Электромагнитно-акустический преобразователь

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТЙй-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ для контроля ферромагнитных изделий, содержащий корпус с транспортными окнами, размещенные в нем электромагнит, состояnprti из магнитопровода и намагничи- . вающей катзшки, и возбуждающую катушку , закрепленную на полюсе магиито .. провода, отличающийся тем, что, с целью повышения достовер-, ности контроля, намагничивающая катушка выполнена в виде двух проходных встречно включенных соленойдов , закрепленных соосно в корпусе напротив транспортных окон, возбуждающая катушка с магнитопроводом. расположена между соленоидами в .плоскости, параллельной их общей оси, а магнитопровод подпруясинен в направлении, перпендикулярном этой оси.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (39) (I )) 4(51) G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4" у P, ggg . (рд

/7) (21) 3654540/25-28 (22) 21. 10. 83

: (46) 15.03.85. Бюл. У 10 (?2) В.п. Срокин, В.В. Гарькавый, Н.Ф. Левченко, Л.Е. Чернякова, В.А. Дубров и В.А.Катасонов (71) Украинский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт металлов (53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 590660, кл. С 01 Я 29/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

В 251835, кл. С 01 N 29/04,1967 (прототип).

::(54)(57) ЭЛЕКТРОИАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ для контроля

: ферромагнитных изделий, содержащий корпус с транспортными окнами, размещенные в нем электромагнит, состоящий из магнитопровода и намагничи- . вающей катушки, и возбуждающую катушку, закрепленную на полюсе магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения достовер-. ности контроля, намагничивающая . катушка выполнена в виде двух проходных встречно включенных соленои- дов, закрепленных соосно в корпусе напротив транспортных окон, возбукдающая катушка с магнитопроводом расположена мевду соленоидами в плоскости, параллельной их общей оси, а магнитопровод подпруминен в направлении, перпендикулярном этой

I оси.

1145285

Ф

Изобретение относится к средствам. контрольно"измерительной техники и может быть использовано для нераз.— рушающего контроля дефектов иэделий иэ ферромагнитных металлов. 5

Известен электромагнито-акустический преобразователь, содержащий подмагничивающее устройство в виде соленоиде, шарнирно закрепленного по одну сторону контролируемого из- 10 делия,и расположенную в его поле по другую сторону изделия индукционную катушку (1) .

Недостатком данного преобразователя является громоздкость подиаг- 15 ничивеицей системы, так как созданию мощного постоянного подмагничнвающего поля в зоне контроля мешают экранирование магнитного потока самим ферромагнитным изделием . 20 и колебания зазора между соленоидом и движущимся иэделием, что отрицательно сваэывается на достоверности контроля.

Наиболее близким к предлагаемому 25 по технической сущности является . электромагнитно-акустический преобразователь для контроля ферромагнитных иэделий, содержащий корпус с трансиортныии окнами, размещенные

s неи электромагнит, состоящйй из иагнятопуовода и наиагничивающей катушки, и возбуждающую катушку, за" креплеииую иа полюсе магнитонровода P) .

Однако ири контроле движущихся криволинейных иэделий из-за массивности преобразователя невозможно стабилизировать зазор между преобрвзоватеиеи и изделием и тем самым обеспе вать нужную достоверность контреия. Особенно .это характерно . при скоростной дефектоскопии изделий конецкой длины со значительной коипшукФ кривизной. Кроме того, на достоверности контроля отрицательно".екаэывается при продолжительном контроле трудность стабилизации величины постоянного подмагничивающего паия из-за налипания от50 спаивающей окалины и изменения температуры иагнитопровода.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля ферромагнитных иэделий. . Для достижения указанной цели в ,электроиагнитно-акустическом преобразователе дпя контроля ферромагнитных иэделий, содержащем корпус с транспортными окнами, размещенные в нем электромагнит, состоящий из магнитопровода и намагничивающей катушки, и возбуждающую катушку, закрепленную на полюсе магнитопровода, намагничивающая катушка выполнена в виде двух проходных встречно включенных соленоидов, закрепленных соосно в корпусе напротив транспортных окон, возбуждающая катушка с магнитопроводом расположена между соленоидами в плоскости, параллельной их общей осн, а магнитопровод подпружинен в направлении, перпендикулярном этой оси.

На чертеже приведена конструкция магнитно-акустического преобразователя.

