Устройство для акустико-эмиссионного контроля дефектов

Устройство для акустико-эмиссионного контроля дефектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области нераэрушающего контроля материалов и изделий по сигналам акустической эмиссии (АЭ). Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет учета временных интервалов между экстремумами, текущего значения сигнала АЭ при отсутствии нелокальных экстремумов, а также сортировки и накопления информации по заданному признаку ее принадлежности. Автоматически осуществляется адаптация задаваемой величины, с которой сравнивается модуль разности значений текущего .и предыдущего нелокальных экстремумов в блоке 16 определения нелокального экстремума. Получаемая информация о параметрах экстремумов накапливается с учетом принадлежности ее к тому или иному процессу, например анализируются сигналы на фазе нагружения и разгрузки. Для этого электронно-вычислительная машина (ЭВМ) 13 в канал Управление выдает код переключения коммутатора 30, ко (Л f2

СОЮЗ СОЯЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1337760 А1

1511 4 С О! И 29/04

ВСГГ .М? 7 . А g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

„)3

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5TAЫ ЛИ0",ЕКА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4051903/25-28 (22) 08.04.86 (46) 15.09,87. Бюл. Ф 34 (72) Л.10.0днопозов и С,П .Шафрыгин (53) 620.179.16 (088.8) (56) Грешников В.А., Дробот !О ° Б,Акустическая эмиссия, М.: Изд-во стандартов, 1976, с,9.

АЕТ5000. Acoueti — Emission Technology Corporation. Division of

Krautk amer-Branson International

Smi thlone company. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИКО-ЭМИССИОННОГО КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов

И изделий по сигналам акустической эмиссии (АЭ) ° Целью изобретения является повышение достоверности контроля эа счет учета временньгх интервалов между экстремумами, текущего значения сигнала АЭ при отсутствии иелокальных экстремумов, а также сортировки и накопления информации по заданному признаку ее принадлежности.

Автоматически осуществляется адаптация задаваемой величины, с которой сравнивается модуль разности значений текущего .и предыдущего нелокальных экстремумов в блоке 16 определения нелокального экстремума. Получаемая информация о параметрах экстремумов накапливается с учетом принадлежности ее к тому или иному процессу, например анализируются сигналы на фазе нагружения и разгрузки, Для этого электронно-вычислительная машина

{ЭВМ) 13 в канал "Управление" выдает код переключения коммутатора 30, ко,133 торый после дешифровки в дешифраторе

l4 команд упранления формирует управляющий сигнал, поступающий через третью схему ИЛИ 22 на вход триггера

23, который переключает коммутатор

30. Блок 12 памяти в устройстве конт7760 роля дефектов реализует принцип распараллеливания информации, применяемый для согласонания большой скорости поступления информации с ограниченной скоростью ввода информации в

ЭВ1), 1 ил .

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий по сигналам акустической эмиссии (АЭ) и может быть использовано

25 для диагностики технического состояния объекта контроля.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет наличия блоков, позволяющих учитывать временные интервалы между экстремумами, те10 кущее значение сигнала АЭ при отсутствии нелокальных экстремумов, обеспечивающих возможность исключения накопления информации о локальных экстремумах, а также сортирующих и

15 накапливающих информацию Но заданному признаку ее принадлежности.

На чертеже изображено устройство для акус тико-эмиссионного контроля дефектов.

