188940. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés több detektorral érzékelt akusztikus emissziós jelek összetartozásának ellenőrzésére
1 188 940 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés több detektorral érzékelt akusztikus emissziós jelek összetartozásának ellenőrzésére, amellyel a vizsgált objektum mérésénél feldolgozásra kerülő zaj- és zavarjelek száma cskkenthető és további előnyös hatások érhetők el. Az akusztikus emissziós méréstechnika a roncsolásnrentes anyag- és szerkezetvizsgálatok egyik új területe. E technika lényege abban áll, hogy a vizsgált objektumhoz akusztikus emissziós detektorokat csatolva, a mechanikai igénybevétel által a közegben kiváltott akusztikus emisszió (akusztikus emissziós esemény) érzékelésével, továbbá annak analízisével a vizsgált objektum állapota minősíthető. Ugyanez a technika és ugyanezek az eszközök (akusztikus emissziós detektorok, lineáris vagy logaritmikus karakterisztikájú erősítők, akusztikus emissziós érzékelő, jelfeldolgozó és analizáló műszerek) használhatók egyéb célokra is: pl. szivárgás detektálására,elszabadult alkatrészek jelzésére csővezetékekben stb. (Atárgyban sok információt tartalmaz pl. Brüel-Kjaer Technical Review, No. 2 — 1979.: Acoustic Emission; Naerum, Denmark). AL akusztikus emissziós mérésekben a vizsgálati objektumhoz csatolva egyidejűleg általában több detektort alkalmaznak, elsősorban acélból, hogy a megszólalási idők különbségei alapján — ismerve a detektorok geometriai helyzetét és az akusztikus emissziós jel terjedési sebességét — az akusztikus emisszió kipattanás! hely ét azonosítani lehessen (Brüel-Kjaer Technical Review, No. 2 — 1981Acoustic Emission Source Location, Naerum, Denmark). Gyakori megoldás, hogy a detektor jelét logaritmikus amplitúdó karakterisztikájú erősítőbe vezetik, valamint a felerősített jel demodulálása, azaz az akusztikus emissziós hullámcsomag egyenirányítás utáni burkológörbéjének előállítása. (Mivel a találmány szempontjából elvileg közömbös az erősítés és a jel előkezelésének jellege, a „detektorjel” kifejezést általánosságban, a megfelelő erősítő és előkezelő egység utáni jelre értjük.) A detektorjelek érzékelő küszöbáramkörökre kerülnek, amelyek „akusztikus esemény”-kén( jelzik, ha a detektorjel amplitúdója meghalad egy, a kezelő által beállított vagy a háttérzajnak megfelelően automatikusan változó szintet. Az akusztikus emissziós vizsgálatokban gyakran zavar- és zajjeleket is akusztikus eseményként észlelünk, ül. egymást rövid időközben követő akusztikus eseményeknél nem bizonyos, hogy a felületen vagy a térben elosztott detektorokon egymás után megjelenő detektorjelek azonos eseménytől származnak. Ilyen esetben nemcsak, hogy a forráshelyet tévesen azonosítjuk, de a készülék mérő-, jelfeldolgozó és analizáló áramköreit is feleslegesen foglaljuk le. Az elektromos, mechanikus vagy egyéb oknál fogva mért zaj- és zavarjeleknek a feldolgozásból való kirekesztésére számos módszert alkalmaznak. Gyakran maximális futási időhatárt adnak meg a több detektorból származó detektorjelek számára, amelyen belül valamennyi detektornak meg kell szólalnia ahhoz, hogy az eseményt érvényesnek tekintsük. Szokásos a túl rövid és/vagy túl hosszú időtartamú jelek kirekesztése a feldolgozásból stb. Ezekkel a módszerekkel azonban csak csökkenthetjük, de teljesen nem küszöbölhetjük ki a mérést terhelő zaj- és zavarjeleket vagy a nem összetartozó — azaz nem azonos forráshelyről kiinduló — de az előírt futási időhatáron belül együtt érkező detektorjeleket . Ismeretesek olyan rendszerek