Способ регистрации сигналов акустической эмиссии

Способ регистрации сигналов акустической эмиссии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и предназначено для определения прочностных характеристик материала.

Аналогом данного изобретения является способ регистрации сигнала акустической эмиссии SU 1578636 А1, 1990 г., МПК G01/04. Сущность способа заключается в следующем. Генерируют электромагнитную волну СВЧ диапазона, излучают ее на поверхность контролируемого изделия, находящегося в напряженном состоянии, принимают дифрагированную электромагнитную волну и по ее параметрам, изменившимся на периодической дифракционной картине поперечных упругих волн, судят о параметрах сигналов акустической эмиссии.

Недостатком этого метода является низкая чувствительность.

Известен способ регистрации сигнала акустической эмиссии (RU 2372615 С1, 2009 г, МПК G01N 29/14, G01N 22/02 прототип). Сущность способа заключается в том, что на поверхность контролируемого металлического изделия, находящегося в напряженном состоянии, излучают когерентную поляризованную электромагнитную волну СВЧ, принимают отраженную дифрагированную электромагнитную волну и по ее параметрам судят о параметрах акустической эмиссии, при этом одновременно с облучением электромагнитной волной образец для получения более точного сигнала акустической эмиссии подвергают воздействию ультразвуковой волны от постороннего источника.

Недостаток: использование для активизации усталостных процессов в образцах испытываемых металлов совместно с механическими воздействиями дополнительных внешних устройств, в частности генератора ультразвуковых волн, что значительно усложняет реализацию существующего метода как в части проведения испытаний, так и в обработке полученных результатов.

Задача изобретения: упростить регистрацию и обработку сигнала акустической эмиссии.

Для этого в способе регистрации сигнала акустической эмиссии, в котором с помощью гидропресса образец подвергают импульсному нагружению и тем самым создают в металле напряженное состояние, а затем с помощью импульса нагружения формируют в образце упругую волну, которая стимулирует массовый синхронный выход дислокаций из кристалла материала, что в результате создает суммарный сигнал акустической эмиссии, устойчиво фиксируемый пьезодатчиком.

Сущность предложенного способа состоит в следующем:

Образец подвергается нагружению, в результате чего в изделии возникают механические локальные напряжения. Эти напряжения создают дислокации, близкие к полному своему выходу. А затем для того чтобы увеличить мощность сигнала акустической эмиссии и придать ему заданный период повторения, образец подвергают воздействию упругой волны, которая стимулирует массовый синхронный выход дислокацией, что создает суммарный сигнал акустической эмиссии.

На приложенных чертежах показаны устройство для испытания (фиг.1) и характер нагружения (фиг.2).

Пример

Предложенный способ осуществляется с помощью устройства, схема которого изображена на фиг.1. Это устройство содержит плунжерный насос 1, жесткий короткий трубопровод 2, распределитель 3, предохранительный клапан 4, гидроцилиндр 5, несущую металлоконструкцию 6, образец 7 и пьезодатчик 8.

Способ осуществляется следующим образом:

1. Подготавливают установку для проведения испытаний согласно схеме фиг.1.

2. Нагружают образец исследуемого материала в импульсном режиме, с одновременным увеличением суммарной нагрузки с помощью насоса, обеспечивающего характер изменения подачи см. фиг.2.

3. С помощью пьезодатчика регистрируем суммарный сигнал АЭ, который усиливается в пределах каждого пика подачи.

Образец исследуемого материала нагружают импульсно в режиме ступенчатого возрастания нагрузки. И при каждом нагружении фиксируют сигнал акустической эмиссии. Регистрацию осуществляют с помощью датчика эмиссии волн напряжений, который устанавливают на рабочую часть образца перпендикулярно направлению нагружения. Каждая ступень нагружения характеризуется импульсным динамическим внешним воздействием на образец. Акустическая эмиссия - это отклик на каждый внешний импульс. При равномерном нагружении или при статическом нагружении сигналы акустической эмиссии слабы. А в пределах каждой ступени нагружения образца происходит концентрация эмиссионного сигнала, что делает его достаточно мощным и слышимым.

Технический эффект заключается в упрощении способа регистрации и обработки сигналов акустической эмиссии. Во-первых, не используется генератор ультразвуковых волн, во-вторых, сигнал фиксируется при помощи пьезодатчика, при этом получаемый сигнал достаточно четкий.

Способ регистрации сигналов акустической эмиссии в металлах, в котором образец материала нагружают с помощью гидропресса и фиксируют сигнал акустической эмиссии, отличающийся тем, что в образце создают напряженное состояние путем импульсного воздействия и после каждой ступени нагружения с помощью импульса нагружения формируют в образце продольную упругую волну, а сигнал акустической эмиссии фиксируют пьезодатчиком.