Приемно-излучающая система для резонансного электромагнитно- акустического контроля

Приемно-излучающая система для резонансного электромагнитно- акустического контроля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к акустическим бесконтактным методам и средствам неразрушающего контроля и может быть использовано в установках для резонансного электромагнитно-акустического (ЭМА) контроля заготовок и изделий в виде пластин из электропроводящих и/или магнитных материалов, например, для контроля физико-механических свойств неперетачиваемых режущих пластин из твердых сплавов по информативным параметрам, определяемым из амплитудно-частотной характеристики резонансного ЭМА сигнала. Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем увеличения отношения сигнал/шум, достигается за счет того, что приемно-излучающая система, содержащая обойму для размещения в ней контролируемой пластины, накладные возбуждающую катушку и наклонную приемную катушку, а также вторую катушку приемную, подключенную к первой приемной катушке последовательно-встречно, снабжена второй накладной возбуждающей катушкой, обе приемные катушки выполнены идентичными. Обе возбуждающие катушки выполнены идентичными и соединены последовательно-встречно, а пара возбуждающих и пара приемных катушек закреплены на сопряженных стенках вблизи противолежащих углов полости обоймы, имеющей прямоугольное сечение. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

811 А1 (19) (И) (51) 5 G 01 N 29/04 т . .т г т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ . ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ, ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4341049/25-28 (22) 10.12.87 (46) 23,01.90.Бюл. !!т 3 (71) Институт физики металлов

Уральского отделения АН СССР (72) Н,И,И1акшин, Г.И.Деордиев и В,Е.Щербинин (53) 620,179.16 (088.8) ! (56) Микельсон А.Э, и Черный З,Д, Электродинамическое возбуждение и измерение колебаний в металлах,—

Рига: Зинатне, !979, с,152. (54) ПРИЕМНО-ИЗЛУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ,.

РЕЗОНАНСНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к акустическим бесконтактным методам и средствам неразрушающего контроля и может быть использовано в установках для резонансного электромагннтно-акустического (3MA) контроля заготовок и изделий в виде пластин из электропроводящих и/или лтагнитньп материалов, например для контроля физикоИзобретение относится к акустическим бесконтактным методам и средствам неразрушающего контроля и мо-, жет быть использовано как приемноизлучающая система в установках для резонансн >го .тпектромагнитно-акустического (..3МА1 контроля качества saготовок и изделий в виде пластин из электроттроводящих и/или магнитных материалов, например дття контроля

2 механических свойств неперетачиваемых режущих пластин из твердых сплавов по информативным параметрам, определяемым из амплитудно-частотной характеристики резонансного ЭМА-сигнала, Цель изобретения — повышение достоверности контроля путем увеличения отношения сигнал/шум, достигается за счет того, что приемно-из -. лучающая система, содержащая обойму для размещения в ней контролируемой пластины, накладные возбуждающую катушку и наклонную приемную катушку, а также вторую катушку приемную, под ключенную к первой приемной катушке последовательно-встречно, снабжена второй накладной возбуждающей ка-, тушкой, обе приемные катушки выполнены идентичными. Обе возбуждающие катушки выполнены идентичными и соединены последовательно-встречно, а пара воэбужданицих и пара приемных -. катушек закреплены на сопряженных стенках вблизи противолежащих углов полости обоймы, имеющей прямоугольное сечение. 3 ил. плотности, твердости и износостойкости неперетачиваелтлтх режущих пластин из твердых сттлавттв, при наличии тесной корреляции лтежду информативными параметрами резонансного ЭМА-сигнала ихарактерттстттк тлттт качествапластин.

Цель изобретения — ирттышение достоверности контроля путем увеличения отттоитеттття с ттгтта:т, ти;. т.

1538118

На фиг,l схематически показана приемно-излучающая система, сечение; на фиг.2 - электрическая схема соединения обмоток катушек возбуждения и приемных катушек приемно-излучающей системы; на фиг,3 - блок-схема установки для резонансного ЭМА-контроля качества пластин, в которой используется приемно-излучающая система.

Приемно-излучающая система содержит. обойму 1, в полости прямоугольного сечения которой размещают контролируемую пластину 2 (например, неперетачиваемую режущую пластину из твердого сплава), первую накладную возбуждающую катушку .>, первую накладную приемную катушку 4, вторую накладную возбуждающую катушку 5, 20 вторую накладную приемную катушку 6.

