[go: up one dir, main page]

RU2251688C1 - Acoustic emission signals registrar - Google Patents

Acoustic emission signals registrar Download PDF

Info

Publication number
RU2251688C1
RU2251688C1 RU2003138017/28A RU2003138017A RU2251688C1 RU 2251688 C1 RU2251688 C1 RU 2251688C1 RU 2003138017/28 A RU2003138017/28 A RU 2003138017/28A RU 2003138017 A RU2003138017 A RU 2003138017A RU 2251688 C1 RU2251688 C1 RU 2251688C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exceeds
amplitude
acoustic emission
registrar
pulsation
Prior art date
Application number
RU2003138017/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Егоров (RU)
А.В. Егоров
Е.А. Гумиров (RU)
Е.А. Гумиров
ков В.В. Пол (RU)
В.В. Поляков
Original Assignee
Алтайский государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алтайский государственный университет filed Critical Алтайский государственный университет
Priority to RU2003138017/28A priority Critical patent/RU2251688C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2251688C1 publication Critical patent/RU2251688C1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: non-destructive testing.
SUBSTANCE: registrar can be used as a part of automated acoustic-emission complex for measuring parameters of acoustic emission. Registrar has digital peak detector which measures pulsation amplitude if resolving level is available which level comes from comparator when pulsation exceeds discrimination voltage specified by reference voltage source. Measured peak voltage is recorded into buffer register and transmitted to computer through communication interface together with data from binary counter which counts number of clock pulses of master oscillator between two close pulsations. Control unit prevents overflow of counter. Control unit initiates arrival of "zero" amplitude pulsation if time interval between pulsations exceeds specified critical value.
EFFECT: widened functional abilities.
1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано в составе автоматизированного акустико-эмиссионного комплекса в качестве регистрирующего устройства для измерения параметров акустической эмиссии (АЭ).The invention relates to non-destructive testing and can be used as part of an automated acoustic emission complex as a recording device for measuring acoustic emission parameters (AE).

Известно устройство регистрации сигналов акустической эмиссии, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и интерфейс связи с ЭВМ, через который последовательно записываются значения входного напряжения с приходом каждого синхронизирующего импульса от тактового генератора, имеющего частоту, превышающую более чем в два раза частоту обрабатываемого сигнала (Шалагинов Ю.В. Регистратор широкополосных сигналов с ускоренным выводом данных. // Приборы и техника эксперимента, 2001, №4, с.83-87).A device for recording acoustic emission signals is known that contains a daisy-chain analog-to-digital converter and a computer communication interface, through which the input voltage values are sequentially recorded with the arrival of each clock pulse from a clock having a frequency exceeding more than twice the frequency of the processed signal (Shalaginov Yu.V. A broadband signal recorder with accelerated data output // Instruments and experimental technique, 2001, No. 4, p. 83-87).

Однако известное устройство обладает низкой производительностью контроля, связанной с тем, что информация записывается через малые дискретные промежутки времени даже в том случае, когда входной сигнал отсутствует. Это приводит к неэффективному использованию памяти и увеличению времени обработки полученных результатов.However, the known device has a low monitoring performance due to the fact that information is recorded at small discrete time intervals even when there is no input signal. This leads to inefficient use of memory and increase the processing time of the results.

Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является устройство регистрации сигналов акустической эмиссии, состоящее из цифрового пикового детектора, измеряющего амплитуду пульсации при наличии разрешающего уровня, который поступает с компаратора и возникает при превышении пульсацией напряжения дискриминации, а также буферного регистра с интерфейсом связи с ЭВМ, в память которой записывается код измеренного пикового напряжения (Дробот Ю.Б., Лазарев А.М. Неразрушающий контроль усталостных трещин акустико-эмиссионным методом. - М.: Изд-во стандартов, 1987, 128 с.).Of the known technical solutions, the closest in technical essence to the claimed object is a device for recording acoustic emission signals, consisting of a digital peak detector that measures the amplitude of the ripple in the presence of a resolution level that comes from the comparator and occurs when the ripple exceeds the discrimination voltage, as well as the buffer register with computer communication interface, in the memory of which the code of the measured peak voltage is recorded (Drobot Yu.B., Lazarev A.M. Non-destructive testing of the mouth ostnyh cracks acoustic emission method -. M .: Izd Standards, 1987, 128)..

