RU2105301C1 - Multichannel acoustic-optical device to inspect articles - Google Patents
Multichannel acoustic-optical device to inspect articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2105301C1 RU2105301C1 RU95111759A RU95111759A RU2105301C1 RU 2105301 C1 RU2105301 C1 RU 2105301C1 RU 95111759 A RU95111759 A RU 95111759A RU 95111759 A RU95111759 A RU 95111759A RU 2105301 C1 RU2105301 C1 RU 2105301C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- channel
- digital
- memory
- Prior art date
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 206010033101 Otorrhoea Diseases 0.000 description 1
- 230000005534 acoustic noise Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано при прочностных испытаниях конструкций. The invention relates to non-destructive testing and can be used in strength testing of structures.
Известно устройство для контроля качества изделий [1] , содержащее идентичные каналы приема и обработки сигналов акустической эмиссии, имеющие последовательно соединенные пьезоэлектрический преобразователь и предварительный усилитель, основной усилитель и последовательно соединенные пиковый детектор и аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь и регистратор. Каждый из каналов снабжен фильтром, включенным между предварительным усилителем и основным усилителем, первым формирователем импульсов, вход которого соединен с выходом основного усилителя, а выход - с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, последовательно соединенными элементом памяти, вход которого соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, блоком возведения двоичного кода в квадрат, счетчиковым делителем, элементарной ячейкой пересчетных схем и коммутатором, соединяющим вход "Сброс" пикового детектора с шиной нулевого потенциала, вторым формирователем импульсов, вход которого соединен с вторым выходом аналого-цифрового преобразователя, а выход - с входом управления ключом и вторыми входами элемента памяти и блока возведения в квадрат двоичного числа, выход основного усилителя соединен с входом пикового детектора, общим для N каналов приема и обработки сигналов акустической эмиссии, последовательно соединенными генератором тактовых импульсов, таймером и распределителем импульсов, N выходов которого соединены со стробирующими входами компараторов соответствующего канала, последовательно соединенными первым элементом НЕ, вход которого соединен с выходами коммутаторов всех каналов, и регистром памяти, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя, последовательно соединенными элементом И, первый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, двоичным счетчиком, дешифратором, выходы которого соединены с входами управления регистра памяти, вторым элементом НЕ, выход которого соединен с входом "Сброс" элементарной ячейки пересчетных схем каждого канала, выход цифроаналогового преобразователя соединен с входом регистратора, один из выходов дешифратора - с входом второго НЕ и вторым входом элемента И, выход двоичного счетчика - с входами управления коммутаторов каждого канала, выход генератора тактовых импульсов - с третьими входами аналого-цифровых преобразователей и блоком возведения двоичного числа и квадрат каждого канала. A device for quality control of products [1] is known, which contains identical channels for receiving and processing acoustic emission signals, having a piezoelectric transducer and a pre-amplifier connected in series, a main amplifier and a peak detector and an analog-to-digital converter, a digital-to-analog converter, and a recorder connected in series. Each channel is equipped with a filter connected between the pre-amplifier and the main amplifier, the first pulse shaper, the input of which is connected to the output of the main amplifier, and the output - to the second input of the analog-to-digital converter, connected in series with a memory element, the input of which is connected to the output of the analog-digital a converter, a block for squaring a binary code, a counter divider, a unit cell of recalculation circuits and a switch connecting the reset input of the peak detector to the bus zero potential, by a second pulse shaper, the input of which is connected to the second output of the analog-to-digital converter, and the output is connected to the key control input and the second inputs of the memory element and the binary squaring unit, the output of the main amplifier is connected to the peak detector input common to N channels for receiving and processing acoustic emission signals, connected in series by a clock generator, a timer and a pulse distributor, N outputs of which are connected to the gate inputs of the computer ators of the corresponding channel, serially connected by the first element NOT, whose input is connected to the outputs of the commutators of all channels, and a memory register, the output of which is connected to the input of the digital-analog converter, serially connected by the AND element, the first input of which is connected to the output of the clock generator, binary counter, decoder the outputs of which are connected to the control inputs of the memory register, the second element is NOT, the output of which is connected to the input "Reset" of the unit cell of the recalculated each channel, the output of the digital-to-analog converter is connected to the input of the recorder, one of the outputs of the decoder is connected to the input of the second NOT and the second input of the AND element, the output of the binary counter is connected to the control inputs of the switches of each channel, the output of the clock generator is connected to the third inputs of analog-to-digital converters and a binary number block and a square of each channel.
