Устройство для измерения энергии сигналов акустической эмиссии

(191 (11) 0632 А 1 1)4 С 01 И 29/О П 1 :,;,в,Ъ"зь 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К А ВТОРСКОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕНИЯ одновибраторы 6, 7 и 8 с повторнымзапуском, генераторы 9, 10 и 11 импульсов, элементы И 12, 13 и 14, последовательно соединенные логическийэлемент ИЛИ 15, счетчик 16 и регистратор 17; входы амплитудных дискриминаторов 3, 4 и 5 объединены и соединены с выходом усилителя, 2, в каждом канале вход одновибратора 6, 7или 8 соединен с выходом амплитудно-,го дискриминатора 3, 4 или 5, первыйвход логического элемента И соединенс прямым выходом одновибратора, второй вход логического элемента И соединен с выходом генератора импульсов, третий вход логического элемента И 13, 14 соединен с инверсным выходом одновибратора 6, 7 соседнегостаршего предыдущего канала, Выходылогических элемвцтог, И соединены ссоответствующими входами логическогоэлемента ИЛИ. я к неразруалов и издей эмиссии и зоб тиос и лю м шающему контр лий методом а может быть ис ля объектов м стиче но для контрооения, строидругих облаольз тельнои индус стях промышлеЦель изобр стоверности и о времени каналах.На фиг.1 и схема устройс рианте; на фи а с тр уктур н ехканальном еменные диа в различных 3 - график ии. ображен ва в тр2 - вр ойства на фиг. а работы устрках схемы; са измерени оч энерг т (фиг. иные пр силител оры 3,Устрой по- мный содержи един1 и следовательно преобразовате плитудцые дис а 5, 1 ми на ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРФ 1295334, кл. С О 1 И 29 04, 1985.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОИ ЭМИССИИ(57) Изобретение относится к церазрушающему контролю материалов и изделий методом акустической эмиссиии может быть использовано для контроля в машиностроении и других областях промышленности. Цель изобретения - повышение достоверности за шиностррии и вноститения - повышение домерений за счет разносчетных импульсов в счет разноса во времени счетных импульсов в каналах. Принятый сигналусиливают усилителем 2 и подают наамплитудные дискриминаторы 3, 4 и5 в каждом канале, Уровни дискриминации позволяют сформировать прямоугольные импульсы, заполняемые счетными импульсами с генераторов 9,10 и 11. Частоту заполнения подбирают в зависимости от шага уровней дискриминации. Сумма полученных импульсов соответствует энергии сигцала акустической эмиссии и пропорциональна с.мме ряда прямоугольников под огибающей этого сигнала,3 ил149063Устройство работает следующим образом.Сигналы акустической эмиссии принимаются приемным преобразователем 1 и преобразуются в электрические сигналы. Электрические сигналы усиливаются усилителем 2 и поступают на входы амплитудных дискриминаторов 3, 4 и 5 (см. фиг .2 а) . Уровни дискриминации амплитудных дискриминаторов выбираются таким образом, чтобы обеспечить измерение энергии сигналов акустической эмиссии с минимальной погрешностью в пределах требуемо го динамического диапазона.На фиг.2 ауровни дискриминации амплитудных дискриминаторов 5, 4, 3 изображены, как О, Ц , 1)з. Одновибраторы с перезапуском в данном устройстве вы полняют роль цифровых детекторов, Пачка" импульсов, поступающая на вход одновибратора, преобразуется на его выходе в один прямоугольный импульс, длительность которого соот ветствует длительности "пачки" импульсов, поступившей на вход. Этот происходит благодаря тому, что постоянная времени одновибраторов выбирается несколько большей периода ЗО следования импульсов в пачке. При этом осуществляется постоянная под" зарядка времязадающей емкости одновибратора и выходной импульс получается сплошным. Такое решение позволило обойтись без аналогового детек 35 тирования и фильтрации, которые неизбежно сужают динамический диапазон и полосу пропускания устройства, Кроме того, решается проблема борьбы с дребезгом, возникающим на фронтах выходных импульсов амплитудных дискриминаторов 3, 4 и 5. Сигналы, формируемые на выходах одновибраторов 6, 7 и 8, изображены на временных диаграммах фиг.2 б,в,г.45Логические элементы И 12, 13 и 14 пропускают на выход импульсы генератора 9, 10 и 11 в своем канале в течение интервала времени, когда уровень входного сигнала превышает 50 уровень дискриминации амплитудного дискриминатора своего канала, но не превышает уровня дискриминации соседнего старшего каналаСигналы, формируемые на выходах логических 55 элементов И 14, 13 и 12, изображены на временных диаграммах фиг.2 д, е, ж, Далее счетные импульсы со всех каналов ирсходят через логический 24элемент ИЛИ 15 и суммируются в счетчике 16. Регистратор 17 фиксирует через установленные промежутки времени накопленную сумму. Частоты настройки генераторов импульсов определяются в соответствии с выражением2, 2и, +и+з С12где 1), - уровень дискриминации амплитудного дискриминатора 1-го канала;0;- уровень дискриминации амплитудного дискриминаторасоседнего старшего канала;С - константа, определяющаямасштаб преобразования.Процесс измерения энергии заключается в следующем (фиг.З).В устройстве осуществляется определение площади под условной кривой, соотвЕтствующей квадрату огибающей входного сигнала. На фиг.З обозначены:1)- сигнал на входе амплитудных дискриминаторов;О, - условная огибающая входного сигнала;0 - квадрат условной огибаю 3ощей входного сигнала;1) - 1) - уровни дискриминации амплитудных дискриминаторов;П - условный уровень дискриминации, выбранный для расчета частоты генератора импульсов старшего канала;С- С- моменты времени, соответствующие пересечению входным сигналом уровней дискриминации.Площадь под кривой О , пропорцио нальная энергии входного сигнала, определяется в предлегаемом устройстве, как сумма площадей прямоугольников А, В, С, Д, Е. Площадь каждого из них равна2О, + 11 игде 1 = С ----- частота ге 2нератора импульсов 1-гоканала;(с;- с;) - интервал вре=мени, в течение которогоимпульсы генератора 1-гоканала пропускают на входсхемы суммирования14906 10 15 В любой момент времени счетные импульсы поступают на логический элемент ИЛИ только по одному каналу, Это полностью исключает воэможность "накладок", позволяет повысить частоту заполнения, увеличить число уровней дискриминации. Введение в каждом канале перестраиваемого генератора импульсов позволяет устанавливать любые значения уровней дискриминации. Положительным эффектом можно считать и упрощение схемы устройства по сравнению с прототипом, что привело к снижению потребляемой мощности, уменьшению габаритов.Формула изобретенияУстройство для измерения энергии сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединен 32 6ные приемный преобразователь и усилитель, последовательно соединенныеэлемент ИЛИ, счетчик и регистратор,и каналов, включенных параллельномежду выходом усилителя и входамиэлемента ИЛИ, каждый из которых содержит амплитудный дискриминатор иэлемент И, вход и выход которых являются соответственно входом и выходом канала, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения достоверности, каждый из каналов выполнен с генератором импульсов,подключенным к первоь входу элемента И,и с одновибратором с повторым запуском, включенным между выходом амплитудного дискриминатора и вторым входом элемента И, третий вход которого соединен с инверсным выходом одновибратора предыдущего канала.м ифф аз 3750/53 ираж 789 Подписи оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Ю 1 и, фф а Составитель Л. Кондрыкинскаяактор М.Андрушенко Техред М,Ходанич Корректор М.Максимиши сударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5