Разработка методов, аппаратных и программных средств для регистрации, обработки и анализа сигналов акустической эмиссии, страница 3

Программное обеспечение

Для регистрации сигналов АЭ и управления комплексом на кафедре разработано программное обеспечение «Acoustic Emission Pro v2.0» предназначенное для использования метода АЭ при проведении исследовательских экспериментов и испытании конструкций и устройств [241-247]. При разработке программного обеспечения были поставлены и решены три основные задачи:

- регистрация и сохранение полной формы сигналов АЭ на заданной частоте дискретизации и мониторинг в реальном времени основных параметров АЭ;

- локация и отображение местоположения источников АЭ в реальном времени;

- идентификация и классификация источников АЭ.

Регистрация и сохранение сигналов АЭ

Программа позволяет производить считывание данных в двух основных режимах: непрерывно и по условию, которым является превышение заданного порога дискриминации. Практическое применение в АЭ нашел второй способ считывания входных данных: по условию. АЦП AdLink PCI-9812 поддерживает несколько режимов считывания данных по условию, именуемых триггерами:

- триггер post – считывание данных происходит сразу после срабатывания условия предустановки триггера и наступления события (рис. 3.1.5, а).

- триггер pre – считывание данных происходит до срабатывания условия и наступления события (рис. 3.1.5, б).

- триггер middle – считывание данных происходит до и после срабатывания условия и наступления события (рис. 3.1.5, в).

- триггер delay – считывание данных происходит не сразу после срабатывания условия, а по истечении некоторого времени, определяемого параметром задержки (рис. 3.1.5, г).

а)	б)
в)	г)
Рис. 3.1.5 Схемы работы триггеров: а) post, б) pre, в) middle, г) delay

Часто при проведении экспериментов с применением АЭ или технической диагностике устройств и конструкций необходимо визуальное наблюдение поступающих на ПП сигналов АЭ, а также мониторинг в реальном времени графика интегрального накопления сигналов АЭ. Данная необходимость при проведении диагностики вызвана безопасностью испытания объекта контроля, а при проведении исследований механизмов деформации материалов определение времени увеличения активности АЭ при достижении некоторой степени пластической деформации или момента образования трещин в материале.

Локация источников АЭ

Одним из основных назначений программы является возможность определения координат источников АЭ в материале в реальном времени. Алгоритм локации достаточно сложен, поскольку сам метод локации связан с громоздкими расчетами и для современных процессоров, обладающих ограниченными возможностями, эти вычисления могут оказаться непосильными. Для разрешения этой задачи была поставлена основная цель: сократить до минимума объем вычислений и максимально оптимизировать алгоритм.

Существует множество методов для расчета координат АЭ, классифицирующихся по таким признакам, как: цели локации, геометрический тип, конфигурации приемных антенн, информативные параметры и т.д. [248]. В разрабатываемом программном обеспечении используется разностно-временной метод локации, где в качестве информативного параметра используются задержки времени прихода сигналов на разнесенные приемные преобразователи (ПП).

В общем случае для расчета декартовых координат источника АЭ применяется система следующих уравнений:

                          (3.1.1)