Automation of acoustic-emission diagnostic systems control processes

Abstract

Визначено роль і місце акустичної емісії в системі технічної діагностики металопродукції. Наводиться аналіз властивостей інформаційно-вимірювальних систем акустико-емісійної діагностики. Наголошено на необхідності вирішення основного завдання управління системами акустико-емісійної діагностики – відновлення інформації про джерело акустичних сигналів по виміряним значенням характеристик акустичних сигналів на виході. Описана деталізація інформаційних технологій автоматизації вимірювань, ідентифікації та управління. Представлені структурні схеми апріорної інформації предметного поля і характеристик компонентів апаратурної частини акустико-емісійної діагностики. Розглянуто характерні особливості та вимоги до конструювання та функціонування окремих блоків акустико-емісійної системи діагностування. Розроблено алгоритми знаходження операторів у динамічних процесах діагностики та визначення моментів часу приходу акустико-емісійного сигналу. Конкретизовано етапи автоматизованої акустико-емісійної діагностики які пов’язані зі створенням багатоканальних систем, вивченням явища акустичної емісії в різних умовах деформування, закономірностей зміни сигналів акустичної емісії в процесі накопичення пошкоджень. Вказані напрямки автоматизації процесів управління акустико-емісійними системами технічного діагностування, які спрямовані на виявлення та індикацію сигналів акустичної емісії, їх посилення, частотну фільтрацію, дискримінацію, шляхом визначення порогового рівня реєстрованих сигналів і визначення ступеня відповідності результатом діагностики за критеріями подібності. Використання апаратного забезпечення автоматизації управління акустико-емісійними системами значно скорочує час проведення діагностичних робіт і економить кошти, які витрачаються на їх впровадження за рахунок виведення обладнання з експлуатації.

The role and place of acoustic emission in the system of technical diagnostics of metal products is determined. The properties of information-measuring systems of acoustic-emission diagnostics are analyzed. It is emphasized on the necessity of solving the main task of acoustic emission systems control – restoration of information on the source of acoustic signals by the measured values of characteristics of acoustic signals at the output. Detailing of information technologies of measurement automation, identification and control is described. Structural diagrams of a priori information of the subject field and characteristics of the components of the acoustic-emission diagnostics hardware are presented. The characteristic features and requirements for the design and operation of individual blocks of the acoustic emission diagnostic system are considered. Algorithms for finding operators in dynamic processes of diagnostics and determining the time of arrival of an acoustic- emission signal are developed. The stages of automated acoustic emission diagnostics are specified, which are connected with the creation of multichannel systems, the study of the phenomenon of acoustic emission in different deformation conditions, the regularities of changing the acoustic emission signals in the process of damage accumulation. The directions of automation of the processes of control of acoustic-emission systems of technical diagnostics, which are aimed at the detection and indication of acoustic emission signals, their amplification, frequency filtering, discrimination, by determining the threshold level of the registered signals and determining the degree of conformity of the result of diagnostics by the criteria of similarity. The use of automation equipment for the control of acoustic emission systems significantly reduces the time of diagnostic work and saves money spent on their implementation by decommissioning the equipment.