Акустическая эмиссия. Изучение акустического излучения металлами при механической деформации, страница 7

Сигналы на выходе основного усилителя (рисунок 1.8, а), как правило, состоят из совокупности зарегистрированных сигналов АЭ и сигналов от механических и электрических помех, от которых не удаётся избавиться путём использования фильтров.

а – сигналы на выходе основного усилителя (1 – шкалы АЭ; 2 – шкалы помех); б – сигналы на выходе амплитудного дискриминатора; в – сигналы на выходе детектора (t– время между импульсами)

Рисунок 1.8 – Преобразователи сигналов АЭ при их прохождении через блоки обработки

Очередным этапов выделения сигналов АЭ на фоне помех по амплитудному признаку служит амплитудный дискриминатор 5, который обеспечивает введение порога ограничения  (уровня дискриминации), как показано на рисунке 1.8, б.

С выхода амплитудного дискриминатора 5 сигналы АЭ поступают либо непосредственно на блоки аналоговой обработки 7, либо на вход детектора 6, используемого для выделения огибающей сигналов. Детектор 6

также соединён с блоками аналоговой обработки 7. Вид сигналов на выходе

детектора представлен на рисунке 1.8, в. В блоках аналоговой обработки производится формирование основных параметров сигналов с усреднением их значений на определённых интервалах времени. Регистрация и запись измеряемых параметров осуществляется при помощи аппаратуры 8, в качестве которых используются обычно многоканальные самописцы и

графопостроители.

В аналоговом способе организации измерения и обработки сигналов АЭ для получения какой-либо зависимости изменения регистрируемых параметров производится жёсткая аппаратная реализация алгоритма обработки. В электронной аппаратуре предусматривается только некоторая свобода в регулировании исходных условий измерения: уровня дискриминации (порога ограничения), коэффициента усиления тракта, частотной полосы пропускания сигналов и других, но при этом принципиально невозможно применения самого алгоритма обработки. Следует отметить, что жёсткая аппаратная реализация алгоритма обработки обеспечивает достаточно большое быстродействие.

На рисунке 1.9 представлена блок-схема аналого-цифрового способа приёма, усиления и обработки сигналов АЭ.

Рисунок 1.9 – Блок-схема аналого-цифрового способа организации измерения

В этом способе приём, усиление и обработка аналогового сигнала АЭ производятся аналогично вышеописанному до блока детектора 6. Далее сигнал преобразуется в цифровые коды при помощи блока цифровых преобразователей 7, в качестве которого обычно используется стандартный блок АЦП с тем или иным быстродействием и числом каналов. Далее АЭ информация в цифровом видео накапливается и обрабатывается при помощи персональной ЭВМ 8. Необходимые параметры выводятся на принтер 9.

Фактически, при использовании данного подхода, при помощи ЭВМ производится запись или ввод цифровых значений аналоговых диаграмм изменения импульсов АЭ с привязкой ко времени, давлению, деформации или температуры с дискретностью, позволяющей осуществлять их восстановление с минимальной погрешностью. Преобразование аналоговых диаграмм в цифровой код позволяет автоматизировать процесс сбора, накопления и обработки информации для нахождения корреляционных связей между параметрами импульсных потоков АЭ и отдельных импульсов этого потока и параметрами деформирования и разрушения материалов.

Исследования явления АЭ, проводимые в различных условиях и на широком спектре материалов, показывают, что сигналы АЭ имеют широкий спектр амплитудно-временных параметров. Этот факт налагает жесткие требования, предъявляемые не только к регистрирующей аппаратуре, но и к методам обработки и анализа информации. Кроме собственных шумов аппаратуры, тракты приёма и обработки сигналов могут быть подвержены внешним шумам, для уменьшения воздействия которых широкое распространение получили активные и пассивные способы подавления помех.