Устройство для контроля изделий с помощью акустической эмиссии

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски иСоциалистическихРеспублик 1888032(53)М. Кл. 29/04 соединением заявк 1 ооударстввнный комитет СССР оо делам изобретений и открытий, Бюллетень РЙ 4 исання 10 12.81. ата опублик Авт зобр я В.Б. Пастернак, М Шпинер, Т.В, Иаследовательский-ив и средств контого производствеВолна" и Б.А ур , Буденкнститут по разраоля качестваного обьединения Всесоюзный научно-и неразрушающих метод материалов Кишиневс 1) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ С ПОНОЩ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь зовано для определения степени опасности развивающихся дефектов в изделиях.Известно устройство дл 5 я контроляескойразовательаналогои блок обощью акуст изде эмис и, содержащее преоилитель, усилительой преобразовательи информации 11. о устройства я стоверность ко м по техническому ению является устля изделий с по- эмиссии, содержао соединенные преусилитель, усили" налого-цифровой блок обработки инНедостатком это ляется невысокая д роля. Наиболее близки существу. к изобрет ройство для контро мощью акустической щее последовательн образователь, пред тель и детектор, а преобразователь и формации 12, Недостатком этого устройства яв" ляется невысокая достоверность контроля из-за малого динамического диапазона регистрируемых сигналов.Целью изобретения является повышение достоверности контроля.Эта цель достигается за счет того, что устройство снабжено управляемым аттенюатором, вход которого подключен к выходу предусилителя, а выход ко входу усилителя, последовательно соединенными компаратором,генератором тактовых импульсов и регистромнакопления, разрядный выход которого подключен ко входу управления управляемого аттенюатора и к блоку обработки информации, пиковым детекто-ром, схемой ИЛИ-НЕ и схемой ИЛИ, выход детектора соединен со входами пикового детектора и компаратора, на второй вход которого подается опорное напряжение, выход пикового детектора подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого под 3 8880 ключен ко входу блока обработки информации, выход которого подсоединен ко входу сброса регистра накопления и ко вторым входам схем ИЛИ-НЕ и ИЛИ, выход генератора тактовых импульсов соединен со входами схем ИЛИ-НЕ и ИЛИ, выход схемы ИЛИ подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, а выход схемы ИЛИ-НЕ - ко входу сброса пикового детектора1 ОНа чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1, предусилитель 2, управляемый аттенюатор 3, усилитель 4, детектор 5, пиковый детектор 6, аналого-цифровой преобразователь 7 и блок 8 обработки ин- формации, компаратор 9, генератор 10 тактовых импульсов, регистр 11 накопления, схему 12 ИЛИ-НЕ и схему 13 ИЛИ, Вход генератора 10 тактовых импульсов соединен с выходом компаратора 9, а выходы - со входами регистра 11 накопления, схемы 12 ИЛИ-НЕ .и схемы 13 ИЛИ, Второй вход компаратора 9 соединен с выходом детектора 5, а на третий его вход подается опорное напряжение Г . Выход блока 8 обработки информации соединен со вторыми входами регистратора 11 накопления, схемы 12 ИЛИ-НЕ и схемы 13 ИЛИ, а выход регистра 11 накопления соединен с управляемым входом управляемого аттенюатора 3 и со вторым вхо 35 дом блока 8 обработки информации.Устройство работает следующим образом.При появлении на преобразователе4 О 1, установленном на контролируемом изделии, сигналов акустической эмиссии, они преобразуются в электрические, предварительно усиливаются в предусилителе 2, через управляемый аттенюатор 3 поступают на усилитель45где усиливаются и затем подаются на детектор 5 для преобразования в видеосигнал. Видеосигнал с детектора 5 поступает одновременно на компаратор 9 и через пиковый детектор Ь 50 на вход аналого-цифрового преобразователя 7, На второй вход компаратора 9 подается постоянное напряжение Е и соответствующее верхней точке линейной области характеристики уси ления усилиТеля ч и детектора 5. Верхняя граница диапазона линейности пикового детектора 6 выбирается 32несколько выше опорного напряжения Е (приблизительно на 100 мВ), Если сигнал с детектора 5 меньше Еоп то компаратор не срабатывает, и запомненное пиковым детектором 6 напряжение поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 7 и с него в цифровом виде на блок 8 обработки информации для определения амплитуды сигнала. Если же сигнал с детектора 