Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля немагнитных материалов

Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля немагнитных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к бесконтактным ультразвуковым средствам дефектоскопии изделий из электропроводящих материалов . Цель изобретения заключается в увеличении чувствительности при контроле цилиндрических изделий путем фокусировки сдвиговых акустических колебаний. Цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем магнит из двух частей 1, 2 и высокочастотную катушку 6, служащую источником и приемником электромагнитного поля, магнитопроводящая пластина выполнена из двух шарнирно соединенных частей 3 и 4, обеспечиваюш.их переменный угол между плоскостями магнитов и изменение геометрии катушки 6, что обеспечивает фокусировку возбуждаемых в цилиндрическом изделии 7 сдвиговых акустических колебаний. 1 ил. О5 to о со о N3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5D4 G 01 N 2904,, 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1174845 (21) 3828186 )25-28 (22) 19.12.84 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском политехническом институте им. С. М. Кирова (72) В. П. Ольшанский (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1174845, кл. G 01 N 29/04, 29.11.83. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ КОНТРОЛЯ НЕМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к бесконтактным ультразвуковым средствам дефектоско„„SU„„1320736 A 2 пии изделий из электропроводящих материалов. Цель изобретения заключается в увеличении чувствительности при контроле цилиндрических изделий путем фокусировки сдвиговых акустических колебаний. Цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем магнит из двух частей 1, 2 и высокочастотную катушку 6, служащую источником и приемником электромагнитного поля, магнитопроводящая пластина выполнена из двух шарнирно соединенных частей 3 и 4, обеспечивающих переменный угол между плоскостями магнитов и изменение геометрии катушки 6, что обеспечивает фокусировку возбуждаемых в цилиндрическом изделии 7 сдвиговых акустических колебаний. 1 ил.

1320736

Формула изобретения

Составитель И. Кеосян

Редактор Н. Слободяник Тсхред И. Верее Корректор А. Ильин

Заказ 2654/48 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г!роектная, 4

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, может использоваться для неразрушающего контроля качества и измерения геометрических параметров изделий из немагнитных материалов и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. Хе 1174845, Целью изобретения является увеличение чу вствительности при контроле цилиндрических изделий путем фокусировки сдвиговых акустических колебаний.

На чертеже представлена конструкция электромагнитно-акустического преобразователя.

Преобразователь содержит источник постоянного магнитного поля, состоящий из двух редкоземельных магнитов 1, 2, закрепленных на магнитопроводящей пластине, выполненной из двух частей 3, 4, соединенных между собой шарниром 5 по линии, параллельной линии стыковки магнитов 1, 2 (не показана). На рабочих поверхностях магнитов расположена катушка 6 индуктивности, выполненная гибкой в виде плоской эллиптической формы и установленная большим диаметром вдоль линии стыковки магнитов 1, 2 (вдоль оси шарнира 5). Катушка наклеивается в разогнутом положении шарнира, тогда при сгибании его для контроля плоских и выпуклых цилиндрических поверхностей, витки катушки не испытывают деформации. При этом следует отметить, что для контроля реальных цилиндрических конструкций угол сгибания и разгибания шарнира не превышает + 10 .

Преобразователь работает следующим образом.

После установки преобразователя на выпуклую поверхность цилиндрического изделия 7 магнитопроводящая пластина сгибается. в шарнире 5 на угол, охватывающий поверхность изделия таким образом, что середины половин катушки касаются поверхности. Через высокочастотную катушку 6 индуктивности пропускается импульс тока, который возбуждает в изделии 7 ультразвуковые колебания, распространяющиеся перпендикулярно поверхности изделия. Так как магниты 1, 2 и половины катушки 6 расположены под определенным для данной кривизны поверхности углом друг к другу, то ультразвуковые колебания возбуждаются в двух симметричных относительно грани

35 угла преобразователя зонах изделия и направлены радиально, т. е. к центру цилиндрического изделия 7.

Преобразователь возбуждает сдвиговые, синфазные ультразвуковые колебания, имеющие узкую, однолепестковую диаграмму направленности в неферромагнитном материале. За счет того, что векторы магнитной индукции каждой половины магнитной системы направлены под углом друг к другу, а сдвиговые ультразвуковые колебания в цилиндрическом изделии (трубе) распространяются вдоль этих векторов от двух половин катушки к центру изделия, то имеет место эффект фокусировки акустических колебаний. Появляется эффект фокусировки акустических колебаний при контроле выпуклых цилиндрических поверхностей.

Этим обеспечивается увеличение амплитуды акустических колебаний, возбуждаемых в изделии. Возбужденные в изделии 7 колебания распространяются внутрь изделия и, отразившись от внутренней стенки, возвращаются к наружной поверхности и под влиянием магнитного поля магнита наводят в катушке 6 ЭДС, пропорциональную амплитуде отраженного акустического сигнала, величине наложенного м агнитного поля и потокосцеплению обмотки с вихревыми токами в поверхностном слое изделия. Потокосцепление обмотки преобразователя увеличивается в случае углового расположения обмотки вокруг цилиндрического изделия.

При установке преобразователя на вогнутую цилиндрическую поверхность плоскости магнитов образуют угол более 180 и тоже достигается цель приближения всей поверхности преобразователя к поверхности изделия, однако эффекта фокусировки в этом случае не наблюдается.

Электромагнитно-акустический преобразователь дл я контроля нем агнитных м атериалов по авт. св. Мо 1174845, отличаюи4ийся тем, что, с целью увеличения чувствительности при контроле цилиндрических изделий путем фокусировки сдвиговых акустических колебаний, магнитопроводящая пластина выполнена из двух частей, шарнирно соединенных по линии, параллельной линии стыковки редкоземельных магнитов. а катушка индуктивности выполнена гибкой.