Общими признаками указанного аналога и заявляемого изобретения являются каналы приема и обработки сигналов акустической эмиссии, содержащие последовательно соединенные акустический преобразователь, предварительный усилитель, фильтр, усилитель и пиковый детектор, а также коммутатор каналов, генератор, счетчик, элемент памяти, цифроаналоговый преобразователь, таймер и регистратор. Common features of this analogue and the claimed invention are the channels for receiving and processing acoustic emission signals containing a series-connected acoustic transducer, preamplifier, filter, amplifier and peak detector, as well as a channel commutator, generator, counter, memory element, digital-to-analog converter, timer and recorder .
Однако данное устройство не позволяет определять времена прихода сигналов акустической эмиссии на измерительные каналы и, следовательно, не может с достаточной точностью определить координаты источников акустической эмиссии. However, this device does not allow to determine the arrival times of acoustic emission signals to the measuring channels and, therefore, cannot determine the coordinates of the sources of acoustic emission with sufficient accuracy.
Наиболее близким по технической сущности является многоканальное акустико-эмиссионное устройство для контроля изделий (а.с. N 1589204, G 01 N 29/4, приоритет от 4.10.88 г.) содержащее идентичные каналы приема и обработки сигналов акустической эмиссии, каждый из которых состоит из последовательно соединенных пьезоэлектрического акустического преобразователя, предусилителя, фильтра, основного усилителя, к выходу которого подключен пиковый детектор и формирователь строба, а также цифроаналоговый преобразователь и регистратор. Кроме того, в каждом канале устройство содержит компаратор, элемент памяти, а также соединенные последовательно генератор, счетчик, блок памяти, причем в каждом канале выход пикового детектора соединен с инвертирующим входом компаратора, выход формирователя строба соединен со стробирующим входом компаратора, выход которого соединен с выходом сброса пикового детектора и входом элемента памяти каждого канала. Выход элемента памяти каждого канала соединен с соответствующим входом коммутатора. Блок памяти имеет режим вход, а второй вход его соединен с выходом счетчика и вторыми входами формирователя строба и элемента памяти каждого канала. Выход блока памяти соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с неинвертирующими входами компараторов каждого канала. Выход коммутатора соединен с входом регистратора. Выход элемента ИЛИ-НЕ формирователя строба соединен с первым входом элемента И и первым входом второго элемента И, второй вход первого элемента И соединен с выходом третьего элемента И, а выход первого элемента И - с входом первого триггера, неинвертирующий выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и с выходом формирователя, а инвертирующий выход соединен с вторым входом третьего элемента И. Выход усилителя соединен с входом компаратора, выход которого соединен с входом элемента задержки. Выход последнего соединен с S-входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И. Входы сброса первого и второго триггеров объединены и соединены с выходом второго элемента И. The closest in technical essence is a multichannel acoustic emission device for monitoring products (a.s. N 1589204, G 01 N 29/4, priority dated 4.10.88) containing identical channels for receiving and processing acoustic emission signals, each of which consists of a series-connected piezoelectric acoustic transducer, preamplifier, filter, main amplifier, the output of which is connected to a peak detector and a gate driver, as well as a digital-to-analog converter and a recorder. In addition, in each channel, the device contains a comparator, a memory element, as well as a generator, a counter, a memory unit connected in series, and in each channel the output of the peak detector is connected to the inverting input of the comparator, the output of the gate driver is connected to the gate input of the comparator, the output of which is connected to a peak detector reset output and a memory element input of each channel. The output of the memory element of each channel is connected to the corresponding input of the switch. The memory block has an input mode, and its second input is connected to the counter output and the second inputs of the gate former and the memory element of each channel. The output of the memory block is connected to the input of the digital-to-analog converter, the output of which is connected to the non-inverting inputs of the comparators of each channel. The output of the switch is connected to the input of the recorder. The output of the OR element of the gate driver is connected to the first input of the element And and the first input of the second element And, the second input of the first element And is connected to the output of the third element And, and the output of the first element And is connected to the input of the first trigger, the non-inverting output of which is connected to the second input the second element And with the output of the driver, and the inverting output is connected to the second input of the third element I. The output of the amplifier is connected to the input of the comparator, the output of which is connected to the input of the delay element. The output of the latter is connected to the S-input of the second trigger, the output of which is connected to the first input of the third element I. The reset inputs of the first and second triggers are combined and connected to the output of the second element I.
