Пр 4/5 ктнаярфСоставит Техред И. Ве Тираж 896И Государственно делам изобретени осква, Ж - 35, Р Патент, г. Уж А. Черныхс КоПо