В этом устройстве измеренные значения амплитуд пульсаций хранятся в виде массива данных в оперативной памяти и на их основе получают информацию об амплитудном распределении импульсов за период наблюдения, суммарном счете АЭ, скорости счета АЭ и др. Однако оно не позволяет полностью восстановить сигналы АЭ из-за отсутствия информации о времени регистрации каждой пульсации.In this device, the measured values of the ripple amplitudes are stored in the form of a data array in random access memory and on their basis receive information about the amplitude distribution of pulses for the observation period, total AE count, AE count rate, etc. However, it does not allow to completely restore AE signals due to lack of information about the time of registration of each ripple.

Сущность изобретения заключается в том, что с целью расширения функциональных возможностей устройства регистрации сигналов акустической эмиссии, оно дополнено двоичным счетчиком, подсчитывающим число тактовых импульсов задающего генератора между двумя соседними пульсациями. Эта информация передается через интерфейс связи с ЭВМ вместе со значением пикового напряжения. Для уменьшения разрядности счетчика и предотвращения его переполнения при отсутствии акустической эмиссии (промежуток времени между соседними пульсациями может быть очень большим) введен блок управления, инициирующий приход пульсации “нулевой” амплитуды, если интервал времени между ними превышает заданное критическое значение. В результате каждой зарегистрированной пульсации ставится в соответствие ее амплитуда и интервал времени, на которое она отстает от предыдущей пульсации. С учетом того, что пульсация АЭ представляет собой часть синусоиды, на основе этих данных для резонансных датчиков возможно полное восстановление исходного сигнала АЭ.The essence of the invention lies in the fact that in order to expand the functionality of the device for recording acoustic emission signals, it is supplemented with a binary counter that counts the number of clock pulses of the master oscillator between two adjacent pulsations. This information is transmitted through the computer communication interface along with the peak voltage value. To reduce the bit capacity of the counter and prevent its overflow in the absence of acoustic emission (the time interval between adjacent pulsations can be very large), a control unit has been introduced that initiates the arrival of pulses of “zero” amplitude if the time interval between them exceeds a predetermined critical value. As a result of each registered ripple, its amplitude and the time interval by which it lags behind the previous ripple are assigned. Considering that the AE ripple is a part of a sinusoid, based on these data for resonance sensors, a complete restoration of the initial AE signal is possible.

Изобретение поясняется прилагаемым чертежом, где приведена блок-схема устройства регистрации сигналов акустической эмиссии.The invention is illustrated by the attached drawing, which shows a block diagram of a device for recording acoustic emission signals.

Устройство регистрации сигналов акустической эмиссии состоит из цифрового пикового детектора 1, измеряющего напряжение пульсации при наличии активного разрешающего уровня на входе CS, который подключен к выходу компаратора 2. Активный разрешающий уровень появляется при превышении пульсации напряжения дискриминации, которое устанавливается источником опорного напряжения 3, подключенного к одному из входов компаратора. Измеренное пиковое напряжение записывается в буферный регистр интерфейса 4 по приходу на тактовый вход С1 сигнала окончания пульсации и по шине данных передается в ЭВМ для дальнейшей обработки. Для регистрации времени между соседними пульсациями к буферному регистру интерфейса подсоединен двоичный счетчик 5, подсчитывающий число тактовых импульсов, поступающих на его вход с задающего генератора 6. Для предотвращения переполнения счетчика служит блок управления 7, который инициирует по тактовому входу С2 приход пульсации “нулевой” амплитуды, если значение счетчика превысит заданное критическое значение Nкр и активный сигнал на выходе компаратора отсутствует. Число Nкр выбирают таким, чтобы при наличии активного уровня на выходе компаратора счетчик не успевал переполняться, т.е.The device for recording acoustic emission signals consists of a digital peak detector 1, which measures the ripple voltage in the presence of an active resolution level at the input CS, which is connected to the output of the comparator 2. An active resolution level appears when the ripple voltage exceeds the discrimination voltage, which is set by the reference voltage source 3 connected to one of the inputs of the comparator. The measured peak voltage is recorded in the buffer register of interface 4 upon arrival of the pulsation termination signal at clock input C1 and is transmitted to the computer for further processing via the data bus. To register the time between adjacent pulsations, a binary counter 5 is connected to the buffer register of the interface, counting the number of clock pulses arriving at its input from the master oscillator 6. To prevent overflow of the counter, the control unit 7 is used, which initiates the arrival of a “zero” amplitude pulsation via clock input C2 if the counter value exceeds the specified critical value N cr and the active signal at the output of the comparator is absent. The number N cr is chosen so that, if there is an active level at the output of the comparator, the counter does not have time to overflow, i.e.