Общими признаками указанного прототипа и заявляемого изобретения являются измерительные каналы, состоящие из последовательно соединенных акустического преобразователя, предварительного усилителя, фильтра, основного усилителя, пикового детектора, компаратора, коммутатора каналов, а также последовательно соединенных генератора, счетчика, блока памяти, элемента памяти, вход которого соединен с выходом счетчика, цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен ко вторым входам компараторов и регистратор. Common features of this prototype and the claimed invention are measuring channels consisting of a series-connected acoustic transducer, pre-amplifier, filter, main amplifier, peak detector, comparator, channel switcher, as well as a series-connected generator, counter, memory unit, memory element, the input of which connected to the counter output, a digital-to-analog converter, the output of which is connected to the second inputs of the comparators and the recorder.
Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет определять времена прихода сигналов акустической эмиссии на измерительные каналы, а значит - не может с высокой точностью определять координаты источников акустической эмиссии. The disadvantage of this device is that it does not allow to determine the arrival times of acoustic emission signals to the measuring channels, which means that it cannot determine the coordinates of the sources of acoustic emission with high accuracy.
При разработке многоканального акустико-эмиссионного устройства для контроля изделий была поставлена задача расширения функциональных возможностей за счет определения координат развивающихся дефектов. When developing a multi-channel acoustic emission device for product monitoring, the task was to expand the functionality by determining the coordinates of developing defects.
Поставленная задача решается за счет того, что многоканальное акустико-эмиссионное устройство для контроля изделий содержит измерительные каналы, состоящие из последовательно соединенных акустического преобразователя, предварительного усилителя, фильтра, основного усилителя, пикового детектора и компаратора, последовательно соединенные генератор, счетчик и блок памяти, а также коммутатор каналов, элемент памяти, первый вход которого соединен с выходом счетчика, а второй вход - с выходом коммутатора каналов, цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен ко вторым входам компараторов, и регистратор. Кроме того, устройство снабжено вторым блоком памяти, вход которого связан с входом счетчика, коммутатором, первый вход которого соединен с выходом второго блока памяти, а выход - со входом цифроаналогового преобразователя, блоком управления, вход которого соединен с выходом коммутатора каналов, а первый вод - с управляющим входом коммутатора каналов, элементом задержки, вход которого соединен со вторым выходом блока управления и управляющим входом коммутатора, а выход - со входами сброса пиковых детекторов каналов, а также таймером, вход которого объединен со входами блоков памяти, а выход элемента памяти подключен ко входу регистратора. The problem is solved due to the fact that the multi-channel acoustic emission device for monitoring products contains measuring channels, consisting of a series-connected acoustic transducer, pre-amplifier, filter, main amplifier, peak detector and comparator, series-connected generator, counter and memory unit, and also a channel switch, a memory element, the first input of which is connected to the output of the counter, and the second input - with the output of the channel switch, digital-to-analog conversion Vatel, whose output is connected to the second input of the comparator, and a recorder. In addition, the device is equipped with a second memory unit, the input of which is connected to the counter input, a switch, the first input of which is connected to the output of the second memory unit, and the output - with the input of a digital-to-analog converter, a control unit whose input is connected to the output of the channel switch, and the first water - with the control input of the channel switch, a delay element, the input of which is connected to the second output of the control unit and the control input of the switch, and the output - with the reset inputs of the peak channel detectors, as well as a timer, input otorrhea combined with the inputs of memory blocks, and the output of the memory element is connected to the input of the recorder.
На фиг. 1 показана функциональная схема многоканального акустико-эмиссионного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. In FIG. 1 shows a functional diagram of a multi-channel acoustic emission device; in FIG. 2 is a timing diagram explaining the operation of the device.
