Устройство для выделения сигналов акустической эмиссии, генерируемых развивающейся трещиной из помех, создаваемых ударами

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и)1002952 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт. свищ-ву2)Заявлено 20.02.78 (21) 282105/25-2 01 М 29/О оелиненнем заяв е ддрстиеииыи кфмите 3)Прнорнте Опублнко ссса йо делам изабретеикй и открытий.03.83БюллетеньК 620,17 16(088.8 Дата опубликования описан 3. 2) Авторы изобретения В.В, Лупанос) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ СИГНАЛОВАКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ, ГЕНЕРИРУЕМЫХРАЗВИВАЮЩЕЙСЯ ТРЕЩИНОЙ ИЗ ПОМЕХ,СОЗДАВАЕМЫХ УДАРАМИ Недостатками этого устройства явл ется то, цто в нем теряется часть ин формации о появлении трещины в ближней зоне приема при определенной ори ентации трещины относительно преоб" разователя, Кроме того, ограничена зона приема сигналов АЭ от трещины из-за дисперсионных искажений,Целью изобретения является повышение достоверности выделения и увеличения диапазона регистрируемых длин трещин. етение относится контролю кацеств й методом акустии может быть пр ции начала трещи териалах и издел бпастях народного неразруматериала ской эмис шающему и издели сии (АЭ) регистра ния в ма личных оменено для ообразоваях в разхозяйства. Поставлен деления сигн цто оно снаб чателем с тр мой ИЛИ, лин управления а выход дискри к первому вх аналогового логового пер входу формирИзвестно устройство для выделения сигналов АЭ, генерируемых развивающейся трещиной из помех, создаваемых ударами, содержащее последовательно соединенные акустический датчик, выполненный в виде двух апериодических пьезопреобразователей, закрепленных на одном стержне двухканальный предварительный усилитель, двухканальный блок выделения полуволны, двухканальный дискриминатор нижнего уровня, а также дискриминатор удара, дискри" 2 о минатор переднего Фронта, формирователь прямоугольных импульсов, аналоговый ключ, блок обработки информации и формирователь заднего Фронта 1 1). ная цель в устроистве выалов АЭ достигается тем, жено аналоговым переклюиггером управления, схеией задержки и триггером налоговым ключом, причем минатора удара подключен оду триггера управления переключателя, выход ана еключателя подключен к ователя прямоугольных им3 10029пульсов и к входу дискриминатора переднего Фронта, первый выход которого подключен к второму входу триггера управления аналоговым переключателем, а второй выход дискриминатора переднего фронта и выход формирователя прямоугольных импульсов подключены к входам схемы ИЛИ, выход которой подключен к первому входу триггера управления аналоговым ключом, авыход последнего подключен к управляющему входу аналогового ключа, выходдискриминатора нижнего уровня подключен к неуправляемому входу аналогового переключателя и через линию задержки - к неуправляемому входу аналогового ключа, выход которого подключен к входу блока обработки информации и к входу формирователязаднего фронта, выход которого подключен к второму входу триггера управления аналоговым ключом,На Фиг, 1 представлена блок-схемаустройства на Фиг. 2 - блок-схемадискриминатора удара; на Фиг. 3то же, переднего фронта.Устройство содержит акустическийдатчик 1, в котором установлены дваапериодических пьезопреобраэователя,выполненных на одном стержне иэ пьезо.30керамики с поперечной поляризацией.Выход одного преобразователя подключен к входу первого канала, а выходвторого - к входу второго канала двухканального предусилителя 2. Выходыдвухканального предусилителя 2 последовательно подключены к двухканальному блоку 3 выделения полуволны, а выходы последнего - к входамдвухканального дискриминатора 4 нижнего уровня. Выход первого каналадискриминатора 4 нижнего уровня подключен к входу дискриминатора 5 удара, включающему (рис. 2) параллельносоединенные со входом инвертор 6 иформирователь 7 импульсов по переднему фронту, последовательно соединенные с выходом формирователя 7 ждущиймультивибратор 8, формирователь 9 импульсов по заднему фронту и схеме ИЮ10, а выход формирователя б подключен ко второму входу схемы И 1 О, выход которой является выходом дискриминатора 5 удара. Последний подключенк первому входу триггера 11 управления аналоговым переключателем 12, вы-ходы последнего подклюцены к первымдвум входам аналогового переключателя 12, выходы которого подключены 52 4к формирователю 13 прямоугольных импульсов и дискриминатору 14 переднего фронта импульсов, содержащего.