5 выше Е,п, то срабатывает компаратор 9, разрешив прохождение тактовых импульсов с генератора 10 тактовых импульсов на счетный вход регистра 11 накопления, на схему 12 ИЛИ-НЕ и на схему 13 ИЛИ. Тактовый импульс своим передним фронтом, пройдя через схему 13 ИЛИ, сбрасывает аналого- цифровой преобразователь 7 и пройдя схему 12 ИЛИ-НЕ, сбрасывает пиковый детектор 6. Задним Фронтом тактового импульса добавляется единица в регистр 11 накопления, что изменяет код на выходах его разрядов, которые подаются на вход управления управляемого аттенюатора 3. При этом сигнал с предусилителя 2 уменьшается во столько раз, какой выбрана ступень ослабления д аттенюатора например 2 ). Если напряжение на входе компаратора 9 окажется после этого меньше то компаратор устанавливается в первоначальное положение, генератор тактовых импульсов перестает генерировать, на регистр накопления поступает только один импульс и код на его разрядном выходе изменится на единицу. На пиковом детекторе запоминается новое значение амплитуды видеосигнала, которое измеряется аналого-циФровым преобразователем 7. Если же амплитуда видеосигнала на входе компаратора 9 продолжает оставаться выше Ето компаратор 9 остается в состоянии срабатывания; генератор 10 тактовых импульсов продолжает генерировать импульсы, изменяя код на разрядном выходе регистра 11 накопления и, тем самым, коэффициент К ослабления управляемого аттенюатора 3 до тех пор, пока напряжение на выходе компаратора 9 не станет меньше Еоп, Коэффициент К ослабления управляемого аттенюатора 3 при этом будет равен К=а где в количество импульсов, поступивших с генератора тактовых импульсов на регистр 11 накопления.5 8Так как перед каждым импульсом, поступающим на регистр 11 накопления, производится сброс пикового детектора 6 аналого-цифрового преобразователя 7, то на них запоминается и измеряется амплитуда сигнала, ослаб" ленного в К раз аттенюатором 3.В конце процесса измерения блок 8 обработки информации принимает информацию с аналого-цифрового преобразователя 7 об амплитуде сигнала и с регистра 11 накопления о количестве щ импульсов. После приема этой информации с блока 8 обработки информации производится сброс регистра 11 накопления, через схему 13 ИЛИ и через схему 12 ИЛИ-НЕ - сброс пикового детектора 6.Таким образом, описанное устройство позволяет в зависимости от мак-. симальной амплитуды сигнала, поступающего на вход усилителя, коэффи-циент ослабления управляемого аттенюатора автоматически уменьшить в определенное количество раз так, чтобы сигнал на входе АЦП всегда нахо дился в пределах его динамического диапазона. Это дает возможность измерять амплитуду сигнала АЭ в широком динамическом диапазоне(величина которого может составлять 100-110 дБ), повышая тем самым достоверность контроля. Формула изобретения Устройство для контроля изделий с помощью акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные 88032 Фпреобразователь, предусилитель, усилитель и детектор, аналого-цифровойпреобразователь и блок обработки информации, о т л и ч а ю щ е е с яу тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено управляемым аттенюатором, вход которогоподключен к выходу предусилителя, авыход - ко входу усилителя, последо 10 вательно соединенными компаратором,генератором тактовых импульсов и регистром накопления, разрядный выходкоторого подключен ко входу управления управляемого аттенюатора и к бло 15 ку обработки информации, пиковым де"тектором, схемой ИЛИ-НЕ и схемой ИЛИ,выход детектора соединен со входамипикового детектора и компаратора, навторой вход которого подается опорЗО ное напряжение, выход пикового детектора подключен ко входу аналогоцифрового преобразователя, выход ко"торого подключен ко входу блока обработки информации, выход которого23 подсоединен ко входу сброса регистранакопления и ко вторым входам схемИЛИ-НЕ и ИЛИ, выход генератора тактовых импульсов соединен со входамисхем ИЛИ-НЕ и ИЛИ, выход схемы ИЛИЗО подключен ко входу аналого-цифрово-го преобразователя, а выход схемыИЛИ-НЕ - ко входу сброса пиковогодетектора.Источники информации,ц принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании1517533, кл. 6 01 й 29/ОЙ, 1978.2. Авторское свидетельство СССРЬ" 606129, кл. С О 1 й 29/ОЙ, 1975р (прототип).888032 Заказ 10718/12 Тираж 910 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. УрусовРедактор Н. Коляда Техред А.Бабинец КорректорМ. Пожо