Многоканальное акустико-эмиссионное устройство для контроля изделий содержит (фиг. 1): 1..... N - измерительные каналы приема и обработки сигнала акустической эмиссии; 2 - акустический преобразователь; 3 - предварительный усилитель; 4 - фильтр; 5 - основной усилитель; 6 - пиковый детектор; 7 - компаратор; 8 - генератор; 9 - счетчик; 10 - блок памяти; 11 - коммутатор каналов; 12 - элемент памяти; 13 - цифроаналоговый преобразователь; 14 - регистратор; 15 - второй блок памяти; 16 - второй коммутатор; 17 - блок управления; 18 - элемент задержки; 19 - таймер. A multi-channel acoustic emission device for monitoring products contains (Fig. 1): 1 ..... N - measuring channels for receiving and processing an acoustic emission signal; 2 - acoustic transducer; 3 - pre-amplifier; 4 - filter; 5 - main amplifier; 6 - peak detector; 7 - a comparator; 8 - generator; 9 - counter; 10 - memory block; 11 - channel switch; 12 - memory element; 13 - digital-to-analog converter; 14 - registrar; 15 - the second block of memory; 16 - the second switch; 17 - control unit; 18 - delay element; 19 - timer.
Практическая реализация предлагаемого устройства выполняется по известным схемам с использованием отечественных интегральных схем серий 1355, 555, 561 (В.Л. Шило. Популярные цифровые микросхемы. - М: Радио и связь, 1987- с. 19). Предварительный 3 и основной 5 усилители выполнены на операционных усилителях типа КР1407УДI. В качестве пьезоэлектрических преобразователей 1 используются микрообъемные пьезоэлектрические преобразователи из керамики типа ЦТС-19. Компаратор 7 собран на интегральных микросхемах 521СА2 (А.Л. Булычев, В. И. Галкин, В. А. Прохоренко. Аналоговые интегральные схемы. Справочник. - Минск: Беларусь, 1994, с. 208-210). Блоки памяти 9, 13, 14 выполнены на микросхемах 541РУI. Коммутатор каналов 8 и второй коммутатор 16 выполнены на микросхемах серий 555, 1355, 561КП1. Генератор 11 представляет собой мультивибратор, собранный на логических элементах И-НЕ, в обратную связь которых включен кварцевый резонатор. Линия задержки 17 собрана на цифровых элементах 555. Блок управления 10 реализуется программно, либо аппаратно на цифровых микросхемах серий 1355, 555 (Цифровые интегральные схемы. Справочник. - М.: Радио и связь, 1994 - П.П Мальцев, Н.С. Долидзе и др. ). В качестве регистратора 14 используется принтер и жесткий диск ПЭВМ 386ДХ. Цифроаналоговый преобразователь 13 выполнен на микросхеме 1118ПА2 (Аналоговые и цифровые интегральные схемы. Справочное пособие. - Под ред. С. В. Якубовского - М.: Радио и связь, 1984). The practical implementation of the proposed device is carried out according to well-known circuits using domestic integrated circuits of the 1355, 555, 561 series (V.L. Shilo. Popular digital circuits. - M: Radio and communications, 1987- p. 19). Preliminary 3 and 5 main amplifiers are made on operational amplifiers of type KR1407UDI. As the piezoelectric transducers 1 are used microvolume piezoelectric transducers made of ceramics type TsTS-19. Comparator 7 is assembled on 521CA2 integrated circuits (A. L. Bulychev, V. I. Galkin, V. A. Prokhorenko. Analog Integrated Circuits. Reference. Minsk: Belarus, 1994, p. 208-210). The memory blocks 9, 13, 14 are made on 541RUI chips. The channel switch 8 and the second switch 16 are made on chips of the 555, 1355, 561KP1 series. The generator 11 is a multivibrator assembled on AND-NOT gates, the feedback of which includes a quartz resonator. The delay line 17 is assembled on digital elements 555. The control unit 10 is implemented either software or hardware on digital microcircuits of the 1355, 555 series (Digital integrated circuits. Reference book. - M.: Radio and communications, 1994 - P.P. Maltsev, N.S. Dolidze et al.). As the registrar 14, a printer and a PC 386DX hard drive are used. The digital-to-analog converter 13 is made on the chip 1118PA2 (Analog and digital integrated circuits. Reference guide. - Ed. By S. V. Yakubovsky - M .: Radio and communications, 1984).
