RU2210065C2 - Body monitoring system - Google Patents
Body monitoring system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2210065C2 RU2210065C2 RU2000119176A RU2000119176A RU2210065C2 RU 2210065 C2 RU2210065 C2 RU 2210065C2 RU 2000119176 A RU2000119176 A RU 2000119176A RU 2000119176 A RU2000119176 A RU 2000119176A RU 2210065 C2 RU2210065 C2 RU 2210065C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensors
- sensitivity
- acoustic emission
- signals
- recording
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области контроля изделий на предмет установления их технического состояния, в частности наличия трещин, негерметичности, свойств материала корпуса, и может быть использовано во многих областях техники, в частности при диагностике состояния топливных баков ракет, корпусов обитаемых отсеков космического аппарата. The invention relates to the field of monitoring products in order to establish their technical condition, in particular the presence of cracks, leaks, material properties of the hull, and can be used in many fields of technology, in particular in the diagnosis of the state of fuel tanks of rockets, buildings of the inhabited compartments of the spacecraft.
Из патентной литературы известны различные системы контроля герметичности и технического состояния объектов. Так, например, известно устройство (система) для контроля герметичности объекта, в частности цистерн, акустическим методом, содержащее прямой канал с размещенным вне объекта ультразвуковым излучателем, блоки формирования и обработки сигналов прямого канала и обратный канал с блоками формирования и обработки сигналов обратного канала, выход последнего соединен c передающей антенной и ультразвуковым микрофоном (см., например, патент РФ 2115105 от 12.04.94 г., кл. G 01 M 3/24). From the patent literature, various systems for monitoring the tightness and technical condition of objects are known. So, for example, it is known a device (system) for monitoring the tightness of an object, in particular tanks, by the acoustic method, containing a direct channel with an ultrasonic emitter located outside the object, blocks for generating and processing signals of the direct channel and a return channel with blocks for generating and processing signals of the return channel, the output of the latter is connected to a transmitting antenna and an ultrasonic microphone (see, for example, RF patent 2115105 dated 04/12/94, class G 01 M 3/24).
Из патентной литературы известна также система контроля технического состояния корпуса объекта, содержащая блок датчиков акустической эмиссии (первичные преобразователи), размещенных в определенных по поверхности корпуса местах, и блоки аналитической обработки и регистрации сигналов акустической эмиссии, по которым судят о техническом состоянии объекта контроля (см. , например, описание к патенту РФ 2139511 от 06.07.96 г., кл. G 01 M 3/24, G 01 N 29/14)- прототип. The patent literature also contains a system for monitoring the technical condition of the object’s body, containing a block of acoustic emission sensors (primary transducers) located in places defined on the surface of the body, and blocks for analytical processing and recording of acoustic emission signals, which are used to judge the technical condition of the object under control (see ., for example, the description of the patent of the Russian Federation 2139511 from 07/06/96, CL G 01 M 3/24, G 01 N 29/14) - prototype.
Однако известные решения довольно сложны, недостаточно точны и не дают быстрого знания остаточного срока службы корпуса объекта. However, the known solutions are quite complex, not accurate enough and do not provide a quick knowledge of the residual life of the facility.
Задачей данного изобретения является создание устройства (системы), позволяющего достичь необходимого технического результата в виде быстрого и точного определения остаточного срока службы контролируемого объекта с помощью более простой системы, а также расширение арсенала технических средств контроля. The objective of the invention is to create a device (system) that allows you to achieve the required technical result in the form of a quick and accurate determination of the residual life of a controlled object using a simpler system, as well as expanding the arsenal of technical means of control.
Решение данной задачи достигается тем, что в системе контроля технического состояния корпуса объекта, содержащей блок датчиков акустической эмиссии, размещенных в определенных по поверхности корпуса местах, и блоки аналитической обработки и регистрации сигналов акустической эмиссии, по которым судят о техническом состоянии объекта контроля. В соответствии с изобретением весь блок датчиков разделен на две группы - с двумя порогами чувствительности, причем датчики с грубой чувствительностью расставлены равномерно по всему корпусу на расстояниях между датчиками, подводящих регистрировать сигналы от удара по корпусу в любом месте, а датчики высокой чувствительности установлены в местах предполагаемых наибольших напряжений в корпусе, при этом по поступающим сигналам в блок обработки сигналов судят об остаточном сроке службы корпуса путем сравнения величин и скорости роста усталостных трещин и деградации свойств материала с допустимыми их величинами. The solution to this problem is achieved by the fact that in the system for monitoring the technical condition of the object’s body, which contains a block of acoustic emission sensors located in places defined on the surface of the body, and blocks for analytical processing and recording of acoustic emission signals, which are used to judge the technical condition of the control object. In accordance with the invention, the entire sensor block is divided into two groups - with two sensitivity thresholds, with sensors with coarse sensitivity distributed evenly throughout the body at distances between sensors leading to record signals from impacts on the body anywhere, and high sensitivity sensors are installed in places the expected highest voltages in the housing, while the incoming signals to the signal processing unit judge the remaining life of the housing by comparing the values and growth rate of thalist cracks and degradation of material properties with their permissible values.