Устройство цля акустпко-эмиссионного контроля дефектов содержит последовательно соединенные приемный преобразователь 1, блок 2 усиления и селекции сигналов, блок 3 детектирования, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4 и блок 5 определения экстремума, нь1полненный н виде соединенных последовательно регистра 6 текущего отсчета, регистра 7 предыдущего отсчета и первой схемы 8 сравнения, выход регистра 6 текущего отсчета соединен с вторым входом первой схемы 8 сравнения, последовательно включенные генератор 9 импульсов и 35 счетчик 10, образующие блок ll определения временных параметров экстремумов, блок 12 памяти, электронновычислительную машину (ЭВМ) )3, дешифратор 14 команд управления, вход 40 которого соединен с выходом "Управлениен ЭВ) 13, а его первый выход соединен с входом внешнего упранле2 ния блока 12 памяти, вход управления записью времени экстремума которого соединен с управляющим выходом блока 5 определения экстремума, информационный вход блока 12 памяти соединен с информационным выходом блока 5 определения экстремума, а первый выход — с нходом Ввод 3ВМ 13, первую схему ИЛИ ) 5, блок 16 определения нелокального экстремума, содержащий соединенные последовательно регистр 17 экстремума, блок 18 определения модуля разности и вторую схему 19 сравнения, регистр 20 заданной величины, выход которого соединен с вторым входом второй схемы 19 сравнения, первый вход регистра 17 экстремума соединен с вторым входом блока 18 определения модуля разности и с третьим выходом блока 5 определения экстремума, вход регистра

20 заданной величины соединен с выходом "Вынод" ЭВМ 13, выход второй схемы )9 сравнения соединен с первым входом первой схемы ИЛИ 15, второй вход которой соединен с выходом переноса счетчика 10, выход первой схемы HJIH )5 соединен со входом регистра 17 экстремумов и с входом управления сбросом счетчика 10 блок

)2 памяти содержит соединенные последовательно вторую 21, третью 22 схемы ИЛИ и триггер 23, соединенные последовательно первый счетчик 24 адреса и первую схему 25 памяти, соединенные последонательно второй счетчик 26 адреса и вторую схему 27 памяти, первая схема 25 памяти и первый счетчик 24 адреса, а также вторая схема 27 памяти и второй счетчик 26 адреса образуют соотнетственно первый 28 и второй 29 запоминающие блоки, коммутатор 30, ин,1337760

25

55 формационный вход которого соединен с вторым выходом счетчика 10 и с информационным выходом блока 5 определения экстремума, вход управления записью коммутатора 30 соединен с выходом схемы ИЛИ 15, парные выходы коммутатора 30 подключен к соответствующим входам схем 25 и 27 памяти, выходы первой 25 и второй 27 схем памяти и первого 24 и второго 26 счетчиков адреса соединены с входом

"Ввод" ЭВМ 13, выходы переноса первого 24 и второго 26 счетчиков адреса подключены к входам второй схемы

ИЛИ 21, выход которой соединен с входом нПрерываниен ЭВМ 13, второй вход третьей схемы ИЛИ 22 соединен с вторым выходом дешифратора 14 команд управления, выход триггера 23 соединен с управляющим входом коммутатора 30, первый и второй входы первой

25 и второй 27 схем памяти соединены с соответствующими входами первого

24 и второго 26 счетчиков адреса.

Устройство для акустико-эмиссионного контроля дефектов работает следующим образом.

Сигнал АЭ принимается приемным преобразователем, поступает на блок 2 усиления и селекции, блок 37 детектирования и преобразуется в цифровой код в АЦП 4, с выхода которого в виде последовательности цифровых кодов поступает в блок 5 определения экстремума. В блоке 5 с помощью первой схемы 8 сравнения анализируется изменение знака разности двух последовательных отсчетов АЦП 4, которые записаны в регистрах 6 и 7 текущего и предыдущего отсчетов. Наличие смены знака разности свидетельствует о существовании экстремума, на выходе первой схемы 8 сравнения формируется управляющий сигнал в блок 12 памяти, по которому в первую схему 25 памяти первого запоминающего блока 28 производится запись кода текущего отсчета счетчика 10 блока 11 определения временных параметров экстремумов, С выхода блока 5 определения экстремума код предыдущего отсчета АЦП 4 поступает в блок 16 определения нелокального экстремума, где с помощью блока 18 определения модуля разности и второй схемы 19 сравнения анализируется условие превышения заданной величины величиной абсолютной разности между значениями,текущего экс тремума и предыдущего нелок ального экстремума, которые хранятся соот ветственно в регистрах 20, 7 и 17 °

