МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ

Полезная модель относится к области интерфейсов ввода-вывода данных при записи и воспроизведении информации и может быть использована для последовательного опроса установленных в необходимом количестве преобразователей акустической эмиссии (ПАЭ), определения количества импульсов за единицу времени, регистрации, и передачи зарегистрированных данных в электронно-вычислительную машину (далее ЭВМ) для их дальнейшей обработки.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой модели является устройство сопряжения с ЭВМ [1], содержащее последовательно соединенные аналогово-цифровые преобразователи, оперативно запоминающие устройства, контроллер связи, соединенный через последовательный интерфейс RS232c с ЭВМ, а также блок управления, выходы которого соединены с аналого-цифровыми преобразователями, оперативно запоминающими устройствами и контроллером связи.
Сущность наиболее близкого технического решения заключается в том, что по магистрали приема данных регистрируемые импульсы поступают на вход блока суммирования, который по управляющему сигналу SR обнуляются и затем по сигналу «Счет» запускается операция суммирования. С выхода блока суммирования обработанные данные направляются на вход блока хранения данных. Где по управляющему сигналу RE производится запись и их хранение. Для формирования адреса используются внутренние сигналы управления S0, S1, S2 (в данном случае 3 бита используются для переключения мультиплексоров при чтении). Причем адреса с 0 по 3 формируют число для первого канала, а с 4 по 7 для второго канала. При этом протоколы записи и чтения по этой магистрали реализуются программно.
Недостатком наиболее близкого технического решения является невозможность применения его в многоканальном варианте.
Требуемый технический результат состоит в расширении функциональных возможностей устройства, путем увеличения количества каналов, и коммутации их последовательного опроса, и возможности обработки их сигналов.
Полученные результаты позволяют расширить возможности одноканального прибора за счет подключения к нему до 32 преобразователей акустической эмиссии через мультиплексор без потери полезного информации.
В связи с этим была усовершенствована схема сопряжения АЭ-прибора, например, Поиск-2М с компьютером, Для решения поставленной задачи предложена следующая (фиг.1) структурная схема сопряжения. Которая позволяет на базе одноканального АЭ-прибора создать 8-ми-канальный автоматизированный комплекс.
Она состоит из следующих блоков и элементов:
1 - блок коммутирования;
2 - блок суммирования;
3 - блок хранения информации;
4 - блок передачи информации в ЭВМ;
5 - интерфейс;
На фиг.1 представлена структурная схема устройства сопряжения.
Блок суммирования - предназначен для подсчета импульсов в единицу времени. Он состоит из двух одинаковых плат. Каждая плата обрабатывает информацию с 16 ПАЭ. Число импульсов, подсчитанное блоком суммирования, снимается с выходов блока коммутирования каналов. Каждый блок реализован на четырех микросхемах серии КР1533ИЕ18 (четырехразрядный, двоичный, синхронный счетчик) включенных
последовательно. Счетчик работает в режиме непрерывного накопления и его сброс в нулевое положение осуществляется управляющим сигналом SR.
Блок хранения информации - предназначен для хранения данных, поступающих из блока суммирования. Собран на микросхемах серии К555ИР23 (восьмиразрядный регистр), Загрузка данных осуществляется сигналом управления RE.
Блок коммутирования каналов - предназначен для переключения каналов. Блок собран на микросхемах серии К564ПУ6, К561КП2. Управляется с помощью микросхем К1533ИР23.
Блок передачи информации - предназначен для передачи и формирования числа импульсов в единицу времени. Собран на микросхемах серии К155КП5 (селектор - мультиплексор). Он позволяет коммутировать данные от восьми входов на общую выходную линию. Блок передачи информации является общим для двух каналов УС.
Интерфейс - обеспечивает передачу данных и сигналов управления между УС и ЭВМ.
Блок питания - внешний источник напряжения +5 В, +15 В для питания устройства напряжения.
Порядок работы схемы сопряжения следующий: на блок коммутации подаются сигналы (S0, S1, S2 - адрес ПАЭ на 1 и 3 канале, 0,1,2 - адрес ПАЭ на 2 и 4 канале) происходит выбор ПАЭ по которому сигнал поступает на обработку в АЭ-прибор. Далее АЭ сигнал попадает в блок суммирования, где суммируется за заданный интервал времени. Число импульсов, подсчитанное счетчиком, снимается с выходов счетчиков в виде параллельного кода. Это число подается на вход регистра памяти. По сигналу управления RE происходит перезагрузка числа на выход регистра памяти который позволяет сохранять информацию в течении последующего интервала времени. К выходам регистра памяти подключены мультиплексоры. Для установки адреса используются внутренние сигналы управления S0, S1, S2 (в данном случае 3 бита используются для переключения мультиплексоров при чтении). Для решения поставленной
задачи предложена следующая структурная схема автоматизированного комплекса для регистрации сигналов АЭ (фиг.1).
Автоматизированный комплекс позволяет производить сбор, обработку и отображение данных в процессе проведения контроля, а так же представляет дополнительные возможности анализа АЭ сигналов после окончания измерений.
Требуемый технический результат достигается тем, что в устройство вводится дополнительный блок коммутации, содержащее последовательно соединенные аналого-цифровые преобразователи, оперативно запоминающее устройство, первый вход которого соединен с АЦП, а второй через интерфейс типа «Centronics» с ЭВМ, выход блока суммирования соединен с оперативно запоминающим устройством (регистром), выход которого соединен с блоком передачи информации, первый выход которого соединен с входом ЭВМ, а также второй вход сумматора, оперативно-запоминающего устройства и блока передачи информации соединены через интерфейс с электронно-вычислительной машиной.
Таким образом, данные о количестве импульсов за единицу времени зарегистрированных на ПАЭ последовательно, через блок суммирования, блок хранения и блок передачи данных передаются на ЭВМ.
Предлагаемая полезная модель может быть использована в области неразрушающего контроля объектов Ростехнадзора.
Источники, принятые во внимание:
1. ПАТЕНТ на полезную модель №55497. Устройство сопряжения с ЭВМ. Заявка №2006105013 Зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей РФ 10 августа 2006 г.
2. ПАТЕНТ на изобретение №2210766 «Способ проведения акустико-эмиссионного контроля с применением одноканальной аппаратуры». Заявка №2001134547/28 от 21.12.2001; опуб. 20.08.2003. Бюл. №23