(фиг, 3) последовательно соединенныеформирователь 15 запускающих импульсов, формирователь 16 япорных импульсов длительностью 1 мкс, формирователя 17 импульсов заднего фронта,а также последовательно соединенныеаналоговый ключ 18 и пороговый Формирователь 19 импульсов, причем первый вход аналогового ключа 18 соединен с входом Формирователя 15 запускающих импульсов, а второй вход - свторым выходом формирователя 16 опорных импульсов. Выход Формирователя 17импульсов заднего Фронта дискриминатора 14 переднего Фронта подключенк второму входу триггера 11 управления аналоговым переключателем 12, авыходы порогового формирователя 19импульсов дискриминатора 14 переднего фронта импульсов и Формирователя 13 прямоугольных импульсов подключены ко входам схемы ИЛИ 20, выход которой подключен к первому входу триггера 21 управления, выход которого подключен к управляющему входуаналогового ключа 22,Второй выход дискриминатора 4 нижнего уровня подключен к третьему входу аналогового переключателя 12, атакже к входу линии 23 задержки, выход которой подключен к управляющемувходу аналогового ключа 22, а выходаналогового ключа 22 параллельно подключен к блоку 24 обработки информации и Формирователю 25 импульсов заднего фронта, выход которого подключен ко второму входу триггера 21 управления. Устройство работает следующим образом.Акустические колебания преобразуются акустическим датчиком 1 в два электрических колебания, одно из которых задержано на 30 мкс за счет распространения в пьезоэлектрическом стержне, и поступают на входы двухканального предусилителя 2 и далее на блок 3 выделения полуволны. Выделенные полуволны сигналов поступают на двухканальный дискриминатор 4 нижнего уровня, где по каждому каналу осуществляется компенсация флюктуационных помех, Сигналы с первого выхода дискриминатора 4 пос-упают на параллельно включенные инвертор б и формирователь 7 импульсов по перед5 10029 нему фронту дискриминатора 5 удара. Инвертор 6 формирует из полуволны прямоугольный импульс и инвертирует его. Формирователь 7 формирует из принятои полуволны прямоугольныи им пульс и по переднему Фронту сформированного прямоугольного импульса формирует короткий импульс, который поступает на вход ждущего мультивибратора 8, где вырабатывается прямо- .1 О угольный импульс длительностью 30 мкс. Этот импульс поступает на вход формирователя 9 импульсов по заднему фронту. Сформированный в Формирователе 9 по заднему фронту поступивше го прямоугольного импульса короткий импульс поступает на вход схемы И 10.Одновременно на первый ее вход поступает с выхода инвертора 6 импульс прямоугольной формы с длительностью, щ равной длительности принятой полу- волны. Если длительность полуволны меньще или равна длительности 30 мкс, то на выходе схемы И 10 отсутствует сигнал, и триггер 11 управления аналоу 5 говым переключателем 12 находится в исходном состоянии, а выделенная полуволна, поступая на третий вход аналогового переключателя 12, проходит на вход формирователя 13 прямоугольных импульсов.