Многоканальное акустико-эмиссионное устройство для контроля изделий содержит 1. ...N измерительных каналов, состоящих и из последовательно соединенных акустического преобразователя 2, предварительного усилителя 3, фильтра 4, основного усилителя 5, пикового детектора 6 и компаратора 7, последовательно соединенные генератор 8, счетчик 9 и блок памяти 10, а также коммутатор каналов 11, элемент памяти 12, первых вход которого соединен с выходом счетчика 9, а второй вход - с выходом коммутатора каналов 11, цифроаналоговый преобразователь 13, выход которого подключен ко вторым входам компараторов 7, и регистратор 14. Кроме того, устройство снабжено вторым блоком памяти 15, вход которого связан с выходом счетчика 9, коммутатором 16, первый вход которого соединен с выходом первого блока памяти 10, второй вход - с выходом второго блока памяти 15, а выход - со входом цифроаналогового преобразователя 13, блоком управления 17, вход которого соединен с выходом коммутатора каналов 11, а первый выход - с управляющим входом коммутатора каналов 11, элементом задержки 18, вход которого соединен со вторым выходом блока управления 17 и у управляющим входом коммутатора 16, а выход - со входами сброса пиковых детекторов 6, а также таймером 19, вход которого объединен со входами блоков памяти 10, 15, а выход - подключен к третьему входу элемента памяти 12, а выход элемента памяти 12 подключен ко входу регистратора 14. A multi-channel acoustic emission device for monitoring products contains 1. ... N measuring channels, consisting of a series-connected acoustic transducer 2, a pre-amplifier 3, a filter 4, a main amplifier 5, a peak detector 6 and a comparator 7, connected in series to a generator 8, a counter 9 and a memory unit 10, as well as a channel switch 11, a memory element 12, the first input of which is connected to the output of the counter 9, and the second input - with the output of the channel switch 11, a digital-to-analog converter 13, the output of which about connected to the second inputs of the comparators 7, and the recorder 14. In addition, the device is equipped with a second memory unit 15, the input of which is connected to the output of the counter 9, a switch 16, the first input of which is connected to the output of the first memory unit 10, the second input - to the output of the second of the memory block 15, and the output is with the input of the digital-to-analog converter 13, the control unit 17, the input of which is connected to the output of the channel switch 11, and the first output is with the control input of the channel switch 11, the delay element 18, the input of which is connected to the second output of the block control 17 and the control input of the switch 16, and the output with the reset inputs of the peak detectors 6, as well as a timer 19, the input of which is combined with the inputs of the memory blocks 10, 15, and the output is connected to the third input of the memory element 12, and the output of the memory element 12 is connected to the input of the recorder 14.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Перед началом работы в блок памяти 10 записывается информация о порогах селекции сигналов акустической эмиссии по каждому каналу измерения, которые устанавливаются выше аппаратурных и акустических шумов в данном канале, а в блок 15 памяти записывается информация о едином для всех каналов типа аналого-цифрового преобразования (может задаваться линейное, логарифмическое или функциональное преобразование в зависимости от динамического диапазона обрабатываемых сигналов акустической эмиссии и требуемой скорости преобразования). Before starting work, the memory block 10 records information on the thresholds for the selection of acoustic emission signals for each measurement channel, which are set higher than the instrument and acoustic noise in this channel, and information about the same type of analog-to-digital conversion for all channels is recorded in memory block 15 (can a linear, logarithmic or functional transformation can be set depending on the dynamic range of the processed acoustic emission signals and the required conversion rate).