Если условие выполняется, что свидетельствует о том, что выделенный экстремум является нелокальным, то с выхода второй схемы 19 сравнения через первую схему ИЛИ 15 на вход управления регистра 17 экстремума поступает сигнал, которым производится перезапись текущего экстремума из регистра 7 в регистр 17 нелокального экстремума. В процессе дальнейшей работы устройства уже новое значение нелокального экстремума сравнивается с последующими экстремумами, которые выделяются в блоке 5 определения экстремума ° В момент определения нелокального экстремума сигнал, поступающий с выхода первой схемы ИЛИ 15, подается одновременно на вход управления записью величины экстремума блока 12 памяти. Под действием этого сигнала в первую схему 25 памяти первого запоминающего блока 28 производится запись кода текущего отсчета нелокального экстремума и прибавление единицы в первый счетчик 24 адреса, подготавливая адрес ячеек памяти первой схемы 25 памяти для записи последующей информации.

Если параметры сигнала АЭ та;овы, что импульсы АЭ имеют редкий характер, либо выделенные экстремумы не соответствуют критерию нелокального экстремума, то в случае переполнения счетчика 10 в блоке 11 определения временных параметров экстремумов, т.е. при отсутствии нелокальных кстремумов в фиксированном временном интервале измерения, с выхода переноса счетчика 10 через первую схему

ИЛИ 15 на вход управления регистра

17 экстремума и на вход управления записью величины экстремума блока 12 памяти подается управляющий сигнал.

Под действием этого сигнала обновля1 ется информация в регистре 17 экстремума, а в память второго запоминающего блока 29 заносится информация о текущем значении сигнала АЭ и его времени. При этом признаком того, что данный отсчет не является нелокальным экстремумом, будет соответст вие старшего разряда кода времени состоянию "1", которое возникает при переполнении счетчика 10, Поэтому при дальнейшем анализе информа.

1337760 ции программным путем с помощью

ЭВМ 13 легко отличаются нелокальные экстремумы от текущих значений, После записи во второй запоминающий блок 29 информации о текущем значении или о нелокальном экстремуме сигналов с выхода первой схемы

ИЛИ 15 производится также сброс счетчика IO после чего начинается отсчет нового временного интервала до следующего нелокального экстремума или текущего значения сигнала АЭ.

Процесс накопления информации во втором запоминающем блоке 29 ограничен конечным объемом памяти второй схемы 27 памяти. При заполнении всего объема на выходе переноса второго счетчика 26 адреса формируется сигнал, поступающий через вторую схему ИЛИ 21 на шину "Прерывание" ЭВМ 13 и через третью схему ИЛИ 22 на вход триггера 23. Последний своим сигналом производит переключение коммутатора 30 таким образом, что накопление информации будет производиться в первом запоминающем блоке 28, а второй запоминающий блок 29 будет приведен в режим считывания информации, о чем и сообщается сигналом, поступающим на шину прерывания ЭВМ 13.

При считывании информации иэ второго запоминающего блока 29 ЭВМ !3 подает на дешифратор 14 команд управления сигнал, соответствующий коду чтения информации, который после дешифрации устанавливает адрес второго счетчика 26 адреса и подключает выходы второй схемы 27 памяти к каналу

"Ввод" ЭВМ. После ввода информации в ЭВМ 13 данные подвергаются дальнейшей обработке по программе в соответствии с принятым алгоритмом ° На основании результатов этой обработки устройство позволяет автоматически осуществить адаптацию задаваемой величины, с которой сравнивается модуль разности значений текущего и предыдущего нелокального экстремумов в блоке 16 определения нелокального экстремума, При этом ЭВМ 13 по каналу "Вывод" записывает в регистр 20 заданной величины оптимальное значение заданной величины в смысле принятого критерия качества функционирования устройства контроля дефектов.