Если же длительность полуволны больше длительности 30 мкс, то на выходе схемы И 10 появляется короткий ийпульс, который переводит триггер 11 управления аналоговым пере 35 клюцателем 12 в такое положение, когда потенциалы последнего воздействуют на управляемые входы аналогового переключателя 12, устанавливая последний в положение, когда выделенная полуволна с выхода переключателя 12 поступает на параллельно включенные по входуфиг. "уформироввтвпв 15 запускающих импульсов дискриминатора 1 переднего фронта, где Формиру ется из принятой полуволны короткий импульс, который поступает на вход формирователя 16 опорных импульсов с длительностью, равной 1 мкс, а с выхода формирователя 16 опорных им в пульсов, прямоугольный импульс поступает на формирователь 17 импульсов заднего фронта и на управляемый вход аналогового ключа 18 дискриминатора 1 переднего Фронта импульсов и на его неуправляемый вход фиг.3 Формула изобретения Устройство для выделения сигналов акустической эмиссии, генерируемых развивающейся трещиной из помех, создаваемых ударами, содержащее по" следовательно соединенные акустический датчик, выполненный в виде двух апериодицеских пьезопреобразователей, закрепленных на одном стержне, двухканальный предварительный усилитель, двухканальный блок выделения полуволны, двухканальный дискриминатор нижнего уровня, а также дискримияатор удара, дискриминатор переднего Фронта, формирователь прямоугольных импульсов, аналоговый ключ, блок обработки информации и формирователь заднего фронта, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности выделения и увеличения диапазона регистрируемых длин трещин, оно снабжено аналоговым переключателем с триггером управления, схемой ИЛИ,С выхода аналогового ключа 18 вырезанный импульс длительностью, 1 мкс 52 6поступает на пороговый формирователь 19 импульсов дискриминатора 1 ч переднего фронта, где по превышению установленного порога селектируемым сигналом вырабатывается импульс, который поступает на второй вход схемы ИЛИ 20, Одновременно сигнал с выхода Формирователя 17 импульсов заднего фронта дискриминатора 1 ф поступает на второй вход триггера 11 управ" пения аналоговым переключателем 12, устанавливая его в исходнбе состояние. Сигнал с выхода схемы ИЛИ 20 поступает на первый вход триггера 21 управления.Потенциалом с триггера 21 управле" ния открывается аналоговый ключ 22 и полуволны, снятые со второго канала двухканального дискриминатора 1 нижнего уровня, через линию 23 задержки, создающую задержку в 1 мкс, поступают церез аналоговый ключ 22 в блок 2 обработки информации и на формирователь 25 импульсов по заднему Фронту., с выхода которого короткий импульс поступает на второй вход триггера 21 управления, переводя последний в исходное состояние, т.е, когда потенциал с выхода триггера 21 закрывает аналоговый ключ 22.Таким образом, устройство позволяет повысить достоверность выделения сигналов от трещин и увеличить диапазон регистрируемых длин трещин.7 10029 линией задержки и триггером управления аналоговым ключом, причем выход дискриминатора удара подключен к первому входу триггера управления аналогового переключателя, выход ана-логового переключателя подключен к входу Формирователя прямоугольных импульсов и к входу дискриминатора переднего Фронта, первый выход которого подключен к второму входу триг р гера управления аналоговым переключателем, а второй выход дискриминатора переднего фронта и выход формирователя прямоугольных импульсов подключены к входам схемы ИЛИ, выход ко-торой подключен к первому входу триггера управленИя аналоговым ключом,52 8а выход последнего подключен к управляющему входу аналогового ключа,выход дискриминатора нижнего уровняподключен к неуправляемому входуаналогового, переключателя и черезлинию задержки,- к неуправляемомувходу аналогового ключа, выход которого подключен к входу блока обработки информации и к входу формирователя заднего фрона, выход которого подключен к второму входу триггера управления аналоговым ключом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРпо заявке Ю 2407349/28,кл. 6 01 Й 29/04, 1977,Сост Техр а ам из е Редактор Н, БобковаЗаказ 1539/26ВНИИПИ Гпо де11 ОД ИоФилиал ППП ":354 ь В, РжевкинБабинец КорректорЕ, РоакПодписноеомитета СССРч открытиикая наб. д. 4/ од, ул. Проектная