Для начала работы устройства блок 17 управления подает сигнал на управляющий вход коммутатора 16, который подключает блок 19 памяти к цифроаналоговому преобразователю 13. При этом под управлением генератора 8 счетчик 9 адресует ячейки памяти 10, из которых на цифроаналоговый преобразователь 13 передается информация. С выхода цифроаналогового преобразователя 13 аналоговый сигнал, равный порогам обнаружения сигналов акустической эмиссии, передается на неинвертирующие входы компараторов 7 всех каналов измерения. Сигналы акустической эмиссии поступают на преобразователи 2 и преобразуются ими в электрические сигналы. Далее акустический сигнал усилителя предварительным усилителем 3, проходит через фильтр 4 и усиливается в основном усилителе 5. С выхода основного усилителя 5 сигнал проходит на вход пикового детектора 6, который выделяет огибающую сигнала акустической эмиссии и запоминает амплитуду сигнала. Выходной сигнал пикового детектора 6 поступает на инвертирующий вход компаратора 7. При превышении сигналом с выхода пикового детектора 6 уровня порога обнаружения соответствующего канала компаратор 7 срабатывает и с его выхода через коммутатор 11 каналов поступает в элемент 12 памяти, где по нему из таймера 19 записывается время прихода сигнала акустической эмиссии на данный канал. На фиг. 2 для примера отмечен момент времени tобн1 (время обнаружения сигнала акустической эмиссии на первом канале). При этом блок 17 управления посылает сигнал на управляющий вход коммутатора 11 каналов и тем самым обеспечивается подключение необходимого канала к элементу 12 памяти и блоку 17 управления. Далее аналогичным образом происходит запоминание времен прихода сигналов акустической эмиссии на другие каналы. На фиг. 2 для примера отмечен момент времени tобнN (время обнаружения сигнала на канале N) Блок 17 управления при этом анализирует номера каналов, принявших сигнал. При приеме сигналов необходимыми каналами (определяется конкретным расположением акустических преобразователей на объекте контроля) блок 17 управления выдает сигнал на управляющий вход коммутатора 16, который подключает второй блок 15 памяти к цифроаналоговому преобразователю 13. При этом под управлением генератора 8 счетчик 9 адресует ячейки второго блока 15 памяти, информация о которых через коммутатор 16 поступает на цифроаналоговый преобразователь 13, где преобразуется в аналоговый сигнал в соответствии с записанным во втором блоке 15 памяти типом преобразования. Сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя 13 подается на неинвертирующие входы компараторов 7. Далее происходит измерение амплитуд сигналов акустической эмиссии, которые были ранее запомнены в пиковых детекторах 6. При превышении сигналом с выхода цифроаналогового преобразователя 13 сигналов с пикового детектора 6 какого-либо канала, компаратор 7 выдает сигнал, который через коммутатор 11 каналов поступает на вход элемента 12 памяти, где по нему со счетчика 9 записывается значение амплитуды сигнала акустической эмиссии в данном канале. В один цикл преобразования происходит измерение амплитуд сигналов во всех каналах (см. фиг. 2).To start the operation of the device, the control unit 17 supplies a signal to the control input of the switch 16, which connects the memory unit 19 to the digital-to-analog converter 13. In this case, under the control of the generator 8, the counter 9 addresses memory cells 10, from which information is transmitted to the digital-to-analog converter 13. From the output of the digital-to-analog converter 13, an analog signal equal to the detection thresholds of acoustic emission signals is transmitted to the non-inverting inputs of the comparators 7 of all measurement channels. The acoustic emission signals are fed to the transducers 2 and converted by them into electrical signals. Next, the acoustic signal of the amplifier by the pre-amplifier 3 passes through the filter 4 and is amplified in the main amplifier 5. From the output of the main amplifier 5, the signal passes to the input of the peak detector 6, which selects the envelope of the acoustic emission signal and stores the signal amplitude. The output signal of the peak detector 6 is fed to the inverting input of the comparator 7. When the signal from the output of the peak detector 6 exceeds the detection threshold of the corresponding channel, the comparator 7 is triggered and from its output through the channel 11 switch enters memory element 12, where time is recorded from timer 19 the arrival of the acoustic emission signal to this channel. In FIG. 2, for example, the point in time t obn1 (time of detection of the acoustic emission signal on the first channel) is marked. In this case, the control unit 17 sends a signal to the control input of the switch 11 of the channels and thereby provides the connection of the necessary channel to the memory element 12 and the control unit 17. Further, in a similar way, the times of arrival of acoustic emission signals to other channels are stored. In FIG. 2, for example, a point in time t obnN (time of detection of a signal on channel N) is noted. The control unit 17 then analyzes the numbers of the channels that received the signal. When signals are received by the necessary channels (determined by the specific location of the acoustic transducers at the control object), the control unit 17 provides a signal to the control input of the switch 16, which connects the second memory unit 15 to the digital-to-analog converter 13. In this case, under the control of the generator 8, the counter 9 addresses the cells of the second block 15 memory, information about which through the switch 16 is fed to a digital-to-analog converter 13, where it is converted into an analog signal in accordance with recorded in the second block 15 PA yati type conversion. The signal from the output of the digital-analog converter 13 is fed to the non-inverting inputs of the comparators 7. Then, the amplitudes of the acoustic emission signals that were previously stored in the peak detectors 6 are measured. When the signal from the output of the digital-analog converter 13 exceeds the signal from the peak detector 6 of any channel, the comparator 7 gives a signal that through the 11 channel switch is fed to the input of the memory element 12, where the value of the amplitude of the acoustic emission signal in this channel is recorded from the counter 9 e. In one conversion cycle, the signal amplitudes are measured in all channels (see Fig. 2).