Устройство позволяет накапливать получаемую информацию о параметрах экстремумов с учетом принадлежности

45 ее к тому или иному процессу, событию, Например, при усталостных испытаниях объекта требуется анализировать сигналы отдельно на фазе нагружения и разгрузки. Для этого в необходимый момент времени ЭВМ 13 в канал "Управление" выдает код переключения. коммутатора 30, который после дешифрации в дешифраторе 14 команд управлений формирует управляющий сигнал, поступающий через третью схему

ИЛИ 22 на вход триггера 23, который переключает коммутатор 30. При считывании информации в данном режиме работы устройства контроля дефектов

ЭВМ 13 сначала обращается по каналу

"Ввод" к счетчику 24 или 26 адреса того из запоминающих блоков 28 и 29, который предоставлено ЭВМ 13 для считывания информации. Состояние счетчика 24 или 26 соответствует объему накопленной информации в предшествующем цикле измерения. Этот объем информации и должен быть введен иэ блока 12 памяти в ЭВГ1 13. Блок 12 памяти позволяет также реализовать принцип распараллеливания информации, применяемый для согласования большой скорости поступления информации с orраниченной скоростью ввода информации в ЭВМ.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность контроля за счет введения блоков, позволяющих автоматически учитывать свойства сигналов и управлять величиной, задаваемой для выделения нелокальных экстремумов, при длительном отсутствии импульсов АЭ осуществлять оценку текущего сигнала АЭ в межимпульсном интервале, накапливать информацию с учетом признака ее принадлежности, а вид накопленной информации обеспечивает возможность со значительной степенью свободы перестраивать алгоритмы ее обработки, 50

Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для акустико-эмиссионного контроля дефектов, содержащее последовательно соединенные приемный преобразователь, блок усиления и селекции сигналов, блок детектирования, аналого-цифровой преобразователь и блок определения экстремума, последовательно включенные генератор импульсов и счетчик, блок памяти, электронно-вычислительную машину, дешифра.1337760

Составитель И,Ардашева

Техред И.Попович Корректор В,Бутяга

Редактор Е.Копча

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 4123/41

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 тор команд управления, вход которого соединен с выходом Управление" электронно-вычислительной машины, а его первый выход соединен с входом внеш5 него управления блока памяти, вход управления записью времени экстремума которого соединен с управляющим выходом блока определения экстремума, информационный вход блока памя- lp ти соединен с информационным выходом блока определения экстремума, а первый выход — с входом нВвод" электронно-вычислительной машины, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения достоверности,оно снабжено первой схемой ИЛИ, блоком определения нелокального экстремума, содержащим соединенные последовательно .регистр экстремума, блок оп- 2р ределения модуля разности и схему сравнения, регистр заданной величины, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения, первый вход регистра экстремума соединен с вто- 25 рым входом блока определения модуля разности и с третьим выходом блока определения экстремума, вход регистра заданных значений соединен с выходом нВыводн электронно-вычислитель- 3<1 ной машины, выход схемы сравнения соединен с первым входом первой схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом переноса счетчика, выход первой схемы ИЛИ соединен с управляющим входом регистра экстремума и с входом управления сбросом счетчика, блок памяти содержит соединенные последовательно вторую, третью схемы ИЛИ и триггер, соединенные последовательно первый счетчик адреса и первую схему памяти, соединенные последовательно второй счетчик адреса и вторую схему памяти, коммутатор, информационный вход которого соединен с вторым выходом счетчика и с информационным выходом блока определения экстремума, вход управления записью коммутатора соединен с выходом первой схемы ИЛИ, парные выходы коммутатора подключены к соответствующим входам схем памяти, выходы первой и второй схем памяти и первого и второго счетчиков адреса соединены с входом "Ввод" электронно-вычислительной машины, выходы переноса первого и второго счетчиков адреса подключены к входам второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с входом "Прерывание" электронно-вычислительной машины, второй вход третьей схемы

ИЛИ соединен с вторым выходом дешифратора команд управления, а выход триггера соединен с управляющим входом коммутатора.