Система измерения параметров акустической эмиссии

Система измерения параметров акустической эмиссии представляет собой аппаратно-программный комплекс для детектирования АЭ событий и расчёт параметров.

Позволяет определить:

  • Локализацию источников АЭ сигналов
  • Временные характеристики параметров АЭ сигналов (спектральный анализ)
  • Механизмы деформации (построение статистического распределения — гистограммы)

Измеряемые параметры

Амплитуда АЭ-импульса
Длительность фронта
Длительность спада
Число превышений порога
Энергия сигнала АЭ
Точное время события

Принцип работы

Для имитации сигналов АЭ используется высокочастотный генератор ZET 7191 в комплекте с датчиком акустической эмиссии ВС 601, который выступает в качестве излучателя.

Остальные датчики акустической эмиссии ВС 601 преобразуют акустический сигнал АЭ-процесса в электрический. Цифровой модуль ZET 7140-E осуществляет усиление, фильтрацию, аналого-цифровое преобразование электрического сигнала, поступившего от ВС 601, и передачу оцифрованной информации по интерфейсу CAN.

Преобразователь интерфейсов ZET 7176 (CAN↔Ethernet) осуществляет передачу данных на ПК.

Модули ZET 7176 позволяют создавать разветвлённые многоканальные системы сбора данных с синхронизацией сигналов по протоколу PTP (IEEE 1588).

Структурная схема стенда измерения параметров АЭ

Детектирование АЭ событий и расчёт параметров осуществляется по заданному алгоритму.

Измерительные модули ZET 7140-E имеют 3 измерительных канала, по умолчанию это:

  • Форма сигнала
  • Уровень шума
  • Параметрический канал

Сигналы АЭ-события являются высокочастотными (выборка сигнала производится на частоте 2,4 МГц), поэтому возникает необходимость передавать данные для обработки на ПК частями — так называемыми «окнами».

В настройках цифровых модулей ZET 7140-E задаётся значение порога, по которому будет детектироваться событие (значение порога может быть установлено в диапазоне от 0,5 до 100 мВ). Соответствующий пороговый уровень должен незначительно превышать уровень собственных шумов цифрового датчика.

Настройки цифровых датчиков

Если превышение порогового уровня не было достигнуто, модуль ZET 7140-E не передаёт информацию на ПК и продолжает оцифровывать сигналы от ПАЭ.
В случае превышения порогового уровня, модуль ZET 7140-E определяет амплитуду АЭ-импульса, длительность фронта АЭ-импульса, длительность спада АЭ-импульса, число превышений порога АЭ-импульса и энергию АЭ-импульса и отсылает данную информацию (окно) на ПК по Параметрическому каналу, события которого сохраняются в логгер для дальнейшего просмотра и обработки результатов.

Визуализация полученных данных происходит на ПК с помощью программ, входящих в состав ПО ZETLAB:

Просмотр исторических событий

Данные от цифровых датчиков, записанные в логгер доступны для анализа в программе Просмотр исторических событий.
Данные отображаются на временной сетке в виде графической информации.
Просмотр исторических данных

Отображение графической информации может быть представлено разными способами, в зависимости от интересующей информации:

  • зависимость амплитуды от времени с индикацией по энергии сигнала
  • зависимость длительности фронта от времени с индикацией по амплитуде
  • зависимость числа превышения порога от времени с индикацией по энергии сигнала и т.д.

При необходимости отображать график для каждого поля, следует установить галочку в соответствующей ячейке «Отдельный график для каждого поля».
После настройки отображения на сетке и в поле отображения доступных каналов появится более детальная информация о выбранной структуре данных.

Настраиваемые параметры отображения (временные хар-ки)

Спектр со сверхразрешением

Данная программа позволяет строить спектр окна сигнала.

В окне программыстроится двумерная сонограмма выбранного сигнала, по горизонтальной оси которой представлена частота в выбранной полосе, по вертикальной оси — время. Цветом на сонограмме представлено значение спектральной плотности мощности (СПМ).

Цветная сонограмма позволяет оператору без труда определить характер изменения максимума, который в зависимости от решаемой задачи является резонансом, собственной частотой или другим параметром исследуемого узкополосного сигнала.
Спектрограмма

Многоканальный осциллограф

Для удобства оператора также можно настроить отображение сигналов с каждого измерительного канала при помощи программы Многоканальный осциллограф.

Сигналы по каждому каналу

Преимущества системы

Автоматизация

расчёт параметров осуществляется по заданному алгоритму

Оперативность

мгновенная обработка и отображение информации

Компактность

требуется минимальное место для организации работы

Надёжность

стабильность характеристик в процессе эксплуатации

Запросить стоимость системы измерения параметров акустической эмиссии