Настоящее изобретение поясняется прилагаемой схемой, где представлена блок-схема приема сигналов акустической эмиссии. The present invention is illustrated by the attached circuit, which presents a block diagram of the reception of acoustic emission signals.
Система контроля технического состояния корпуса объекта содержит акустически эмиссионные датчики высокой чувствительности для определения усталостных микротрещин - поз. 1, акустически эмиссионные датчики высокой чувствительности для определения места разгерметизации - поз. 2, датчики с грубой чувствительностью для определения физико-механических свойств материала корпуса - поз. 3, аналитический блок обработки результатов измерений и определения остаточного срока службы корпуса - поз. 4, блоки звукового и светового сигналов появления негерметичности и достижения критической величины остающегося срока службы - поз. 5, записывающее и запоминающее устройство результатов измерений - поз. 6, блок согласования сигналов для передачи в блок телеметрии - поз. 7 и блок телеметрии и передачи показаний в центр управления полетом (ЦУП) - поз. 8. The system for monitoring the technical condition of the body of the object contains acoustically emission sensors of high sensitivity for determining fatigue microcracks - pos. 1, acoustically emission sensors of high sensitivity for determining the location of depressurization - pos. 2, sensors with coarse sensitivity for determining the physicomechanical properties of the body material - pos. 3, an analytical unit for processing measurement results and determining the residual life of the housing - pos. 4, blocks of sound and light signals of leakage and achievement of a critical value of the remaining service life - pos. 5, a recording and storage device of the measurement results - pos. 6, a block matching signals for transmission to the telemetry block - pos. 7 and the telemetry unit and the transmission of testimony to the flight control center (MCC) - pos. 8.
Работа системы реализуется следующим образом. The system is implemented as follows.
Устанавливаются на контролируемый объект, например на стенку топливного бака ракеты с его наружной стороны или на внутреннюю поверхность обитаемого отсека космического аппарата датчики акустической эмиссии (акустико-эмиссионные датчики) для контроля технического состояния корпуса объекта, например, для определения мест разгерметизации, для определения механофизических свойств материала корпуса. Acoustic emission sensors (acoustic emission sensors) are installed on a controlled object, for example, on the wall of a rocket fuel tank from its outer side or on the inner surface of a inhabited compartment of a spacecraft, to monitor the technical condition of the object’s body, for example, to determine the depressurization places, to determine the mechanophysical properties case material.
Весь блок датчиков разделен на две группы - с двумя порогами чувствительности: датчики с грубой чувствительностью и датчики высокой чувствительности. The entire sensor block is divided into two groups - with two sensitivity thresholds: sensors with a rough sensitivity and high sensitivity sensors.
Датчики с грубой чувствительностью расставлены равномерно по всему корпусу на максимально больших расстояниях между датчиками, позволяющих устойчиво регистрировать сигналы от удара по корпусу в любом месте и с таким расчетом, чтобы их было минимальное количество. Датчики с высокой чувствительностью установлены в местах предполагаемых наибольших напряжений в корпусе совместно с датчиками другой группы или по отдельности также на внутреннюю или наружную стенки бака или отсека. Sensors with coarse sensitivity are placed evenly throughout the body at the largest possible distances between the sensors, which allow stably registering signals from impact on the body at any place and in such a way that there are a minimum number of them. Sensors with high sensitivity are installed in places of the expected highest voltages in the housing, together with sensors of another group or individually, also on the inner or outer walls of the tank or compartment.
