Устройство для электромагнитно-акустического контроля

Устройство для электромагнитно-акустического контроля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 4 Ц и 1 УЦ дауд А 1 (51)5 с 01 и 29/24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .1 .... :... 2. (21) 4915733/28 "- . ности определения местонахождения де(22) 13.03.90: Фектов и достоверности контроля в уст(46) 30.12.92 Бюл. JP 48 . ройстве, содержацем и лежацих в одной . (71) .Украинский научно-исследователь-,: плоскости с6пряженйых участками кату; ский институт металлов, Кузнецкий ме- шек индуктивности, нормально разомкталлургический комбинат им. В.И.Ле- нутых ключей, соегдиняющих концы сонина . : - ...:-: =.:- ответствующих катушек","и (и+1) -й ключ, (72) Г.И. Сучков, С.В.Чабан, В. В. Гарь- соединяющий второй конец и-ой катушкавый, Ю.А.Катасонов, А.В.Малахов, ки с землей, и два конденсотора, внутB.Â.Øåëãà÷åâ и В.B.Щишкин рилежащие участки и-й катушки после-. (56) Авторское свидетельство СССР " "" довательно сопряжейы с внутрилежащи-.

Н 142б225, кл. G 01 И 29/04, 1986. ми участками остальных катушек. При

" этом ice катушки расположейы так, что (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗЛЕКТРОИАГНИТНО; сопрягаeMite участки при открытьхы клю: АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ," чах включеныэлектрйчесакип встречно, а (57) Изобретение относится к дефекто- несопрягаемые участкй"- электрически ф скопии изделий. C целью повышения точ- "согласно. 3 ил.

Изобретение относится к области, . гого конца катушки также через клю анализа качества материалов с помощью чи - к земле, а каждый из конденсатоультразвука, в частности обнаружения ров включен между двумя соседними про- 0( локальных. дефектов, и предназначено, водниками таким образом, что они вмес- е.ъ . для йсспользования преимущественно в,те образуют последовательно согласную О металлургий, а "также машиностроении и по магйитному потоку цепь, связанную (,„) судостроСений . "" " :: . . своим началом со входом усилителя, а 0, Известен электроиагнитно- акусти- концом - с землей. При этом дефекточеский дефектоскоп; -содержащий гене-:. скопе установлены конденсаторы такой фа ратор, усилитель.: vi преобразователь, емкости, при которой выполняется усвключающий катушку индуктивности в, ловие настройки преобразователя в ревиде жгута из изолйргованных провод-; зонанс на частоту сигнала как при заикников. Дефектоскоп снабжен нормально етых> Так и при разомкнутых ключах. закрытыми ключами, число которых вдвое, превышает чисгло проводйиков, и кон- Недостатком описанного аналога явденсаторами по числу проводников, пос- ляется то, -чТо при контроле не обеследние с одного конца присоединены- че= Печиваетд точность определения мес-, юю

: рез ключи к выходу генератора, с дру.-, Тонахождения малоразмерных дефектов., 1784909

Известен также электромагнитноакустический преобразователь, содержац ий плоскую высокочастотную катушку и расположенный с одной ее стороны электромагнит. Преобразовате< ь снабжен плоской металлической пластиной, расположенной с другой (рабочей) стороны высокочастотной катушки и установленной с возможностью перемещения параллельно плоскости высокочас- . тотной 7<атушкй.

Недостатком этого аналога является низкая достовернбсть контроля, как слецствие существенного искажения авиа-75 граммы направленности ультразвуковь,х < волн в изделие, а также недостаточная, . точность определния координат залегания малоразмерных дефектов.

Наиболее близким по технической 20 сущности к заявляемому является выбранный в качестве прототипа электромагнитно-акустический преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий полюсный магнитный наконечник, 25 связанную с корпусом плоскую катушку индуктивности, состоящую из секций с рабочими и не рабочими участками из двух жгутов с и жилами изолированных проводников, выполненных в виде gg рамок, и первых и и вторых электронных ключей, и конденсаторы. Одни концы жил первого жгута объединены и являются входом преобразователя, вто.рые концы жил первого жгута полключены к входам соответствующих первых ключей, одни концы жил второго жгута .подключены соответственно ко вторым входам первых ключей, а другие концы .. соответственно через вторые ключи " к 4О

"земле"

Преобразователь снабжен третим жгутом, идентичным второму, одни концы жил которого объединены соответственно с первыми концами второго жгута, второй конец его первой жилы через конденсатор соединен с землей", рторые концы и-1 жил третьего жгута соединены с соответствующими концами п-х жил второго жгута, а конец пос ледней н<илы второго жгута является выходом преобразователя, вход которого и "земля" соединены посредством второго конденсатора, а рамки, образованные каждым из трех жгутов, сопряжены между собой попарно. 66 г существенным недостаткам прототипа можно отнести недостаточную точ-: ность определения местонахождения малоразмерных дефектов, выявляемость и достоверность контроля.

Целью изобретения является повышение точности определения местонахождения деФектов и достоверности контроля.

/1ля достижения указанной цели в устройстве для электромагнитно-акустического контроля, внутрилежацие участки и-й катушки последовательно сопряжены с внутрилежац|ими участками остальных катушек, при этом все катушки расположены так, что сопрягаемые участки при открытых ключах включены электрически встречно, а несопрягаемые участки - электрически согласно.

На фиг.7 дана принципиальная схема заявляемого устройства; на фиг.2мгновенное направление токов в катушке индуктивности; на фиг.3 - два возможных расположения катушек индуктивности относительно полюса магнита и изделия.

Заявляемое устройство для электро" магнитно-акустического контроля содержит размещенные в заземленном кор= пусе 1 полюсный наконечник (на фиг.

