SU720351A1 - Устройство дл определени места расположени дефекта - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области неразрушенного контрол  качества материалов и изделий и может быть использовано дл  определени  места расположени  дефектов в пространственных конструкци х сложной формы.

Известно устройство дл  определегга  местоположени  дефекта, содержащее акустический преобразователь, усилитель, фильтр, формирователь и измеритель разности хода моментов времени прихода ситналов 1 .

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению 5гел етс  устройство дл  определени  места расположени  дефекта, содержащее п-приемопередатчиков с пьезоэлектрическими преобразовател ми и блоками кодировани  и приемную систему 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  недостаточна  точность определени  места расположени  дефекта.

Цель изобретени  - повыщение точности определени  места расположени  дефекта.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  определени  места расположе-

ни  дефекта, содержащем п-щзиемонередатчиков с пьезоэлектрическими преобразовател ми и блоками кодировани  и приемггую систему, в каждом приемопередатчике пьезоэлектрический преобразователь выполнен в виде двух концентрических колец, между которыми установлен поглотитель, коэффициент поглощени  которого зависит от направлени  прихода сигнала , а блок кодировани  выполнен в виде двухканального усилител , выходы которого

0 соединены соответственно с первым и вторым входами дискриминатора, а также с первым и через линию задержки со вторым входами двухканального пикового детектора, а первый и второй входы двухканального усилител 

5 соединены соответственно с центральным и внешним кольцом пьезоэлектрического преобразовател , выходы пикового детектора соединены соответственно с первым и вторым входами блока измерител  отношений, последовательно соединенного с ключом, преобразователем амплитуды, модул тором и генератором, при этом вход ключа соедю{ен с выходом дискриминатора, а выходы модул торов всех

приемопередатчиков соединены через линчю св зи с приемной системой.

На чертеже изображена структурна  схема устройства дл  определени  места расположени  дефектов и расположение приемопередатчиков на исследуемом объекте.

Устройство содержит устанавливаемые на контролируемом объекте 1 приемопередатчики 2, 3 ... п, рассто ние между которыми выбирают равным радиусу зоны, котора  определ етс  из услови  дисперсии переднего фронта сигнала. Ограничение зоны приема исключает погрешность определени  координат, завис щую от рассто ни .

Каждый приемопередатчик включает преобразователь , в корпусе 4 которого располох ены два концентрических кольца 5 и 6 из пол ризованной пьезокерамики, принимающих колебани , распростран ющиес  в объекте 1. Между кольцами 5 и 6 установлен поглотитель 7 акустических колебаний, выполненный, например , в виде кольца, наружна  грань которого выполнена по окружности, а внутренн   - по спирали. Верхний торец поглотител  7 плавно уменьшаетс  по высоте от заданного значени  до нул .

Пьезокерамика колец 5 и 6 подсоед1шена соответственно к первому и второму входам двухканального усилител  8, выходы которого подсоединены к дискриминатору 9, обеспечивающему селекцию ударных помех и определ ющему зону приема сигналов акустической эмиссии, и через линию задержки 10 в первом входе - к пиковому детектору 11. Выход детектора 11 подсоединен Через блок 12 отнощений , ключ 13, преобразователь 14 амплитуды сигнала в длительность, модул тор 15 с генератором 16 с определенной частотой заполнени  к линии 17 передачи. Выход дискриминатора 9 подсоединен ко второму входу ключа 13. Частоты заполнени  приемопередатчиков 2, 3 ... п различны. Лини  передачи 17 подсоединена к усилителю 18 приемника, выход усилител  18 - к блоку 19 частотных дискриминаторов и к детектору 20 огибающей подсоединенному последовательно через блок 21 преобразовани  длительности в дискретное значение, коммутатор 22 многоканальный, регистр 23 ввода информации, реверсивные счетчики 24, дещифраторы 25 к индикатору 26. Выход блока 19 через схему 27 опроса приемопередатчиков , снабженную генератором 28, соединен с коммутатором 22, генерато{юм 29 единиц градуса и коммутатором 30 номеров приемопередатчиков. Выход генератора 29 и выход коммутатора 30 номеров подключен ко второму и третьему входам реверсивного счетчика 24. Второй выход коммутатора 30 через регистр 31 ввода н дешифратор .32 св зан с индикатором 33 номера приемопередатчика .

Claims (2)

