180849. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés akusztikus emissziós jelek felfutási idejének mérésére
3 180849 4 A találmány alapja az a felismerés, hogy a mechanikus és elektromos zavarok könnyen kiküszöbölhetők, ha az akusztikus emissziós jel felfutási idejét mérjük. Ez az időmérés egyszerűen megvalósítható, ha az érzékelt és felerősített akusztikus emissziós jelet összehasonlítjuk a felerősített jel csúcsdetektált jelével. A találmány szerinti eljárás tehát olyan ismert eljárás továbbfejlesztése, melynek során az akusztikus emissziós jelet érzékeljük és erősítjük. A továbbfejlesztés, vagyis a találmány abban van, hogy a jel érzékelésével egyidőben egy kapuzott jelgenerátorral egy integrátort indítunk. A felerősített jelet összehasonlítjuk a felerősített jel csúcsdetektált jelével. Minden egyes alkalommal, amikor a felerősített jel a csúcsdetektált jelnél nagyobb, legalább egy impulzust állítunk elő. Az egyes impulzusokkal az integrátor kimenő jelét egy tárolóba beírjuk. A találmány szerinti berendezésnek láncbakapcsolt összehasonlító áramköre és tárolója, továbbá láncbakapcsolt kapuzott jelgenerátora és integrátora van. Az integrátor kimenete a tároló bemenetével van összekötve. A berendezés bemenetéit az összehasonlító áramkör két és a kapuzott jelgenerátor egy bemenete, kimenetét pedig a tároló kimenete képezi. A találmány értelmében célszerű, ha az összehasonlító áramkör kimenete és második bemenete közé egy vezérelt integrátor van kapcsolva. Az összehasonlító áramkör és a vezérelt integrátor együtt egy csúcsdetektort képez. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amelyen az ismert berendezést és a találmány szerinti eljárást és berendezést tüntettük fel. A rajzon az 1. ábra az akusztikus emissziós jel, a 2. ábra az eseményimpulzus, a 3. ábra a találmány szerinti csúcsdetektált jel, a 4. ábra a találmány szerinti összehasonlító áramkör kimeneti jele, az 5. ábra a találmány szerinti integrált jel, a 6. ábra a találmány szerinti tárolt jel, a 7. ábra az ismert berendezés, a 8. ábra a találmány szerinti berendezés kiviteli alakja, a 9. ábra a találmány szerinti kapuzott jelgenerátor egy példakénti kiviteli alakja, a 10. ábra a találmány szerinti vezérelt integrátor példakénti kiviteli alakja, a 11. ábra a találmány szerinti kapuzott jelgenerátor egy további példakénti kiviteli alakja. A rajzon azonos hivatkozási számok hasonló részleteket jelölnek, ha valamely részletben további részletet különböztetünk meg, a hivatkozási számot betűvel egészítjük ki. Az 1. ábrán az akusztikus emissziós „A” jel látható az idő függvényében. Az idő függvényében ábrázolt „A” jel jellemző pontjait az ábra külön kiemeli, ezek az akusztikus emissziósjel időbeli U (t) lefutása, az akusztikus emissziós jel amplitúdójának maximális Up értéke, az Uz zajamplitúdó, az akusztikus emissziós jel felfutási TR ideje és végül az akusztikus emissziós jel egyes rezgéseinek A! csúcsai. Az Uz Zajamplitúdó a vizsgált szerkezet háttérzajából, az érzékelő és az erősítő elektronikus zajából tevődik össze. A felfutási Tr időt esetünkben úgy definiáljuk, hogy az az idő, amely az érzékelt emissziós jel zajából való kilépésétől — az észleléstől — a maximális U érték eléréséig terjed. Ez a definíció felel meg legjobban a fizikai tartalomnak. A 2. ábrán az E eseményimpulzust tüntettük fel, mely tulajdonképpen az akusztikus emissziós „A” jel felfutási TR és lecsengési idejének összegével