SU855491A1 - Device for acoustic emission signal detection - Google Patents

Description

Изобретение относится к неразру- \ тающему контролю и может быть использовано для контроля качества материалов и изделий. сThe invention relates to non-destructive testing and can be used to control the quality of materials and products. from

Известно устройство для обнаружения сигналов акустической эмиссии, содержащее преобраз~ователь, усилитель формирователь, интейсиметр, счетчик импульсов и регистратор Г1] . «θA device is known for detecting acoustic emission signals, comprising a transducer, an amplifier driver, an intimesimeter, a pulse counter, and a recorder G1]. Θ

Наиболее близким по технической ' ^υ сущности к предлагаемому является устройство для обнаружений' сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные преобразователь, усилитель, фильтр и формирователь, блок установления порогй , регистрации и индикатор [2] .The closest in technical ^'υ is the essence of the proposed device for detecting' the acoustic emission signals, comprising series-connected converter, amplifier, filter and shaper block threshold, and the indicator register [2].

Недостатком этих устройств является то, что с их помощью нельзя обнаружить слабые сигналы акустической эмиссии, сравнимое с собственными шумами аппаратуры.The disadvantage of these devices is that with their help it is impossible to detect weak acoustic emission signals, comparable to the intrinsic noise of the equipment.

Цель изобретения - обнаружение сигналов на уровне собственных шу- · ?мов аппаратуры.The purpose of the invention is the detection of signals at the level of intrinsic noise of the equipment.

Эта цель достигается за счет того, что устройство снабжено генератором импульсов, подключенной к нему линией задержки с η отводами, η схемами „ совпадений, подключенными к η отво- 30 дам линии задержки, η Счетчиками _ импульсов, подключенными к выходам схем совпадений, коммутирующей схемой, подключенной к выходам счетчиков· импул'дсов, тактовым генераторам, подключенным ко второму входу' коммутирующей схе№, выход которой подключен к блоку установления порога регистрации, а число η выбрано из соотношения:This goal is achieved due to the fact that the device is equipped with a pulse generator, a delay line connected to it with η taps, η coincidence circuits connected to η 30 delay line taps, η pulse counters connected to the coincidence circuit outputs, a switching circuit connected to the outputs of the counters · impul'ds, clock generators connected to the second input of the switching circuit, the output of which is connected to the unit for setting the registration threshold, and the number η is selected from the relation:

'· . Т где Т - период собственных колебаний преобразователя;'·. T where T is the period of natural vibrations of the Converter;

— длительность импульсов на выходе формирователя.- the duration of the pulses at the output of the shaper.

На чертеже, представлена блок-схема устройства.In the drawing, a block diagram of a device.

Устройство содержит преобразователь 1, усилитель 2, фильтр 3, формирователь 4 импульсов, генератор 5 импульсов, линию б задержки, η схем 7 совпадений, η счетчиков 8 импульсов, схему 9 коммутации, тактовый генератор 10, блок 11 установления порога регистрации и индикатор 12.The device comprises a converter 1, an amplifier 2, a filter 3, a pulse shaper 4, a pulse generator 5, a delay line b, η coincidence circuits 7, η pulse counters 8, a switching circuit 9, a clock 10, a registration threshold setting unit 11, and an indicator 12.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Преобразователь 1 принимает сигналы акустической эмиссии. Электричес3 to кий сигнал с преобразователя проходит усилитель 2, фильтр 3 и формирователь 4, который формирует импульсы длительностьюJ· , в момент, когда входной процесс имеет при пересечении нулевого уровня положительную производную^ эти импульсы поступают на пер- ’ вые входа схей 7 совпадения. Так как реакцией преобразователя/! да сигналы акустической эмиссии является периодическая функция с периодическим пересечением нулевого уровня, то в качестве копии моментов пересечения нулевого уровня реакцией преобразователя 1 на сигналы акустической эмиссии используется периодическая импульсная последовательность с длительностью импульсов, равной X , и периодом, равным периоду'реакции преобразователя 1 на сигналы акустической эмиссии. Таким образом, на вто рые входа схем 7 совпадения с гене- 20 ратора 5 импульсов через линию 6 задержки подается периодическая импульс” ная последовательность, иммитирующая моменты пересечения нулевого уровня реакцией преобразователя на сигналы акустической эмиссии.Converter 1 receives acoustic emission signals. The electric signal from the converter passes amplifier 2, filter 3, and driver 4, which generates pulses of duration J ·, at the moment when the input process has a positive derivative at the zero level crossing ^ these pulses arrive at the first input of coincidence circuit 7. Since the reaction of the converter /! Since acoustic emission signals are a periodic function with periodic zero crossing, then a periodic pulse sequence with a pulse duration equal to X and a period equal to the period of the response of converter 1 to the signals is used as a copy of the moments of crossing the zero level acoustic emission. Thus, to the second inputs of the coincidence circuit 7 from the 5 pulse generator 20, a periodic pulse is supplied through the delay line 6, which imitates the moments of crossing the zero level by the response of the converter to acoustic emission signals.