После цикла измерения времен прихода сигналов акустической эмиссии и их амплитуд блок 17 управления выдает сигналы на пиковые детекторы 6 и осуществляет из сброс (фиг. 2). Следует отметить, что сброс пиковых детекторов 6 производится и в случае на приема сигналов какими-то каналами. При этом блок 17 управления выжидает определенное время, которое устанавливается исходя из максимального времени распространения сигналов по контролируемому объекту, и осуществляет их сброс. After a cycle of measuring the times of arrival of acoustic emission signals and their amplitudes, the control unit 17 provides signals to peak detectors 6 and performs a reset (Fig. 2). It should be noted that the reset of the peak detectors 6 is made in the case of receiving signals by some channels. In this case, the control unit 17 waits for a certain time, which is set based on the maximum propagation time of the signals over the controlled object, and performs their reset.
Устройство возвращается в исходное состояние и цикл измерения начинается снова. The device returns to its original state and the measurement cycle starts again.
Предлагаемое устройство по сравнению с существующими акустико-эмиссионными системами позволяет существенного сократить аппаратные затраты (при достижении тех же технических характеристик по локализации дефектов). В предлагаемом устройстве обеспечивается простота и высокая надежность за счет того, что практически любую функцию аналого-цифрового преобразования, а также пороги обнаружения можно задавать программно, что позволяет легко адаптировать устройство к различным объектам контроля. Многоканальное акустико-эмиссионное устройство, кроме того, позволяет легко наращивать или уменьшить количество каналов в зависимости от задач контроля. Данное устройство не требует дорогостоящей комплектации (быстродействующих многоразрядных аналого-цифровых преобразователей, специализированных микросхем импортного производства и т.д.). The proposed device compared to existing acoustic emission systems can significantly reduce hardware costs (while achieving the same technical characteristics for localization of defects). The proposed device provides simplicity and high reliability due to the fact that almost any function of analog-to-digital conversion, as well as detection thresholds can be set programmatically, which makes it easy to adapt the device to various objects of control. The multichannel acoustic emission device, in addition, makes it easy to increase or decrease the number of channels depending on the monitoring tasks. This device does not require expensive equipment (high-speed multi-bit analog-to-digital converters, specialized imported microcircuits, etc.).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95111759A RU2105301C1 (en) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Multichannel acoustic-optical device to inspect articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95111759A RU2105301C1 (en) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Multichannel acoustic-optical device to inspect articles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95111759A RU95111759A (en) | 1997-06-20 |
| RU2105301C1 true RU2105301C1 (en) | 1998-02-20 |
Family
ID=20169892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95111759A RU2105301C1 (en) | 1995-07-06 | 1995-07-06 | Multichannel acoustic-optical device to inspect articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2105301C1 (en) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2150698C1 (en) * | 1997-11-25 | 2000-06-10 | Государственный Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина | Multichannel acoustic emission device to test articles |
| RU2175129C1 (en) * | 2001-03-19 | 2001-10-20 | Закрытое акционерное общество "Технотест" | Acoustic emission method for diagnosing structure condition |
| RU2207561C2 (en) * | 2001-03-27 | 2003-06-27 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Facility for acoustic-emission inspection of building materials |
| RU2217741C2 (en) * | 2001-03-13 | 2003-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" | Multichannel acoustic-emission system of diagnostics of structures |
| RU2240551C2 (en) * | 2001-06-20 | 2004-11-20 | Сибирский государственный университет путей сообщения СГУПС | Method and device for investigating metal structures |
| RU2251688C1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-05-10 | Алтайский государственный университет | Acoustic emission signals registrar |
| RU2300761C2 (en) * | 2004-10-21 | 2007-06-10 | ФГУП "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" | Multichannel acoustics-emission arrangement for articles control |