Figure 00000002
Figure 00000002

где Nmax - максимальное значение счетчика; τ - длительность пульсации (определяется характеристиками резонансного акустико-эмиссионного датчика); Т0 - период прямоугольных импульсов тактового генератора 6.where N max - the maximum value of the counter; τ is the duration of the pulsation (determined by the characteristics of the resonant acoustic emission sensor); T 0 - the period of the rectangular pulses of the clock 6.

Практическая реализация предлагаемого устройства выполняется по известным схемам с использованием микросхем отечественного (логические микросхемы и буферные регистры серии 1533, АЦП серии 1107, компаратора серии 554) и зарубежного производства (интерфейс связи с ЭВМ по шине USB-FT8U245BM).The practical implementation of the proposed device is carried out according to well-known schemes using domestic microcircuits (logic circuits and buffer registers of the 1533 series, ADC of the 1107 series, 554 series comparator) and foreign production (computer communication interface via USB-FT8U245BM bus).

Устройство регистрации сигналов акустической эмиссии работает следующим образом. На его вход подается электрический сигнал с резонансного датчика, усиленный до необходимого уровня. Этот сигнал поступает на аналоговый вход цифрового пикового детектора 1 и компаратора 2. Как только напряжение на входе Uвх превысит пороговое значение Uпор, задаваемое источником опорного напряжения 3, на выходе компаратора 2 появляется активный уровень сигнала, который подается на вход разрешения CS цифрового пикового детектора и он начинает процесс измерения. Выход компаратора соединен также с входом записи в буферные регистры интерфейса 4, куда запоминается значение измеренного напряжения в момент времени, когда Uвх станет меньше Uпор, т.е. по перепаду напряжения на выходе компаратора. Одновременно с этим записывается информация с выхода счетчика 5, подсчитывающего число тактовых импульсов с генератора 6. Сразу после записи возникает короткий сигнал сброса, устанавливающий в нуль пиковый детектор и счетчик, который опять начинает считать тактовые импульсы. Из буферных регистров данные передаются в ЭВМ для последующей программной обработки. В момент прихода следующей пульсации процесс измерения повторяется. Таким образом, измеряются максимальное напряжение каждой пульсации и интервал времени между ними. В отсутствие акустической эмиссии этот временной интервал может быть большим. Для предотвращения переполнения счетчика 5, приводящего к потере полезной информации о времени, служит блок управления 7, который имеет два входа. На один из них подается двоичный код со счетчика, а на другой - сигнал с выхода компаратора 2, информирующий о наличии пульсации на входе устройства регистрации сигналов АЭ. Если показание счетчика превысит некоторое критическое значение Nкр и на выходе компаратора отсутствует активный уровень, то устройство формирует сигнал записи С2 в буферные регистры интерфейса 4 информации о времени и напряжении. Поскольку пульсация отсутствовала, то значение ее напряжения, записанное в регистр, будет равно нулю.The device for recording acoustic emission signals operates as follows. An electric signal from a resonant sensor amplified to the required level is supplied to its input. This signal is supplied to an analog input of a digital peak detector comparator 1 and 2. As soon as the input voltage U exceeds the threshold value Rin U pores defined by the reference voltage source 3, the output of the comparator 2 the active signal level that is input to the digital peak resolution CS detector and it starts the measurement process. The output of the comparator is also connected to the recording input in the buffer registers of interface 4, where the value of the measured voltage is stored at the time when U in becomes less than U then , i.e. voltage drop at the output of the comparator. At the same time, information is recorded from the output of counter 5, which counts the number of clock pulses from generator 6. Immediately after recording, a short reset signal appears, setting the peak detector to zero and the counter, which again starts to count clock pulses. From the buffer registers, the data is transferred to a computer for subsequent software processing. At the moment of arrival of the next ripple, the measurement process is repeated. Thus, the maximum voltage of each ripple and the time interval between them are measured. In the absence of acoustic emission, this time interval can be large. To prevent overflow of the counter 5, leading to the loss of useful information about the time, the control unit 7, which has two inputs, is used. On one of them a binary code is supplied from the counter, and on the other - a signal from the output of comparator 2, informing about the presence of ripple at the input of the AE signal registration device. If the counter reading exceeds some critical value N cr and there is no active level at the output of the comparator, the device generates a signal for writing C2 to the buffer registers of the interface 4 for information on time and voltage. Since there was no ripple, the value of its voltage recorded in the register will be zero.