1. Сигнал акустической эмиссии (АЭ) дефекта, распростран  сь в объекте 1, достигает одного из приемопередатчиков 2, 3 ... п акустической эмиссии и поступает на пьезоэлектрическое кольцо 5 и через поглотитель 7 - на пьезоэл ктрическое кольцо 6. В зависимости от направлени  прихода сигнала значени  затухани  амплитуды его в кольце поглотител  7 различные. Сигналы, преобразованные и усиленные в двухканальног усилителе 8, поступают в дискриминатор 9, где анализируютс  по крутиз е переднего фронта. Этим самым обеспечиваетс  селекци  помех и прием сигналов акустической эмиссии только из заранее заданной зоны, в случае прихода сигналов из удаленной зоны или сигнала от удара ключ 13 после дискриминации по переднему фронту блокирует прохождение сигнала в тракт приемопередатчика . В других случа х ключ 13 открыт. Усиленный сигнал с колец 5 и 6 соответственно поступает на первый и второй входы двухканальнОго пикового детектора 11 одновременно. Одновременность поступлени  обеспечиваетс  наличием линии задержки 10 между выходом усили  8 и первым входом дегектора 11. В пиковом детекторе И вьщел ютс  пиковые значени  огибающих сигналов в обоих каналах. Затем эти значени  поступают в блок 12, где происходит деление значений амплитуд, в качестве значени  делител  используетс  сигнал с кольца 6, а делимого - с кольца 5. Полученное частное от делени  поступает через аналоговый ключ 13 на преобразователь 14 амплитуды в длительность, где происходит пропорциональное преобразова;- амплитуды в длительность. Полученный сигна/; в модул торе 15 заполн етс  определенной дл  данного приемопередатчика частотой от генератора -16. Сигналы с модул торов 15 приемопередатчиков принимаютс  по радио или по Л1ШИИ св зи приемником. Сигналы поступают на усилитель 18, частотные дискриминаторы 19, реагирующие на определенную частоту , а затем - в схему 27 опроса приемопередатчиков , в которой сигнал приемопередатчика преобразуетс  в определенное количество импульсов , на второй вход которой подаетс  сигнал опроса с выхода генератора 28 опроса. Количество импульсов, соответствующее номеру приемопередатчика, поступает на коммутатор 22 и переводит соответствующий ключ коммутатора 22 в положение пропускани  ннформашш через коммутатор в секцию регистра 23 ввода информации. Информаци , поступающа  через усилитель 18, детектор 20, подаетс  в преобразователь 21. Дискретные значени  сигнала ввод тс  через коммутатор 22 в секцию соответствующего огфеделенной частоте приемопередатчика многосекционного регистра 23 ввода информации, откуда по сиг налу, соответствующему номеру приемопередат чика, вырабатываемому в случае прихода со схемы 27 сигнала опроса, поступающего с коммутатора 30, информаци  о .длительности импульса (т.е. значение угла прихода сигнала) поступает на запись в один из каналов реверсивного счетчика 24, соответствующего номеру приемопередатчика. Списывание информации с реверсивного счетчика выбранного канала осуществл етс  пачками импульсов с генератора 29. Длительность пачки соответствует углу 1 , а интервал между импульсами заполнени  пачки равен интервалу между импульсами вырабатываемыми преобразователем 21 в дискретных значени х, выбираемых таким образом , что интервал между импульсами равен 1 угла прихода сигнала АЭ. Списанна  информаци  значени  угла прихода сигнала на приемопередатчик поступает на многоканальный дещифратор 25, где дискретные значени  импульсов преобразуютс  в цифровой код выбранного канала. Цифровой код, соответствующий углу прихода сигнала АЭ на приемопередатчик, поступает на индикатор, где происходит высвечивание цифрового значени  угла прихода сигнала АЭ на приемопередатчик . Одновременно дискретные значени  номера П1)иемопередатчика, поступившие с вЫ хода схемы опроса 27, через коммутатор 30 поступают на резистор ввода 31 и дешифратор 32, где количество импульсов преобразуетс  в цифровой код, соответствующий номеру приемопередатчика. Эти кодовые значени  номера приемопередатчика поступают на шадикатор 33 дл  высвечивани  номера приемопере датчика, с которого на приемное устройство поступает сигнал, несущий значение угла прихода сигналов АЭ на приемопередатчик. Регистраци  сигнала АЭ двум  или трем  смежными приемопередатчиками 2 значений угла прихода сигнала АЭ на приемопередатчик, поступает на индикатор, где происходит высвечивание цифрового значени  угла прихода сигнала АЭ на приемопередатчик. Одновременно дискретные значени  номера приемопередатчика , поступившие с выхода схемы опроса 27, через коммутатор 30 поступают на регистр ввода 31 и дешифратор 32, где количество импульсов преобразуетс  в цифровой код, соответствующий номеру приемопередатчика. .Эти кодовые значени  номера приемопередатчика поступают на индикатор 33 дл  высвечивани  номера приемопередатчика, с которого на приемное устройство поступает сигнал, несущий значение угла прихода сигналов АЭ на приемопередатчик. Регистраци  сигнала АЭ двум  или трем  смежными приемопередатчиками 2 значений угла прихода сигаала АЭ дает возможность по шадикатору приемника определить, место образование дефекта на пересечении , троведенных по индицированному значению углов отсчета при поступлении сигналов акустической змиссии на два или на три приемопередатчика . Дефект в зоне установки приемопередатчиков быстро наход т, например, с помощью указател  угла, устанавл ;заемого на каждом приемопередатчике, подключаемом к выходу блока 14 преобразова {и  амплитуды в длительность и содержащем преобразователи дл ггельности в д ЕСкретные значени , дешифраторы и индикаторы. Формула изобретени  Устройство дл  определени  места располохчспи  дефекта, содержащее п-приемопередатчкков с пьезоэлектрическими преобразовател ми и блоками кодировани  и npneNmyip систему , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности определени  места расположени  дефекта, в каждом приемопередатчике пьезоэлектрический преобразователь выполнен в ввде двух концентрнчсскж колец, между которыми установлен поглотитель, коэффициент поглощени  которого зависит от направлени  сигнала, а блок кодиро вани  выполнен в двухкапального усилитет , выходы которого соедга1ень соответственно с первым и вторым входами дискриминатора , а также с первым и через линию задержки со вторым входами двухканального пикового детектора,-а их первый и второй входы двухканального усилител  соед1шень соответственно с центральным и внеигаим кольцами пьезоэлектрического преобразовател , выходы пшчового детектора соединены соответственно с первым и вторым входами блока измерител  отношений, последовательно соединенного с ключом, гфеобразователем амплитуды, модул тором и генератором, при этом вход ключа соединен с выходом дискриминатора, а выходы модул торов всех приемопередатчиков соед1шены через лшс-:;.} св зи с приемной системой . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 P.M.Wingfieed We9d Moitoring ЪУ Stress NVare Lmiasion uncJ Fafertcoticm. 972, 40, № 10, S. 351-355.
2. 2. Патент США № 3886553, кл. G 01 N 29/00, 972.

   ±ыж

   26