Е. А. Богданов Основы технической
жүктеу/скачать 6.94 Mb.
|
| 10.2. Виды сигналов АЭ
Регистрируемую промышленной серийной аппаратурой АЭ разделяют на непрерывную и дискретную. Непрерывная АЭ регистрируется как непрерывное волновое поле с большой частотой следования сигналов, а дискретная состоит из раздельных различимых импульсов с амплитудой, превышающей уровень шума. Непрерывная соответствует пластическому деформированию (течению) металла или истечению жидкости или газа через течи, дискретная - скачкообразному росту трещин. Размер источника излучения дискретной АЭ невелик и сопоставим с длиной излучаемых волн. Его можно представить в виде квазиточечного источника, расположенного на поверхности или внутри материала и излучающего сферические волны или волны других типов. При взаимодействии волн с поверхностью (границей раздела двух сред) происходит их отражение и трансформация. Волны, распространяющиеся внутри объемов материала, быстро слабнут из-за затухания. Поверхностные волны затухают с расстоянием значительно меньше объемных, поэтому они преимущественно и регистрируются приемниками АЭ. Регистрация сигнала от источника АЭ осуществляется одновременно с шумом постоянного или переменного уровня (рис. 10.1) [7]. Шумы являются одним из основных факторов, снижающих эффективность АЭ контроля. Рис. 10.1. Общая схема регистрируемого сигнала АЭ на фоне шумов: 1 - осцилляции; 2 - плаваюший порог; 3 - осцилляции без учета плавающего порога; 4 - шум Ввиду разнообразия причин, вызывающих их появление, шумы классифицируются в зависимости от: механизма генерации (источника происхождения) - акустические (механические) и электромагнитные; вида сигнала шумов - импульсные и непрерывные; • расположения источника - внешние и внутренние. Основными источниками шумов при АЭ контроле объектов являются: разбрызгивание жидкости в емкости, сосуде или трубопроводе при его наполнении; гидродинамические турбулентные явления при высокой скорости нагружения; трение в точках контакта объекта с опорами или подвеской, а также в соединениях, обладающих податливостью; работа насосов, моторов и других механических устройств; • действие электромагнитных наводок; воздействие окружающей среды (дождя, ветра и пр.); • собственные тепловые шумы преобразователя АЭ и шум входных каскадов усилителя (предусилителя). Для подавления шумов и выделения полезного сигнала обычно Применяют два метода: амплитудный и частотный. Амплитудный заключается в установлении фиксированного или плавающего Уровня дискриминационного порога Uп, ниже которого сигналы АЭ аппаратура не регистрирует. Фиксированный порог устанавливается при наличии шумов постоянного уровня, плавающий - переменного. Плаваюший порог Uпп устанавливаемый автоматически за счет отслеживания общего уровня шумов, позволяет, в отличие от фиксированного, исключить регистрацию части сигналов шума как сигнала АЭ. Рис.10.2. Общий вид сигнала АЭ на выходе усилительного тракта аппаратуры: 1 - осцилляции; 2 - огибаюшая; Uп - пороговое значение амплитуды; Uк - амплитуда к-го импульса Частотный метод подавления шумов заключается в фильтрации сигнала, принимаемого приемниками АЭ, с помощью низко- и высокочастотных фильтров (ФНЧ/ФВЧ). В этом случае для настройки фильтров перед проведением контроля предварительно оценивают частоту и уровень соответствующих шумов. После прохождения сигнала через фильтры и усилительный тракт, наряду с трансформацией волн на поверхности контролируемого изделия, происходит дальнейшее искажение первоначальных импульсов источника АЭ. Они приобретают двухполярный осциллирующий характер, изображенный на рис. 10.2 [7]. Дальнейший порядок обработки сигналов и использования их в качестве информативного параметра определяется компьютерными программами сбора данных и их постобработки, использованными в соответствующей аппаратуре различных производителей. Правильность определения числа событий и их амплитуда будут зависеть не только от возможности их регистрации (разрешающей способности аппаратуры), но и от способа регистрации. Например, если регистрировать импульсы огибающей сигналов выше уровня Uп, то будет зафиксировано четыре импульса, а если регистрировать количество осцилляции выше этого же уровня, то будет зафиксировано девять импульсов. Под импульсом понимается цуг волн с частотой в рабочем диапазоне, огибающая которого в начале импульса пересекает порог вверх, а в конце импульса - вниз. Таким образом, число зарегистрированных импульсов будет зависеть от настройки аппаратуры: величины тайм-аута конца события. Если тайм-аут будет достаточно велик, то может быть зарегистрировано, например, четыре импульса, если мал, то все осцилляции выше уровня Uп (восемь на рис. 10.2) могут быть зарегистрированы в качестве импульсов. Большие погрешности может внести также использование частотной полосы пропускания сигналов и уровня дискриминации, особенно когда сигналы АЭ по амплитуде сопоставимы с уровнем шумов. жүктеу/скачать 6.94 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|