Claims (1)

Устройство регистрации сигналов акустической эмиссии, состоящее из цифрового пикового детектора, измеряющего амплитуду пульсации при наличии разрешающего уровня, который поступает с компаратора и возникает при превышении пульсацией напряжения дискриминации, устанавливаемого источником опорного напряжения, а также буферного регистра с интерфейсом связи с ЭВМ, в который записывается код измеренного пикового напряжения, отличающееся тем, что к буферному регистру добавлен двоичный счетчик, подсчитывающий число тактовых импульсов задающего генератора между двумя соседними пульсациями, а для предотвращения переполнения счетчика и уменьшения его разрядности введен блок управления, инициирующий приход пульсации “нулевой” амплитуды, если интервал времени между ними превысит заданное критическое значение.The device for recording acoustic emission signals, consisting of a digital peak detector that measures the ripple amplitude in the presence of a resolution level that comes from the comparator and occurs when the ripple exceeds the discrimination voltage set by the reference voltage source, as well as the buffer register with the computer communication interface, into which code of the measured peak voltage, characterized in that a binary counter is added to the buffer register, counting the number of clock pulses a generator between two adjacent pulsations, and in order to prevent the meter from overflowing and reducing its bit capacity, a control unit has been introduced that initiates the arrival of pulses of “zero” amplitude if the time interval between them exceeds a predetermined critical value.
RU2003138017/28A 2003-12-29 2003-12-29 Acoustic emission signals registrar RU2251688C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003138017/28A RU2251688C1 (en) 2003-12-29 2003-12-29 Acoustic emission signals registrar

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003138017/28A RU2251688C1 (en) 2003-12-29 2003-12-29 Acoustic emission signals registrar

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2251688C1 true RU2251688C1 (en) 2005-05-10

Family

ID=35746956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003138017/28A RU2251688C1 (en) 2003-12-29 2003-12-29 Acoustic emission signals registrar

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2251688C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4024522A (en) * 1976-03-15 1977-05-17 Gard, Inc. Acoustic emission system for welding flaw detection
US5010503A (en) * 1988-04-20 1991-04-23 Institut Elektrosvarki Imeni E.O. Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr Apparatus for acoustic-emission inspection of articles
RU2105301C1 (en) * 1995-07-06 1998-02-20 Александр Филиппович Паньков Multichannel acoustic-optical device to inspect articles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4024522A (en) * 1976-03-15 1977-05-17 Gard, Inc. Acoustic emission system for welding flaw detection
US5010503A (en) * 1988-04-20 1991-04-23 Institut Elektrosvarki Imeni E.O. Patona Akademii Nauk Ukrainskoi Ssr Apparatus for acoustic-emission inspection of articles
RU2105301C1 (en) * 1995-07-06 1998-02-20 Александр Филиппович Паньков Multichannel acoustic-optical device to inspect articles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3602826A (en) Adaptive signal detection system
JPH07128414A (en) Battery test equipment and power equipment incorporating the same
US6597205B2 (en) High accuracy method for determining the frequency of a pulse input signal over a wide frequency range
WO2008016982A2 (en) Self-adjusting hold-off trigger
EP1412764A1 (en) System and method for waveform processing
RU2251688C1 (en) Acoustic emission signals registrar
CN116388411A (en) Wireless charging device, foreign matter detection method, device, equipment and medium thereof
JPH05180944A (en) Radiation measuring instrument
CN214335060U (en) Frequency detection circuit
CN112782474B (en) Frequency detection circuit and frequency detection method
CN117347750A (en) Method and device for resisting periodical light interference
JPS6211816B2 (en)
JPS61207973A (en) Correlation type time difference meter
CN116191696A (en) Wireless charging device and foreign object detection method, device, circuit and equipment thereof
CN115120242B (en) A method for extracting signals from noise of active medical devices
CN110806501A (en) Waveform measuring method
US4017794A (en) Circuit for measuring time differences among events
SU1385066A1 (en) Device for acoustoemission checking of an article
CN108933598A (en) digital sampling filtering method, device and readable storage medium
SU737899A1 (en) Device for automatic measuring of statistical characteristics of digital instrument random errors
RU2241236C1 (en) Electromagnetic transducers parameter converter
JPH06326566A (en) Reception device for digital signal
SU1385131A2 (en) Device for computing normalized statistical moments of random processes
SU1539684A1 (en) Meter of transient characteristic of four-terminal network
CN107515333A (en) A kind of method and device for the frequency for detecting pulse signal

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051230