Сравнение на схемах 7 совпадения импульсов, вырабатываемых формирователем 4 импульсов, с рядом относительно друг друга импульсных последовательностей, снимаемых с отводов линии 6 задержки, производится для устранения пропуска сигналов акустической эмиссии из-за случайного характера их появления. В линии 6 задержки импульсная последовательность задерживается от отводах отводу на величину, равную длительности импульсов импуль·; сной последовательности. Количество импульсных последовательностей п, снимаемых с отводов линии б задержки, а следовательно, и количество схем 7 совпадения и счетчиков 8 импульсов определяется следующим равенством;A comparison in the coincidence circuits 7 of the pulses generated by the pulse shaper 4 with the pulse sequences taken from the taps of the delay line 6 relative to each other is performed to eliminate the omission of acoustic emission signals due to the random nature of their appearance. In the delay line 6, the pulse sequence is delayed from the taps by the tap by an amount equal to the pulse duration of the pulse ·; clear sequence. The number of pulse sequences n taken from the taps of the delay line b, and therefore the number of matching circuits 7 and pulse counters 8, is determined by the following equality;

т ^η=νγt ^η = νγ

В схемах 7 совпадения вырабатываются импульсы при совмещении импульсов, даются на счетчиках импульсы тактовым ____________ мощью кордмутирующей схем» 9 поступающих на их входа, и высчетчики 8 импульсов.В 8 импульсов подсчитываются за время, определяемое генератором 10. С по1, запускаемой тактовым генератором 10, про.изводится поочерёдное подключение счетчиков 8 импульсов к блоку 11 установления порога регистрации и установка счетчиков 8 импульсов в исходное положение. В блоке 11 установление порога регистрации производит- ·> ся сравнение показаний счетчиков 8 импульсов с заданным порогом и вырабатываются сигналы о наличии или отсутствии сигналов акустической эмиссии во входном процессе. Сигналы с блока 11 поступают на индикаторное устройство 12, в качестве которого может быть импользован самописец или любое другое регистрирующее устройство.In coincidence circuits 7, pulses are generated when the pulses are combined, pulses are given on the counters by a clock ____________ by the power of the cord-switching circuits ”9 received at their input, and 8 pulses counters. 8 pulses are counted in the time determined by the generator 10. From 1 started by the clock generator 10, alternating connection of the 8 pulse counters to the block 11 for setting the registration threshold and the installation of the 8 pulse counters in the initial position is performed. In block 11, the registration threshold is set. A comparison of the readings of 8 pulse counters with a given threshold is made and signals are generated about the presence or absence of acoustic emission signals in the input process. The signals from block 11 are fed to an indicator device 12, which can be used as a recorder or any other recording device.

Claims (2)