1,2. и 3 не показан), вход 2 и выход 3, конденсаторы 4,5, нормально закрытые ключи 6-10, катушку 11 индуктивности, состоявую из плоских катушек 12-15 в виде прямоугольных рамок из изолиро" ванных проводников.

Внутрилежащие участки 16-?3 кату" . шек 12-15 последовательно сопряжены, причем„сопрягаемые участки 16-23 при открытых ключах 6-10 включены электрически встречно. Несопрягаемыми участками 24-31 катушки 12-15 последовательно образуют замкнутую по переферии линию и включены при открытых ключах 6-10 электрически согласно.

Подключены катушки 12-14 одними концами к корпусу 1, другими через клю чи 6-8 к входу устройства, катушка 15 одним концом к выхрду устройства 3 и через ключ 10 к корпусу 1, а другим через ключ 9 к выходу 2 и через конденсатор 5 к корпусу 1. Конденсатор 4 подключен между корпусом 1 и входом 2.

Кроме того, величины емкостей конденсаторов таковы, что выполняется условие настройки устройства в резонанс на частоту сигнала генератора (на фиг.7 2 и 3 не показан) как при замкнутых,так и при разомкнутых ключах. Ключи могут представлять собой, 5 1784909 6 например, лва диора, включенных встре по амплитуде, чем у заявляемого устчно- параллельно. ройства целесообразно намотку секций

В процессе работы при возбуждении катушки индуктивности выполнить жгуупругих колебаний в изделии высоко-. тами из изолированных проводников частотные радиоимпульсы тока поступа- (К - число проводников в жгуте).

5 ют на вход 2 и замыкают ключи 6-10.

Образуется параллельный колебательМ ныи контур из конденсаторов 4,5 и ка- . Как показали данные опытных испытушек 12-15 катушки индуктивности 11- 1р таний в результате использования заВ сопрягаемых участках 16-23 катушек являемого устройства в составе макетоки вэаимнопротивоположны по направ- та ультразвукового контроля удалось лению и последовательно совпалают по, повысить точность определения местонаправлению на несопрягаемых 24-31 нахождения малоразмерных дефектов и . участках. В следствии этого в зойе : 15 достоверность контроля по "pàâíåíèþ изделия, расположенной под замкнутой с известными устройствами. При этом по переферии катушки индуктивности 11 . катушки 1?=15 наматывались в виде линией {участки 24-31) происходит воз- одинаковых прямоугольных рамок из из

6 ж к з изо уждение мощного вихревого контура .. лированных проводников диаметром О, l тока. В этой области изделия с помо 20 мм и содержали по 30 витков каждая. щью полюсного наконечника создается Емкость конденсаторов 4 и 5 соответст постоянное магнитное поле. Взаимодей- . венно составила 3600 и 910 пф. В каствие переменного вихревого электро- - честве электронных ключей 6-10 исполь-. ма.гнитного поля и постоянного магнйт- зовались встречно-параллельно вклюного поля приводит к воэбужденйю упру- 25 ченные диоды 2Д 510 А. Устройство гих колебаний. На сопрягаемых 16-23 располагалось плоскостью катушки ин участках вследствие встРечного направ- дуктивности параллельно над изделием ления токов происходит компенсация . .(квадратной заготовкой сечением 160 < магнитной компоненты поля, и в зоне < х160 мм) на расстоянии 3 мм. изделия под этими участками возбуж- 3р дение. ультраэвуковых колебаний не про- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я исходит, t г-.. .Jocose прохождения зондирующего им- . - УстРойство для электромагнитнопульса ключи 6-10 размыкаются и при акустического контроля, содержащее. и: пр еме за счет эффекта обратного saeK щ а одной плоскости и сопряжеи тромагнитно-акустического преобразова-: ных участками катушек индуктивности

Ф ния в проводниках катушек 12-15 наво- . и+1 нормально разомкнутых йлйчей из

У дится ЭДС. ЭДС, наводимая на катушке -, которых и связывают одноименные кон

:f5, поступает на выход 3 и далее на "цы соответствующих катушек с входом усилитель. Усилитель и другие уст 4p устройства, а (и+1)-й ключ включен .Ройства (на фиг.1,2 и 3 не показаны) между вторым концом и-й катушки слу-

t обрабатывают принимаемые импульсы и жащим выходом устройства и земле" производят оценку качества зоны изде . и два конденсатора один из которых

М

У лия находящеися под несопрягаемым .. Связывает вход с землей, а второй - .. участком 25 катушки 15 ° 4g начало и-й катушки с землей, о т л иПовышение точности определения ч а ю щ е е с я тем,, ц ч а ю щ е е с я тем, что, с целью поместонахождения малоразмерных дефек- вышения точности определения местотов и как следствие достоверйости кон- нахождения дефекта и достоверности троля достигается за счет возбуждения - контроля., внутрилежа ие участки и-й зондирующих ультразвуковых импульсоа gp катушки последовательно сопряжены с

По достаточно протяженному контуру и внутрилежащими учасками ocTBJfbHblx ка" регистрации их на локальном участке": . тушек, при этом все катушки располос максимально однородйым распределб : жены так, что сопрягаемые участки и и нием упругого поля. . : :: "открытых ключах включены электрически для получения на выходе устройства 5 встречно, а несопрягаемые участки импульса ЭДС, который в К раэ больше включены электрически согласно.

1784909

1784 09

Составитель В.Шишкин

Редактор Техред М.Моргентал Корректор А.Мотыль

5» ««»

Заказ 4362 Тираж -- .. Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и-открь!тиям при ГКНТ СССР

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

° Ф «

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, уй. Гагарина,.1Щ ь