Возбуждающие катушки выполнены идентичными, включены последовательновстречно, приемные катушки выполнены идентичными и включены последователь- 25 но-встречно ° а пара возбуждающих и пара приемных катушек закреплены на сопряженных стенках полости вблизи противолежащих ее углов.

Установка для резонансного ЭМА- 30 контроля содержит приемно-излучающую систему 7, источник 8 постоянного магнитного поля, генератор 9 качающейся части, частотомер 10, индикатор

11 амплитудно-частотных .характеристик и вольтметр 12.

Предлагаемая пр мно-излучающая оистема работает в составе установки для резонансного ЭМА-контроля ,следующим образом, 40

На приемно-излучающую систему 7 (фиг.3) воздействует постоянное магнитное поле, создаваемое источником 8 (например, электромагнитом), Пусть дпя определенности это поле име-45 ет продольную ориентацию, т,е. направлено перпендикулярно боковым граням контролируемой пластины 2, у которых расположены катушки 3 и 4, В пару встречно соединенных катушек 3 и 5, подключенную к генератору 9, поступает ток возбуждения, происходит ЭМА-возбуждение упругих колебаний пластины 2 синхронно действующи» ми, одинаково направленными электродинамическими силами типа сжатие-растяжение (растяжение-сжатие) благодаря тому, что эти силы синхронно рас" тягивают или сжимают пластину 2 в поперечном направлении на участках расширенной зоны возбуждения под катушками 3 и 5, повышая эффектив.." ность возбуждения упругих колебаний.

Компоненты первичного электромагнитного поля от катушек 3 и 5 частично компенсируют друг друга при их суперпозиции в пространстве вне зоны возбуждения, благодаря чему ослабляется результирующее первичное электромагнитное поле, проникающее в зону приема к катушкам 4 и 6. Во встречно сое;, динвнных катушками 4 и 6 наводится результирующая ЭДС, обусловленная воздействием на катушку 4 вторичного .электромагнитного поля от продольных упругих смещений пластины и воздействием на катушку 6 вторичного электромагнитного поля от поперечных упругих смещений пластины. Эта ЭДС отлична от нуля благодаря тому, что продольные и поперечные упругие смещения (а следовательно, и вторичные электромагнитные поля этих смещений) сдвинуты одно относительно другого по фазе на 90 . В то же время противофазные наводки от первичного электромагнитного поля, проникающего в зо-.. ну приема, взаимно компенсируются, и на выходе системы 7 имеет место электрический сигнал ЭМА-преобразования, обусловленный в преобладающей мере вторичным электромагнитным полем упругих колебаний пластины и мало отягощенный вкладом электромагнитных помех. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) Я(f) ЭМА-сигнала регистрируется при изменении частоты возбуждения f в окрестности резонансной частоты ff, упругих колебаний пластины. Регистрация АЧХ осуществляется по показаниям индикатора 11, подключенного к выходу системы 7, а контроль частоты — по показаниям частотомера 10, подключенного к выходу генератора 9, Для измерения уровня сигнала используется вольтметр 12, подключенный к выходу системы 7, По результатам измерений E u f в отдельных точках АЧХ в .соответствии с известной методикой определяются информативные параметры Я, амплитуда резонансного ЭМА-сигнала С1 механическая добротность и Я /Q, по которым при наличии их корреляции с такими показателями качества твердосплавных пластин как плотность, твердость, износостойкость и т,п. выносится суждение о качестве контролируемой пластины.

Составитепь И,Кесоян

Техред М.Ходанич.

Редактор И.Шулла

Корректор М.Шароши

Заказ,167 Тираж 496 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101

15381

Формула и э о б р е т е и и я

Приемно-излучающая система для резонансного злектромагнитно-акустического контроля качества пластин, содержащая обойму с полостью прямоугольного сечения, предназначенную для размещения в ней контролируемой пластины, накладные возбуждающую и приемную катушки, закрепленные на противоположных сторонах полости, и вторую приемную катушку, включенную

18 6 последовательно-встречно с первой, отличающаяся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, она снабжена второй идентичной возбуждающей катушкой, включенной последовательно встречно с первой, вторая приемная катушка выполнена идентично первой, а пара возбуждающих и пара приемных катушек закреплены на сопряженных стенках полости вблизи .противолежащих ее уг" лов,