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ 1 . Изовретение относитс  к неразрушаюцему контролю и может быть исполь зовано дл  контрол  качества материа лов и изделий. Известно устройство дл  обнаружени  сигналов акусти ческой эмиссии, содержащее преобразователь, усилител формшрователь, интейсиметр, счетчик импульсов и регистратор Tlj . Нгшбопее близким по технической сущности к предлагаемо  вл етс  устройство дл  обнаружениТ сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные пре)рбразователь , усилитель, фильтр и формирователь , блок устанонпени  пороги регистрации и индикатор 2 . Недостатком этих устройств  вл ет с  то, что с их помощью нельз  обнаружить слабые сигналы акустической эмиссии, сравнимое с собственными шумами гшпаратуры Цель изобретени  - обнаружение сигналов на уровне собственных шу- мов гшпаратуры. Эта цель достигаетс  за счет того что устройство снабжено генератором импульсов, подключенной к нему лини ей задержки с п отводами, п схемами совпадений, подключенными к п отводам линии зёщержки, п счетчиками импульсов, подключенными к выходам схем совпадений, коммутирующей схемой , подключенной к выходам счетчиков- импул сов, тактовым генераторам, подключенным ко второму входу коммутирующей схеки, выход которой подключен к блоку установлени  порога регистрации, а число п выбрано из соотношени : . Т- где Т - период собственных колебаний преобразовател ; С - длительность импульсов на выходе форми ров ат ел  . На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит преобразователь 1, усилитель 2, фильтр 3, формирователь 4 импульсов, генератор э импульсов, линию 6 эадержки, п схем 7 совпадений, п счетчиков 8 импульсов , схему 9 коммутации, тактовьгй генератор 10, блок 11 установлени  порога регистрации и индикатор 12. Устройство работает следующим образом. Преобразователь 1 принимает сигналы акустической эмиссии. Электрнческий сигнал с преобразовател  проколи т усилитель 2, фильтр 3 и формирователь 4, который формирует импульсы длительностью С J- , в момент когда входной процесс имеет при пересечени нулевого уровн , положительную пройз водную эти импульсы поступают на пе вые входа схей 7 совпадени . Так как реакцией преобразовател  ffSL сигналы акустической эмиссии  вл етс периодическа  функци  с периодическим пересечением нулевого уровн , то в качестве копии моментов пересечени  нулевого уровн  реакцией преобразовател  1 на сигнс1лы акустической эмиссии испрльзуетс  периоди еска  импульсна  последовательность с длительностью импульсов, равнойТ , и периодом, равным периодуреакции преобразовател   1 на сигналы акустической эмиссии . Таким образом, на вт рые входы схем 7 совпадени  с генератора 5 импульсов через линию б за цержки подаетс  периодическа  импуль на  последовательность, иммитирующа  моменты пересечени  нулевого уровн  реакцией преобразовател  на сигналы акустической эмиссии. Сравнение на схемах 7 совпадени  импульсов, вырабатываемых формирова лем 4 импульсов, с р дом относительн друг друга импульсных последовательностей/ снимае№ах с отводов линии 6 задержки, производитс  дл  устранени  пропуска сигналов акустической эмиссии из-за случайного характера и по влени . В линии 6 задержки импуль на  последовательность задерживаетс  от отвода к отводу на величину, равную длительности импульсов импуль сной последовательности. Количество импульсных последовательностей п, снимаемых с отводов линии б задержки , а следовательно, и кс 7ичество схем 7 совпадени  и счетчиков 8 импульсов определ етс  следующим равенством: В схемах 7 совпадени  вырабатываютс  импульсы при совмещении импул сов, поступающих на их входы, и выдаютс  на счетчики 8 импульсов.В счетчиках В импульсов подсчитываютс импульсы за врем , oпpeдeJJ eмoe тактовым генератором 10. С помощью ко «1мутирующей схеглл 9, запускаемой тактовым генератором 10, про изводитс  поочерёдное подключение счетчиков 8 импульсов к блоку 11 установлени  порога регистрации и установка счетчиков 8 импульсов в исходное положение. В блоке 11 установление порога рагистрации производат- с  сравнение показаний счетчиков 8 импульсов с заданным порогом и вырабатываютс  сигналы о наличии или отсутствии сигналов акустической эмиссии во входном процессе. Сигналы с блока 11 поступают на индикаторное устройство 12, в качестве которого может быть импользован самописец или любое другое регистрирующее устройство. Формула изобретени  Устройство дл  обнаружени  сигналов акустической эмиссии, содержшдее последовательно соединенные преобразователь , усилитель, фильтр и формирователь , блок установлени  порога регистрации и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью обнаружени  сигналов на уровне соответственных шумов аппаратуры, оно снабжено генератором импульсов, подключенной к нему линией задержки с п отводами, п схемами совпадений , подключенными к п отводам линии задержки, п счетчиками импульсов, подключенными к выходам схем совпадений , коммутирующей схемой, подключенной к выходам счетчиков импульсов тактовым генератором, подключенным ко второму входу коммутирующей Ъхемы , выход которой подключен к блоку установлени  порога регистрации, а число п выбрано из соотношени  где Т - период собственных колебаний преобразовател , длительность импульсов на выходе формировател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США 3545262, кл. G 01 W 28/04, .1970. i (54) DEVICE FOR DETECTION OF ACOUSTIC EMISSION SIGNALS 1. The resolution refers to non-destructive