Преобразователь содержит электромагнит, состоящий из магнитопровода

1 и намагничивающей катушки, выпол- ненной в виде двух идентичных соленоидов 2 и 3, и возбуждающую катушку 4, закрепленную на полюсе магнитопровода 1, помещенного в каретку 5 с контактными роликами 6. Соленоиды 2 и 3 закреплены на корпусе 7 напротив транспортных окон 8 и 9 с ловушками 10 и 11 таким образом, что имеют общую ось 0 01. Возбуждающая катушка

4 вместе с магнитопроводом 1 закреплена в каретке 5, подпру кннена относительно корпуса 7 с помощью пружин

12 н регулировочных болтов 13, пропущенных через направляющие пазы

14 корпуса 7. При этом обеспечи-

I вается подпружинивание магнитопровода 1 в направлении оси 0 0 н ориентация плоскости П вЂ” If, возбуждающей катушки 4 параллельно этой оси.

Электромагннтно-акустический преобразователь работает следующим образом.

Соленоиды 2 и 3 запитываются пос- тоянным током от источника питания (не показан) таким образом, чтобы направление постоянных магнитных полей, создаваемых ими, было противоположным, а на возбуждающую катушку

4 подаются высокочастотные импульсы ультразвукового диапазона. Затем в корпус 7 через окна 8 и 9 вводится эталонное изделие (не показано) из ферромагнитного материала для настройки. При этом магнитное поле, создаваемое соленоидами 2 и 3, суще1145285 4

Выполнение намагничивающей катушки преобразователя в виде .двух проходных встречно включенных соленоидов позволяет создавать мощное подмагничивающее поле в изделии при помещении его внутрь соленоидов, причем направление постоянного магнитного поля между соленоидами будет перпендикулярным к поверхности

1Î изделия, что является обязательным для проведения достоверного контроля сдвиговыми волнами.

Закрепление соленоидов в корпусе напротив транспортных окон позволя1 ет стабилизировать условия подмагничивания движущегося изделия, что также положительно сказывается на, достоверности контроля °

Составитель В. Филинов

Редактор М. Петрова Техред Т.Маточка

Корректор С. Шекмар

Заказ 1164/33 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ственно возрастет, и каретка 5 вместе с закрепленными на ней магнитопроводом 1 и возбуждающей катушкой

4 опустится и.упрется роликами в поверхность эталона.

Соленоиды 2 и 3 создают в изделии магнитный поток, направленный к зоне контроля, т.е. под возбуждающей катушкой 4, по нормали к поверхности контролируемого изделия. Возбуждающая катушка 4, питаемая импульсным током частотой несколько мегагерц, возбуждает в поверхностных слоях изделия и магнитопровода

1 вихревые токи, в результате взаимодействия которых с постоянньак полем, создаваемым соленоидами в поверхностных слоях иэделия и полюса магнитопровода, возникают сдвиго" вые упругие волны ультразвуковой 2р частоты, которые, распространяясь в иэделйи и магнитопроводе, доходят до противоположной грани и, отражаясь от нее, возвращаются к местам их возбуждения. При взаимодействии 25 ультразвуковых колебаний с остоянным полем подмагничивания эа счет эффекта обратного электромагнитноакустического преобразования в катушке 4 наводится ЭДС от волн, про- щ шедших изделие и магнитопровод. После замера блоком измерения (не показан) амплитуды сигналов с эталонно.го изделия эталон выводится из электромагнитно-акустического преобразо35 вателя. При этом каретка 5 возвратится пружинами 12 в исходное положение.

Затем через транспортные окна 8 и 9 вводят контролируемое изделие (не показано). Приведенная последовательность операции контроля при этом повторяется, а наличие сигнала на выходе преобразователя, отличкого от эталонного. позволяет фик .сировать дефект и определять его пар, метры.

Расположение возбуждающей катушки на полюсе магнитопровода между соленоидами в плоскости, параллельной их общей оси, позволяет создать постоянные условия возбуждения сдвиговых ультразвуковых колебаний в изделии и магнитопроводе при гораздо меньшем весе магнитопровода с катушкой возбуждения и, соответственно, при,меньшей инерционности подвижных частей преобразователя, что положительно отразится на стабильности зазора между высокочастотной катушкой с магнитопроводом и изделием и, соответственно, на достоверности контроля.

Подпружинивание магнитопровода в направлении, перпендикулярном оси соленоидов, позволяет, например, с помощью контактных роликов плавно отслеживать поверхность изделия и уменьшить колебания зазора между возбуждающей катушкой и изделием в вертикальной плоскости, что также обеспечивает повышение достоверности контроля.