Спосіб просторової локації джерел дефектів, що розвиваються

Спосіб просторової локації джерел дефектів, що розвиваються, що включає встановлення на об'єкті контролю антени, реєстрацію сигналів акус 36499 сигналу на давачі координати джерела випромінювання визначають за формулами X1 = Д(x' 1, x' 2) - джерело випромінювання; 1, 2, 3, 4 давачі реєстрації сигналів; r1, r 2,... - відстань давачів від джерела випромінювання. На фіг. 2 - карта розподілу джерел випромінювання на об'єкті контролю при локації з використанням антени з чотирьох давачів: h, 1 - висота та довжина об'єкту контролю. На фіг. 3 - схема локації джерел випромінювання з використанням антени у вигляді прямокутника, який складається з двох квадратів: B базовий розмір антени; x1, x2 , x' 1, x'2 - координатні осі для першого та другого квадратів; Д(x1, x2), Д(x' 1, x' 2) - джерело випромінювання для першого та другого квадратів; 1, 2, 3, 4 - давачі реєстрації сигналів для першого квадрату; 1’, 2', 3', 4' - давачі реєстрації сигналів для другого квадрату; Л, Л' лінії напрямів на джерело випромінювання для першого та другого квадратів. На фіг. 4 - карта розподілу джерел випромінювання на об'єкті контролю при локації з використанням антени з шести давачів: h, 1 - висота та довжина об'єкту контролю; Л, Л' - лінії напрямів на джерел) випромінювання для першого та другого квадратів антени. Приклад конкретної реалізації способу Визначалися координати місця знаходження джерела випромінювання при формуванні тестової посилки в матеріал об'єкту, в якості якого використовували лист зі сталі 32Г розміром 4х4 м, товщиною 4 мм. Антену з шести давачів (базовий розмір квадрату 0,22 м) розташовували у центрі листа, а давач збудження акустичного сигналу установлювали на відстані від першого квадрату антени по осі x1 - 0,8 м, по осі x2 - 0,5 м. Як приймальні давачі використовували давачі на основі п'єзокераміки ЦТС-19, а в якості давача збудження також давач на основі п'єзокераміки ЦТС-19. Збудження здійснювали радіоімпульсом тривалістю 20 мкс з частотою заповнення - 1 МГц. Після формування імпульсу збудження вимірювали РЧП сигналу для кож ного квадра у антени незалежно. По результатам вимірювання визначали координати джерела випромінювання для кожного квадрату з одночасним визначенням ліній напрямів на джерело випромінювання та отримання координат перехрестя цих ліній, тобто координат джерела випромінювання. Цю процедуру повторювали при послідовному формуванні 100 сигналів збудження. Дані експериментів проілюстровані на фіг. 4, де показаний графік карти розподілу джерел випромінювання на об'єкті контролю при просторової локації з використанням антени з шості давачів: h, 1 - висота та довжина об'єкту контролю; Л, Л' - лінії напрямів на джерело випромінювання для першого та другого квадратів. Розрахунки показали, що похибка визначення місця знаходження джерела випромінювання не перевищує 7%. c2 t t +t t t 31 21 23 41 43 ; 4B t 32 - t 41 (1) X2 = c t (t + t ) - 2t 21t 41 t 42 31 23 41 4B t 34 - t 21 2 де c - швидкість звуку в матеріалі; B - базовий розмір антени (фіг. 1); t 21 , t 23 … - РЧП сигналу між другим і першим, між другим і третім і так далі давачами; X1 , X2 - координати джерела випромінювання по осі х та у. Оскільки при розвитку дефекту виникає визволення енергії у вигляді пружних хвиль, які мають різні швидкості, що обумовлено фізикою процесу розповсюдження акустичних хвиль, і як наслідок змінюються РЧП, то фіксуються додаткові джерела випромінювання, які розподілені по лінії напрямку між антеною та джерелом випромінювання (фіг. 2). Це приводить до зниження точності та достовірності методу просторової локації. Однак ця інформація є додатковою для підвищення точності та достовірності методу просторової локації, оскільки ми маємо першу лінію напрямку на джерело випромінювання. Якщо мати ще др угу лінію напрямку, то їх перехрестя дасть точне місце знаходження джерела випромінювання. Для цього треба мати ще одну антену з чотирьох давачів, але достатньо мати антену з шести давачів, які розташовані у вигляді прямокутника. Причому прямокутник складається з двох квадратів по чотири давача, два з яких є спільними для обох квадратів (фіг. 3). Давачі у квадратах мають свою нумерацію відносно квадрату. При прийманні сигналів кожний з квадратів робить незалежно з вимірюванням РЧП відносно квадрату, та визначення координат джерела відносно квадрату, згідно з формулою (1). Одночасно визначаються і дві лінії напрямів на джерело випромінювання відносно кожного квадрату, а перехрестя цих ліній дає місце знаходження джерела випромінювання. Таким чином, не виникає сумнівів, що використання антени з шести давачів, які розташовані у вигляді прямокутника, який складається з двох квадратів, фіксація ліній напрямів на джерело випромінювання та визначення їх перехрестя є ефективним способом просторової локації місця знаходження джерела випромінювання. Спосіб проілюстровано на фіг. 1, 2, 3, 4, де на фіг. 1 наведена схема локації джерела випромінювання з використанням антени у вигляді квадрату: B - базовий розмір антени; x1, x2 - координатні осі; 2 36499 Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 3 36499 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4