is, ahol az elsőnek érzékelt detektorjel után a maximális futási időhatáron belül érzékelt többi detektorjel olyan paramétereit is mérik, ill. számítják, amelyekből az összetartozás megállapítható, ill. valószínűsíthető (az akusztikus emissziós esemény identifikációja). Ezek azonban többnyire nagyobb számítási apparátust, hosszabb kiértékelési időt igényelnek és csak utólag, a jelek beérkezése, feldolgozása, értékelése után képesek megállapítani pl. azt, hogy nem összetartozó detektorjelek vagy zavarok foglalták le feleslegesen a mérő- és számítóberendezést. Mindezen hátrányok általában onnan adódnak, hogy a szokásos, több detektorral működő akusztikus emissziós rendszerek érzékelő áramköreinél az elsőnek érzékelt detektorjel paraméterei nem befolyásolják a további detektorhoz rendelt érzékelő áramkörök küszöbszintjeit. így ezek az érzékelő áramkörök az elvárható értékű jelen kívül kisebb-nagyobb, egyéb jeleket is érzékelhetnek. További, ebből fakadó probléma a szokásos többcsatornás, akusztikus emissziós rendszereknél az időzítés bizonytalansága. Az érzékelési küszöb rögzített volta és a detektorjel felfutási ideje miatt, kisebb amplitúdójú jelnél az időzítési pont a csúcshoz, nagyobb amplitúdójú jelnél a talpponthoz esik közelebb. így, az érzékelési időpont következetlensége miatt az ezen időpontokból kiinduló lokalizációs számítások pontossága csekélyebb. A találmány a több detektorral érzékelt akusztikus emissziós jelek összetartozásának ellenőrzésére szolgáltat tökéletesebb megoldást azzal, hogy az érzékelési kúszöbszinteket megfelelően hozzáigazítja az elsőnek érzékelt detektorjel csúcsamplitúdójához. Ily módon a feldolgozásból eleve kizárhatók a nem összetartozó - ezért nem a futási időnek megfelelő amplitúdócsökkenéssel érkező — detektorjelek: csökken a hamis lokalizációs számítások száma, kisebb a mérő- és számítóberendezés foglaltsági ideje, stb. A találmány eljárás és berendezés több detektorral észlelt akusztikus emissziós jelek összetartozásának ellenőrzésére, ahol a detektorjeleket érzékelő áramkörök érzékelik és amelyet meghatároz az, hogy az érzékelési küszöböt elsőnek átlépő detektorjel csúcsamplitúdójáoól képezzük a többi detektorjel számára az ezután meglatározott ideig érvényes érzékelési küszöbszintet, olymódon, hogy a csúcsamplitúdó értékét az akusztikus emissziós jelnek a közegben való terjedési csillapodását közelítő időfüggvény szerint csökkentjük és érzékelő áramkörökkel, amelyek e csillapodó érzékelési küszöbszint megbatározott környezetét meghatározott ideig figyelik, érzékeljük a többi detektorjelet. Az eljárást megvalósító berendezés érzékelő áramköröket, váltódra mköröket, csücsdetektort, kisütő áramkört, vezérlő- és logikai egységet tartalmaz, ilymódon, hogy a detektorjel-vezetékek a csócsdetektor bemenetére, valamint egy-egy érzékelő áramkörre csatlakoznak, az érzékelő ; ramkötök kimenetel a vezérlő- és logikai egységre'vannak kötve, a csúcsdetektor kimenete a kisütő áramkör bemenetére csatlakozik, a váltó egységek egyik váltó f emenete a kisütő áramkör kimenetére kapcsolódik, másik váltó bemenete egy-egy küszöbszint vezetékre, vezérlő bemenete a vezérlő- és logikai egységre kapcsolódik, kimenete pedig egy-egy érzékelő áramkörre van kötve, és a csúcsdetektor, valamint a kisütő, áramkör a vezérlő- és logikai egységgel van összekapcsolva. A berendezés különböző előnyös kialakításainál az érzékelő áramkör lehet integrális vagy differenciális díszkriminátor áramkör, illetve olyan diszkriminátor, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