| RU2359125C1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный горный университет (МГГУ) | Procedure for mechanical strength tests of rock samples and device for performing this procedure |
| RU2664795C1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) г. Новосибирск | Multi-channel acoustic-emission system of construction diagnostics |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1171707A1 (en) * | 1983-01-10 | 1985-08-07 | Предприятие П/Я В-2190 | Device for quality control of articles |
| SU1589204A1 (en) * | 1988-10-04 | 1990-08-30 | Предприятие П/Я Г-4736 | Multichannel acoustic-emissive apparatus for inspection of articles |
-
1995
- 1995-07-06 RU RU95111759A patent/RU2105301C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1171707A1 (en) * | 1983-01-10 | 1985-08-07 | Предприятие П/Я В-2190 | Device for quality control of articles |
| SU1589204A1 (en) * | 1988-10-04 | 1990-08-30 | Предприятие П/Я Г-4736 | Multichannel acoustic-emissive apparatus for inspection of articles |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2150698C1 (en) * | 1997-11-25 | 2000-06-10 | Государственный Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина | Multichannel acoustic emission device to test articles |
| RU2217741C2 (en) * | 2001-03-13 | 2003-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" | Multichannel acoustic-emission system of diagnostics of structures |
| RU2175129C1 (en) * | 2001-03-19 | 2001-10-20 | Закрытое акционерное общество "Технотест" | Acoustic emission method for diagnosing structure condition |
| RU2207561C2 (en) * | 2001-03-27 | 2003-06-27 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Facility for acoustic-emission inspection of building materials |
| RU2240551C2 (en) * | 2001-06-20 | 2004-11-20 | Сибирский государственный университет путей сообщения СГУПС | Method and device for investigating metal structures |
| RU2251688C1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-05-10 | Алтайский государственный университет | Acoustic emission signals registrar |
| RU2300761C2 (en) * | 2004-10-21 | 2007-06-10 | ФГУП "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" | Multichannel acoustics-emission arrangement for articles control |
| RU2359125C1 (en) * | 2007-09-10 | 2009-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный горный университет (МГГУ) | Procedure for mechanical strength tests of rock samples and device for performing this procedure |
| RU2664795C1 (en) * | 2017-04-03 | 2018-08-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет путей сообщения" (СГУПС) г. Новосибирск | Multi-channel acoustic-emission system of construction diagnostics |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95111759A (en) | 1997-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2150698C1 (en) | Multichannel acoustic emission device to test articles | |
| RU2105301C1 (en) | Multichannel acoustic-optical device to inspect articles | |
| RU2599327C1 (en) | Acoustic emission method of diagnosis of the products from composite materials based on carbon fiber and device for its implementation | |
| JPS60103732A (en) | Circuit deivce for converting analog signal into logarithmicand digital signal | |
| US20040249589A1 (en) | Device and method for analysing the structure of a material | |
| US4001768A (en) | Data acquisition, transport and storage system | |
| SU1589204A1 (en) | Multichannel acoustic-emissive apparatus for inspection of articles | |
| SU1283650A1 (en) | Multichannel device for determining coordinates of sources of acoustical emission | |
| SU888032A1 (en) | Device for testing articles with aid of acoustic emission | |
| SU1644021A1 (en) | Device for locating acoustic signal source | |
| RU2300761C2 (en) | Multichannel acoustics-emission arrangement for articles control | |
| SU1270674A1 (en) | Device for determining coordinates of flaws in flat electroconductive objects | |
| RU2726278C1 (en) | Multichannel acoustic emission device | |
| SU602895A1 (en) | Seismic wave recording device | |
| SU1583834A1 (en) | Device for determining coordinates of source of signal of acoustic emission | |
| SU1223136A1 (en) | Apparatus for determining instant of acoustic emission signal maximum | |
| SU1171707A1 (en) | Device for quality control of articles | |
| SU989459A1 (en) | Multi-channel device for locating acoustic emission sources | |
| SU1511673A1 (en) | Multichannel device for locating the source of acoustic emission | |
| SU1553923A1 (en) | Apparatus for recording amplitude modulation of voltage | |
| JP2661061B2 (en) | AE crack detection device | |
| SU1379645A2 (en) | Device for measuring ultrasound level in materials | |
| SU1345109A1 (en) | Receiving section of ultrasonic flaw detector | |
| SU1425467A1 (en) | Device for measuring ultrasound velocity in materials | |
| SU1647386A1 (en) | Ultrasonic defectoscope |