megegyező T£ időtartamú impulzus, amely az akusztikus emissziós A jel észlelésének pillanatában kezdődik. Az akusztikus emissziós „A” jel Tß időtartama az észlelés kezdetétől az észlelés végéig eltelt idő, vagyis ameddig az akusztikus emissziós „A” jel egyes kilengései nagyobbak az Uz zajamplitúdónál. A 3. ábrán a találmány szerinti csúcsdetektált A jel látható, melyen feltüntettük az akusztikus emissziós „A” jel egyes rezgése csúcsainak megfelelő értékeket. Mivel az A4 csúcs az akusztikus emissziós „A” jel legnagyobb amplitúdója, ezért az U érték az A, csúcs elérése után már nem p változik. A 4. ábrán az összehasonlító áramkör kimeneti B jele látható, amely valójában egy impulzus sorozat. A 4. ábra azt az esetet mutatja, amikor a csúcsdetektált Ap jel és az akusztikus emissziós „A” jel összehasonlítása során csak egyetlen impulzust hozunk létre abban az esetben, ha a csúcsdetektált Ap jel kisebb az „A” jelnél. Az összehasonlított B jel fogja képezni az eljárás során a tároló beíró jelét. Az 5. ábra az integrált D jelet mutatja, az ábrából világosan kitűnik, hogy ez a D jel monoton növekvő. A 6. ábrán a tárolt H jelet tüntettük fel, amely úgy alakul ki, hogy az integrált D jel értékét az összehasonlító áramköri kimeneti B jellel egy tárolóba írjuk, így a tároló kimenetén az akusztikus emissziós A jel felfutási Tr idejével arányos feszültség és/vagy áramszintet kapunk. Összefoglalva az 1—6. ábrák alapján az eljárás a következőképpen valósul meg. Az akusztikus emissziós „A” jelet csúcsdetektálva kapjuk az A^ jelet, az így kapott két jelet folyamatosan összehasonlítjuk és minden olyan alkalommal, amikor az A jel kisebb az „A” jelnél, legalább egy impulzust hozunk létre, ily módon egy impulzussorozatot kapunk, ami nem más, mint a B jel. Az „A” jel első A, csúcsa megjelenése előtt abban az időpillanatban, amikor az „A” jel kilép az zajamplitúdó által meghatározott intervallumból, egy integrátort indítunk, amely integrált D jelet állít elő. Ezt a D jelet a B jeüel egy tárolóba írjuk. A tárolt H jel feszültsége és/vagy árama arányos az „A” jel felfutási Tr idejével. A 7. ábrán az ismert berendezés látható, melynek láncbakapcsolt 21 demodulátora, 22 komparát óra, és monostabil 23 áramköre, valamint kapuzott 24 demodulátora, vezérelt 25 komparátora és 26 kapuáramköre van. A 22 komparátor másik bemenetére referencia r feszültség van kapcsolva. A vezérelt 25 komparátor másik bemenete a 21 demodulátor c kimenetére, vezérlő bemenete pedig a monostabil 23 áramkör e kimenetére van kötve. A 26 kapuáramkör másik bemenete a 22 komparátor d kimenetére csatlakozik. A berendezés bemenetét az akusztikus emissziós jel b vezetek képezi, mely a 21 demodulátor és a kapuzott 24 demodulátor bemenetére csatlakozik. A berendezés kimenetét a 26 kapuáramkör p kimenete képezi. Az akusztikus emissziós jel b vezetékre kerül a felerősített akusztikai emissziós „A” jel. A b vezeték a 21 demodulátor és a kapuzott 24 demodulátor bemenetére csatlakozik. A 21 demodulátor c kimenete a 22 komparátort vezérli. A 22 komparátor d kimenetén akkor van jel, ha a demodulált jel nagyobb a referencia r feszültségnél. Ez a jel indítja a monostabil 23 áramkört, amelynek e kimenete kapuzza a kapuzott 24 demodulátort és a vezérelt 25 komparátort. A monostabil 23 áramkör időzítése 125 psec-ra van beállítva. így a kapuzott 24 demodulátor csak 125 psec-ig demodulál. A beállí5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
