В качестве ЭВМ может быть использована любая ЭВМ или специализированный компьютер, разработанный специально для создаваемого прибора. ПО разрабатывается специально для АЭ комплекса и его возможности полностью зависят от выполняемых задач. Усилители электрических сигналов могут выполнять несколько функций. Основная функция усилителей – усиление электрических сигналов, полученных с преобразователей акустической эмиссии. В зависимости от уровня поступившего электрического сигнала коэффициент усиления может варьироваться от 10 до 60 дБ и более. Вторая функция усилителей фильтрация шумов. Диапазон частот, излучаемых сигналами АЭ, достаточно широк. Если в расчет не брать звуковые частоты до 20 кГц, то диапазон излучения может распространяться до 2 МГц и более, в зависимости от типа источника излучения. На практике применяют усилители с ограничением частотного диапазона в нижней части спектра – 20-50 кГц, в верхней части спектра – 500-2000 кГц. Ограничение пропускной способности усилителей осуществляют встроенные в усилитель фильтры верхних (ФВЧ) и нижних (ФНЧ) частот. Диапазон подавления сигналов в нижней части спектра связан с необходимостью фильтрации шумов акустического и механического происхождения: работа механизмов, нагружающих устройств испытательных машин, распространяющиеся в среде низкочастотные звуки. Применение фильтров нижних частот, подавляющих прохождение сигналов в области высоких частот (1 МГц и более), обусловлено особенностями работы электронных компонентов усилителя и необходимостью подавления электромагнитных помех. При использовании широкополосных усилителей, тепловые шумы электронных компонентов особенно сильно сказываются на высоких частотах, поэтому при выборе усилителей особое внимание было уделено уровню шумов в регистрируемом частотном диапазоне. При проведении исследований использовались усилители, разработанные на кафедре МТНМ КнАГТУ, с частотным диапазоном 30-800 кГц, коэффициентом усиления в указанном диапазоне 55 дБ при уровне шумов, приведенных ко входу, не более 5 мкВ.
Пьезоэлектрические преобразователи выполняют функцию преобразования механических колебаний, вызванных распространением упругих волн в материале, в электрический сигнал. В работе использовались ПП GT-200 и GT-301, выпускаемые фирмой ГлобалТест. Подробно о выборе типа ПП приведено в разделе 3.2.
Комплекс АКЕМ включает ЭВМ с установленным в него АЦП. Специально разработанный пакет программ позволяет производить непрерывную запись сигнала на физическом уровне на жесткий диск компьютера с частотой дискретизации порядка 70 кГц. При этом полностью сохраняется информация об огибающих регистрируемых сигналов в течение всего времени записи АЭ. Достаточно низкая частота дискретизации позволяет регистрировать только огибающую сигнала, которая выделяется с помощью усилительного тракта, включающего блоки низкочастотных фильтров. Однако данная информация в ряде случаев является достаточной. Комплекс позволяет регистрировать такие параметры АЭ как: время прихода сигнала tc, энергия сигнала Е (площадь под огибающей), амплитуда огибающей А, длительность сигнала τс.
Наиболее широкие возможности по числу параметров и объему регистрируемых данных АЭ имеет разработанный многоканальный акустико-эмиссионный программно-аппаратный комплекс AEPro V2.0 [233]. Комплекс на базе промышленной ЭВМ позволяет регистрировать сигналы АЭ четырьмя независимыми каналами аналого-цифровых преобразователей (АЦП) с частотой дискретизации до 20 МГц на каждом канале с сохранением полной формы сигнала. Технические характеристики и особенности программного обеспечения комплекса приведены в разделе 3.2.
Экспериментальное моделирование акустических волн
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.