Способ контроля роста трещин в образцах материалов

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 29 14 51) 5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Физико-механический институт АНУССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро физико-механического института АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР% 875273, кл. О 01 И 29/04, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 1024822, кл, 6 01 й 29/04, 1983,Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия. - .- М.; Изд-во стандартов,1976, с. 132 - 143,(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ РОСТА ТРЕЩИНВ ОБРАЗЦАХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля, в частности к диИзобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для диагностики разрушения материалов и изделий с применением метода акустической эмиссии (АЭ) в условиях воздействия электрических, электромагнитных и механических помех.Известен способ выделения сигналов АЭ оттрещины из импульсных и флюктуационных помех, заключающийся в том, что выделяют первую полуволну сигнала АЭ,компенсируют уровень шумов уровнем сме-, щения и путем сравнения длительностй и крутизны эталонных импульсов с приняты 5 О 1758545 А 1 агностике разрушения материалов и изделий с помощью метода акустической эмиссии (АЭ). Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерений сигналов акустической эмиссии - достигается за счет оптимальной обработки принимаемых двумя преобразователями сигналов АЭ. Способ заключается в измерении сигналов АЭ от трещины совокупно из сигналов помех и сигналов АЭ от воздействия одних лищь промышленных помех из области наименьшего воздействия сигналов АЭ от трещины. Сигналы измеряются по двум измерительным трактам и путем вычитания значений измеренных сигналов помехи из смеси полезного сигнала с помехой получа ют достоверный сигнал роста трещины в образце материала. Способ позволяет производить измерения АЭ, в условиях воздей- ( ствия любой промышленной помехи или комплексного их воздействия. 3 ил. ми и пронормированными по амплитудевыделяют сигналы АЭ от трещины.Известен также способ повышения надежности регистрации сигналов АЭ, заключающийся в применении электромеханического и светового преобразователей в измерительном тракте,Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля роста трещин, заключающийся в том, что на образцерасполагают группу преобразователей, регистрируют сигналы акустической эмиссии,по которым судят о контролируемом параметре.10 20 25 30 35 40 50 Недостатком способов является незащищенность их ат влияния на результаты измерений различнаго рада промышленных помех; электромагнитных, электрических по сети питания, механических в процессе работы машин и установок в пределах частотной полосы измерения.Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерений за счет исключения помех.Поставленная цел.ь достигается тем, что на образце располагают группу преобразователей, регистрируют сигналы АЭ, выявляют зоны образца, в которых зарегистрированы наименьшие и наибольшие значения сигналов АЭ, устанавливают преобразователи АЭ в этих зонах на расстоянии один от другого. при котором разность между временами прихода сигналов помехи меньше времени регистрации одного акта АЭ, а о.росте трещины судят по разности сигналов от этих преобразователей,На фиг,1 приведена функциональная блок-схема устройства для реализации спо - саба; на фиг.2 - типовые размеры образца, который применялся при исследовании трещиностойкости стали, а на фиг.3 - акустограммы, полученные в ходе экспериментальных исследований фрагмент),Устройство содержит испытательную камеру 1, в которой расположен образец 2, нагружаемый до необходимой величины нагрузки, которая фиксируется жесткой упругой вставкой. Образец фиксируют на волноводе сигналов АЗ 3, После герметизации камеры 1 крышкой 4, в нее подается рабочая среда и создаются необходимые условия испытаний, После этого используются одинаковые па типу принимаемой волнь 1 и амплитудно-частотной характеристике (или максимально близкие по этим требованиям) преобразователя сигналов АЗ 5, сигналы с которых последовательно подаются на предварительный усилитель 6, блок фильтров 7 и блок обработки сигналов АЭ 8, аналоговые выходы которого соединены с быстродействующим регистратором 9. Перед началом измерений производится калибровка чувствительности. измерительной цепи на сигналы АЭ от трещины и сигналы АЭ от различных помех и устанавливается путем подбора уровня дискриминации и коэффициента усиления, одинаковые значения ее па обеим измерительным трактам.Измерение сигналов АЭ от трещины из камеры через валновод и все поступающие на образец, вол новад и преобразователь АЭ вместе с соединительными кабелями электромагнитные и механические помехи, а также выбросы по питающей измерительные блоки сети, регистрируются в совокупности по своему например, первому) измерительному тракту. Для этого производят ега настройку на сигналы трещины, имитируя их источником Хсу-Нельсена или зондом-имитатарам, добиваясь максимальной чувствительности.Сигналы АЭ, вызванные воздействием только указанных типов помех без сигналов АЭ от трещины или с таковыми, на в самом минимальном их восприятии, которое количественно оценивается во время проведения калибровки чувствительности с помощью имитации З от трещины, также регистрируются по отдельному тракту блоки 6, 7 и 8 второго тракта).Устройство работает следующим образом,При воздействии любага типа помехи в обеих измерениях синхронна пройдет оди накавый по амплитуде или больший во втором измерении по сравнению с первым, так как ано более чувствительно может реагировать на АЭ помехи) сигнал АЗ. При росте же трещины, в момент отсутствия действия помехи, сигнал АЭ пройдет в первом измерении и будет отсутствовать (или минимальным с известной проперцией, ус.- тановленной при. калибровке) во втором измерении, что дает возможность его легко выделить на акустограмме,В качестве первичных преобразователей в устройстве использовались узкополосные пьезодатчики с полосой прапускания 180-260 кГц, а полоса пропускания блока фильтров была в пределах 160-. 350 кГц, Коэффициент усиления обеих измерительных трактов 84 дБ, уровень дискриминации 0,4 Я чувствительность аналоговых входов прибора Н 338 4-0,4 В/см), Источником сигналов Хсу-Нельсена служили стеклянные капилляры диаметрам ОЯ мм с толщиной стенки 0,1 мм. Огибающая сигналов АЭ фиксировалась за период времени 1 мс, Место установки ПАЭ второго канала согласно описанной выше методике выбора места - фланец крепления крышки камеры, Усиление прижима преобразователей 10 - 20 Н, контактная среда - машинное масло,Формула и з обре те н и я Способ контроля роста трещин в образцах материалов, заключающийся в том, что на образце располагают группу преобразователей, регистрируют сигналы акустической эмиссии, по которым судят о контролируемом параметре, а т л и ч а ющ и й с я тем, чта, с целью повышения достоверности, выявляют зоны образца, в которых зарегистрированы наименьшие и наибольшие значения сигналов акустиче.ской эмиссии, устанавливают преобразователи акустической эмиссии в этих зонах на расстоянии один отдругого, при котором разность между временами прихода сигналов помехи меньше времени регистрацииодного акта акустической эмиссии, а о ростетрещины судят по разности сигналов от этихпреобразователей.1758545 l чуРЪгСоставитель В.Скальский едактор Л.Пчолинская Техред М,Моргентал Корректор О,Кравцова каз 2996 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101