В случае нарушения целостности корпуса, появления намечающихся (зарождающихся) трещин в корпусе - усталостных или под воздействиям каких-то ударов, толчков или изменения свойств материала корпуса под воздействием старения, температур и т.д. сигналы об этом с датчиков 1-3 вследствие изменения эмиссии в этих местах поступают в аналитический блок 4 обработки результатов измерений и определения остаточного срока службы корпуса. При этом в блоке 5 эти данные проявляются в виде звуковых и световых сигналов, в блоке 6 фиксируются в записывающем и запоминающем устройстве, а в блоке 7 эти данные (сигналы) согласуются для передачи в блок телеметрии и передачи показаний в ЦУП. In the event of a violation of the integrity of the body, the appearance of emerging (incipient) cracks in the body - fatigue or under the influence of some shocks, shocks or changes in the properties of the material of the body under the influence of aging, temperatures, etc. signals about this from sensors 1-3 due to changes in emissions in these places are sent to the analytical unit 4 for processing the measurement results and determine the remaining service life of the housing. At the same time, in block 5, these data are manifested in the form of sound and light signals, in block 6, they are recorded in a recording and storage device, and in block 7, these data (signals) are coordinated for transmission to the telemetry block and transmission of readings to the MCC.
Данное изобретение позволяет оперативно обнаруживать и устранять появляющиеся негерметичности в герметичном обитаемом отсеке КА или в баках ракет. Одновременно вводится инструментальный контроль состояния оболочки корпуса и на основе этого повышается надежность прогнозирования сроков эксплуатации данной техники путем сравнения величин и скорости роста усталостных трещин и деградации свойств материала с допустимыми их величинами. This invention allows you to quickly detect and eliminate the occurring leaks in a sealed manned spacecraft compartment or in missile tanks. At the same time, instrumental monitoring of the condition of the shell is introduced, and on the basis of this, the reliability of predicting the life of this equipment is increased by comparing the values and growth rate of fatigue cracks and degradation of material properties with their permissible values.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119176A RU2210065C2 (en) | 2000-07-20 | 2000-07-20 | Body monitoring system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000119176A RU2210065C2 (en) | 2000-07-20 | 2000-07-20 | Body monitoring system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000119176A RU2000119176A (en) | 2002-09-10 |
| RU2210065C2 true RU2210065C2 (en) | 2003-08-10 |
Family
ID=29245201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000119176A RU2210065C2 (en) | 2000-07-20 | 2000-07-20 | Body monitoring system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2210065C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2479829C1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Device for checking air-tightness of spacecraft structural components |
| RU2540066C1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Device for check of leakproofness of structure elements of space vehicle (sv) |
| RU2611985C2 (en) * | 2011-04-26 | 2017-03-01 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | Process control equipment integrity evaluating method and device |
-
2000
- 2000-07-20 RU RU2000119176A patent/RU2210065C2/en active IP Right Revival
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2611985C2 (en) * | 2011-04-26 | 2017-03-01 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | Process control equipment integrity evaluating method and device |
| RU2479829C1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-04-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Device for checking air-tightness of spacecraft structural components |
| RU2540066C1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Device for check of leakproofness of structure elements of space vehicle (sv) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4775028A (en) | Method and system for depth sounding | |
| US5930202A (en) | Acoustic counter-sniper system | |
| US6161434A (en) | Method and device for detecting and locating a reflecting sound source | |
| WO2000073811A1 (en) | Acoustic counter-sniper system | |
| US6961657B1 (en) | Submarine launched expendable radio navigation buoy system | |
| US20230132220A1 (en) | Dual acoustic pressure and hydrophone sensor array system | |
| US6763720B1 (en) | Measuring system including positioning and data transfer | |
| RU2210065C2 (en) | Body monitoring system | |
| JP4431148B2 (en) | Cross antenna composed of linear sub-antennas and a series of processing | |
| US5530678A (en) | Real-time calibration acoustic array | |
| US5040157A (en) | Expendable virtual vertical sensing array | |
| US9688371B1 (en) | Vehicle based vector sensor | |
| CN101479597A (en) | Acoustic method and apparatus for detection and characterization of a medium | |
| US6052335A (en) | Multiple-frequency sonar system | |
| RU2546852C1 (en) | Hydroacoustic method of distance measurements using explosion signal | |
| US4319348A (en) | Method and apparatus of surveying nodular targets on the sea floor | |
| US7685862B1 (en) | Target system giving accuracy and energy | |
| US7679999B2 (en) | Marine acoustic sensor assembly | |
| Stoughton | SAIC SENTINEL acoustic counter-sniper system | |
| US5654937A (en) | Acoustic element tester for an array of hydrophones | |
| US5220537A (en) | Statistically calibrated transducer | |
| GB1568968A (en) | Method and apparatus for testing containers | |
| RU2592741C1 (en) | Hydroacoustic station for detection and location of gas leaks | |
| US4259732A (en) | Transducer assembly for self-calibration | |
| US3225859A (en) | Pipe line hydrophone system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180721 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200226 |