Устройство для магнитострикционного возбуждения ультразвука

Устройство для магнитострикционного возбуждения ультразвука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

К. П. Белов, В. Т. Бобров, М. Д. Каплан, Г. И, Катайв .3 -" ;-М. И. Майэенберг, В. У. Мошкович и С. А» Йнщтид, - - . .. .йМ ф

Всесоюзный научно-исследовательский инстит по фйф@ щ ие нераэрушакщих методов и средств контроля качества аатэриащрв / (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОСТРИКЦИОННОГО

ВОЗБУЖДЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА .

Изобретение относится к неразрушаюшему контролю и может быть использовано для возбуждения в контролируемом изделии мошных акустических импульсов, в широком диапазоне частот.

Известно устройство для магнитострикционного возбуждения ультразвука, содержащее магнитострикционный рабочий элемент, выполненный в виДе пакета, из листового магнитострикционного материала заданных размеров, постоянный магнит, высок частотную катушку ,и соединенный с ней высокочастотный генератор тока $1) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для магнитострикционного воз6уждения уш тразвука, содержащее магнитосрикцион ный рабочий элемент, выполненный в виде рабочей трубки, из магнитостриационного материала заданных размеров, постоянный магнит, высокочастотную ка-.

-2 тушку и соединенный с ней высокочастотный генератор тока

Высокочастотная катушка выполнена

I объемной, а постоянный магнит охваты:вает трубку из магнитострикционного материала (2 1.

К недостаткам известных устройств относятся огфаниченнЬсть рабочего диапазона возбуждения колебаний в области высоких частот и невозможность генерирования коротких импульсов.

Цель изобретения - расширение рабочего диапазона возбуждения колебаний в области высоких частот и расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности генерирования коротких импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для магнитострикцион20 ного возбуждения ультразвука, с<держащем.магнитострикнионный рабоний эле- . мент, постояйный магнит, высокочастотную катушку и соединенный с ней высокочастотный генератор тока, магнитсьУстройство для магнитострикционного возбуждения ультразвука, содержашее магнитострикционный рабочий элемент, постоянный магнит, высокочастотную каI тушку, и соединенный с ней высокочас-. тотный генератор тока, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона возбуждения колебат ний в области высоких частот и расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возмож ности генерирования коротких импульсов, магнитострикционный рабочий элемент и постоянный магнит выполнены в виде пластин прямоугольного или круглого сечения, установленных соосно и параллельно друг другу с зазором, причем высота магнитострикционного рабочего элемента выбрана из соотношения

d)fAt

3 99311 стрикционный рабочий элемент и постоянный магнит выполнены ввиде пластин прямоугольного или круглого сечения, установленных соосно и параллельно друг другу с зазором, причем высота магнитострикционного рабочего элемента выбрана из соотношения а >sx, где 3 - высота магнитострикционного рабочего элемента;

1Π— длина волны ультразвуковых колебаний в магнитострикционном материале высокочастотная катушка выполнена плоской и размещена в зазоре между пластинами, магнитострикцйонный рабо чий элемент выполнен из высокострикционного электропроводящего интермвталлического соединения, а постоянный магнит - из магнитотвердого материала.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, обший вид, разрез.

Устройство содержит магнитострикционный рабочий элемент 1 и постоянный магнит 2, выполненные в виде пластин круглого сечения, которые установлены соосно и параллельно друг другу с зазором, плоскую высокочастотную катушку

3, размещенную в зазоре между пластинами, высокочастотный генератор 4 то30 ка, соединенный с высокочастотной катушкой 3, и корпус 5. Высота магнитострикционного рабочего элемента выбрана иэ соотношения а> кл, где 1 — длина волны ультразвуковых колебаний в магнитострикционном материале;

Д - высота магнитострикционного рабочего элемента.

В качестве магнитострикционного ма- 40 териала используют высокострикционное электропроводящее интерметаллическое соединение, например Т ЬО,з3wpд F92 а постоянный магнит выполнен иэ магнитотвердого материала, например Beacon,: 45

Устройство работает следующим обра зом

Высокочастотная катушка 3, возбуждаемая высокочастотным генератором 4 тока, излучает электромагнитные волны, 50 воздействующие на торцовую поверхность магнитострикционного рабочего элемента

1, находящегося в поле постоянного магнита, 2. Локализованное вследствие скинс эффекта вблизи торцовой поверхности магнитострикционного рабочего элемента

1 переменное магнитное поле вследствие магнитострикционного эффекта генерирует

2 4 акустические колебания, которые распространяются по магнитострикционному рабочему элементу 1 и, достигнув его торцовой поверхности, противоположной возбуждаемой, передаются при наличии соответствующего контакта в контролируемое изделие 6.

Обеспечение вустройстве эффективного возбуждения ультразвука в ограниченной зоне магнитострикционного рабочего элемента позволяет выбирать частоту возбуждения. безотносительно к размерам магнитострикционного рабочего элемента и тем самым расширить рабочий диапазон возбуждения колебаний в области высоких частот. Использование же в кае честве материала для изготовления маг нитострикционного рабочего элемента высокострикционных электропроводяших интерметаллических соединений дает воэможность несмотря на уменьшение. зоны возбуждения получить высокую интенсивность возбужденного ультразвука.

Кроме того, электропроводность интерметаллических соединений обуславливает неоднородность зоны возбуждения, за счет чего и выбора высоты магнитострикционного элемента обеспечивается возможность генерирования коротких импульсов.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет расширить рабочий диапазон возбуждения колебаний в области высоких частот и обеспечить возможность генерирования коротких импульсов.

Формула изобретения 5 993112 4 где g — высота магнитострикционного лического соединения, а постоянный мар рабочего элемента; нит - из магнитотвердого материала, jl - длина волны ультразвуковых ко- Источники информации лебаний в магнитострикционном принятые во внимание при экспеютизе . материале 1. Гершгал Д. А., Фридман В, М, высокочастотная катушка выполнена Ультразвуковая технологическая аппараплоской и размещена в зазоре между тура. М», Энергия, 1976, ° я 1976 с. 45 46 пластинами, магнитострикционный ра.— . 50. бочий элемент выполнен из высокострик- 2. Там же, с. 45, 46, (ро

4-5 46, 49 (и том пнонного электропроводящего интерметал-10 гип).

ВНИИПИ Заказ 445/58 Тираж 87 1 Подписное

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ls