testing and can be used to control the quality of materials and products. A device for detecting acoustic emission signals is known, which comprises a transducer, a shaper amplifier, an intismimeter, a pulse counter, and a Tlj recorder. Nearby to the technical essence of the present invention is a device for detecting T acoustic emission signals comprising in series connected pre-converter, amplifier, filter and driver, installation unit thresholds of registration and indicator 2. The disadvantage of these devices is that with their help it is impossible to detect weak acoustic emission signals comparable to the intrinsic noise of the gparatura. The purpose of the invention is to detect signals at the level of the intrinsic noise of the gparatura. This goal is achieved due to the fact that the device is equipped with a pulse generator, connected to it a delay line with n taps, n coincidence circuits connected to n taps of the rod line, n pulse counters connected to the outputs of the coincidence circuit, a switching circuit connected to the outputs of the counters - impulses, a clock generator connected to the second input of the switching circuit, the output of which is connected to the registration threshold setting block, and the number n selected from the relation:. T- where T is the period of natural oscillations of the converter; C is the pulse duration at the output of the ate forms. The drawing shows the block diagram of the device. The device contains a converter 1, an amplifier 2, a filter 3, a pulse shaper 4, a pulse generator, a delay line 6, n coincidence circuits 7, 8 pulse counters 8, a switching circuit 9, a clock generator 10, a registration threshold setting unit 11 and an indicator 12. The device works as follows. Transducer 1 receives acoustic emission signals. The electrical signal from the converter pierces the amplifier 2, the filter 3, and the driver 4, which generates pulses of duration C J-, at the moment when the input process has a zero level crossing, the positive pulse has passed through the water and these pulses arrive at the first input of circuit 7 of coincidence. Since the reaction transducer ffSL signals of the acoustic emission is a periodic function with a periodic zero-crossing, then as a copy of the moments of zero crossings reaction transducer 1 on acoustic emission signs1ly isprlzuets periodic eska pulse sequence of a pulse width ravnoyT, and a period equal periodureaktsii transducer 1 on acoustic emission signals. Thus, the second inputs of circuit 7 coincident with generator 5 of pulses are fed through a line b for cores to a sequence imitating the zero-crossing times by the response of the transducer to acoustic emission signals. Comparison in the circuits 7 of the pulses produced by the shaping of the 4 pulses with a number of pulse sequences / shots relative to each other from the taps of the delay line 6 is made to eliminate the passage of acoustic emission signals due to a random nature and occurrence. In line 6, the pulse per sequence delayed from the tap to the tap by an amount equal to the pulse duration of the pulse sequence. The number of pulse sequences p removed from the taps of the delay line b, and therefore also the number of coincidence circuits 7 and pulse counters 8 is determined by the following equation: In coincidence circuits 7, pulses are generated when the impulses arriving at their inputs are matched and output to counters 8 impulses. In impulse counters B, impulses are counted for a time that is determined by the clock generator 10. With the help of the "muting circuit 9, triggered by the clock generator 10, the counters 8 impulses are connected to block 11, establishing the detection threshold and setting pulse counter 8 to the initial position. In block 11, the establishment of the threshold for registration is made by comparing the readings of the counters of 8 pulses with a predetermined threshold and signals are generated about the presence or absence of acoustic emission signals in the input process. The signals from block 11 are sent to the indicator device 12, which can be used as a recorder or any other recording device. Apparatus for detecting acoustic emission signals, comprising a serially connected transducer, amplifier, filter and shaper, a recording threshold setting unit and an indicator, characterized in that, in order to detect signals at the level of corresponding noise of the apparatus, it is equipped with a pulse generator connected to it delay line with n taps, n coincidence circuits, connected to n taps of the delay line, n pulse counters, connected to the outputs of the coincidence circuits, comm A switching circuit connected to the outputs of the pulse counters by a clock generator connected to the second input of the switching circuit, whose output is connected to the registration threshold setting block, and the number n is chosen from the relation where T is the period of natural oscillations of the converter, pulse duration at the output of the imager. Sources of information taken into account in the examination 1. US Patent 3545262, cl. G 01 W 28/04, .1970. i 2.Бражников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическа  эмисси  .М., издательство стандартов, 1976, С.219221 (прототип).2. Brazhnikov V.A., Drobot Yu.B. Acoustic emission. M., Publishing house of standards, 1976, P.219221 (prototype).