Электромагнитно-акустический преобразователь
Электромагпитгю-акустический преобразователь может быть использонан в ультраэиуковой дефектоскопии в устройствах для бесконтактного возбуждения и гфисмл ультразвуковых упругих колебашгй. ель изобретения - повьпление надежности контроля дефекта магнитострикциомных и немагнитострикционпык материалов. Для этого электро магнитно-акустический преобразователь содержит мйгиит , /1,ве катугаки 2,3 на магнитодпэлектрических сердечниках 4,5, расположе ные пc; полнт.аьш магни та 1 сердеч1П ки 6, выполненные из магнитоэлектрического материала и установленные на торце преобразователя, с дополнительной возбужд тютей 7, дополнительной подмагничивающе 8 и приемной 9 катуигками, плоскук возбуждающую катушку 10, расположенную на рабочем-торце преобразователя между полюсами магнита 1. Катушки 2,3.7, 8 питаются от дополнительных источников тока так, что при взаимодей -твии с полем мйгяита 1 в изделии г: отдаете я поле оптимальной индукции, 2 ил. с €
CQO3 СОВЕТСИИХ с00иАлистичесних
РЕСГ1УБ ЛИИ
А1
», l365(2Z (51}5 0 01 N 29/24.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ЕМОИКАи
N- TE . " :!"Г
B1М,ГОСУДй СтаЕННЫЙ НОМИтЕт ССС!.
Г10 ДЕЛАНИЯ ИЗОБРЕТЕ!"!ИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 23,07,93. Бюл. Р 27 (21) 4040254/28 (22) 24,03,86 (72) Р.С. Глек и M.D. Григорьев (56) Авторское свидетельство СССР
785761, кл. G 0! N 29/04, 1978.
Авторское свидетельство СССР
М 1270675, кл. G О! N 29/04, 1985. (54) ЭЛЕКТРОИЛПШТ1!О-ЛКУСТИЧЕС1<ИЙ
ПРЕОВРАЗОВЛТЕ3! Ь (57) Электромагнитно-акустический преобразователь может быть использован в ультразвуковой дефектоскопии в устройствах для бесконтактного возбуждения и приема ультразвуковых упругих колебаний. Цель изобретения повышение надех:нос ти кон гроля дефекта магнитострикционных и немагнитострикционных материалов. Для этого электро. магнитно-акустический преобразователь содержит магнит !, две катушки 2,3 на магнитодиэлектрических сердечниках
4,5, расположенные псд ланксами магни.та сердечники 6, выполненные иэ магнитоэлектрического материала и установленные на торце преобразователя, с дополнительной возбуждаюшей 7, дополнительной подмагничивающей 8 и приемной 9 катушками, плоскую воэбуж— дающую катушку 10, расположенную на рабочем торце преобразователя между полюсами магнита 1. Катушки ?.3.7, 8 питаются от дополнительны . источни- а
® ков тока так, что при взаимодей-.твин с полем магнита в изделии гc да тся поле оптимальной индукции. 2 1л °! ! 36562
И:«< !< ъе- тение Оте<осится к cp«ä<- тв< «!
Yr«««тр.«ль««о-измерительной техни« ÷ и
««ожет быть испольэова««о для бескоптактного возбуждения и приема ультразвуковых упругих колебаний пр«уг=.тра- 6 звуковой дефектоскопии ферромагвг<— чая«риалов.
Целью изобретения является по: шекие чувствительности контроля за счет улучшения режима намагничивания ферроиагнитного материала.
На фиг. 1 приведена кон .трукция преобразователя: и фиг. 2 — «го внешний вид cv còîðî««b«рабоиего торца
Эле ктромагнитпо-акустичес кий преобразователь содержит двухполюс««ь«й магнит 1, две к<«тушки 2, 3 на «<агнитодиэлектрических сердечниках <,S расположенные под полюсами магкгта стержневые магнитодиэлектрические сердечники 6, собранные в матр« цу пхш элементов, расположенную в межпоJ!люсном. пространстве магнита ««в рабочем торце преобразователя, на каждом сердеч««ике 6 расположены дополнительная возбуждающая катушка 7, дополнительная подмагничивающая катушка 8, дополнительная приемная катушка 9, которая выполнена в виде двух секций, 3Q первая из которых расположена ка сердечнике 6, а вторая -<и форме прямолинейного отрезка.провода между жилами возбуждающей плоской катушки 10, которая выполнена в виде пло<.кого и-жильного провода, расположенного 35 между полюсами <магнита 1 так, что жилы расположены между столбцамы матрицы сердечника б.
Электрол«агкитко-акустический пре образователь работает следующим образом.
Рабочий торец преобразователя при-. ближают на оптимальное .расстояние к поверхности исследуемого образца 11 45 (как показано на фиг. 1). К исследуемому образцу 11 через сердеч«гики 4 и .5 катул«ек 2 и 3 прикладывается IIQ стоянное магнитное поле л«агнита,!.
Через обмотки катушек 2 и 3 нропус- 50 кается постоянный ток такой величины и направления, чтобы суммарное магнитное поле !1„„маг««ита и катушек 2 и 3 создавало в исследуемом образце
1! инду <«««««<«Во„,, соответствующую мак-55 симальв.му коэффив«,енту злек .ромагкитно- а«.у<ежи.«ес«:эго преобра=-< вания для лз«««иго материала. Част: > суммарного л<.. «< «<«<««ого магнкткг«гг поток", г
2 эам««кя я чере .тержн э«» е сердеч-. ники .. Для дос ....".ния «;.нбольшей чувствител ь нос п < к i рома«китно-акустического прео-- 2, 3 и В служат для создания оптимального магнитного потока в исследуемом образце !1 и сердечниках 6. При контроле магнктострикциок«.ч.-о материала образца 11 катушки 2 и 3 включены так, что создают магнитный поток. одного направления с магнитным потоком магнитa 1, а катушки 8 первого столбца и второго столбца матрицы сердечников (третьего и четвертого столбцов, пятого и шестого столбцов и т.д.) .создают дополнительный магнитный поток в сердечниках 6, направление которого вс.тречко магнитному потоку магнита 1. л!агкитный поток, создаваемый в первом и втором столбцах сердечников 6, устанавливается оптимальным, а в следую«ш х парах столбцов сердечников 6 — немного отличаю«««кося от оптийального. Такой способ предварительной настройкн на оптимальные магнитные потоки в исследуемом образце 11 и парах столбцов сердечников 6 позволяет учесть неоднородность иагнитных свойств по всему объему исследуемого образца 11 и обеспечить практически постоянную вь .сокую чувствйте «ь«<ость злектромагнитноакустического преобразователя при контроле качества материала образца 11. На дополнительные возбуждающие катушки 7 подается импульс высокочастотных колебаний с максимальным значением амплитуды, а на возбуждающую плоскую катушку 10 импульс высокочастотных колебаний с минимальным значением а««и<«итуды. Взаимодействие магнитного потока магни. та и переменного магнитного потока, создаваемого в<збужда«<««««ии«« катушками 7 во время действия R«,l< r кпча< тот1 ного сигнала, «««з«««<а<«т в исследуемом образце 11 ул«тр«звуко. «««««<<« ..«««ия с частотой возбу ..«вюще«иг«<1!«и. Ультраэвуковы««, < .:I< r<".r."«; <;и<:! 3 13656 няются в материале исследуеггого образца 11. Отраженные ультразвуковые колебания воздействуют на магнитный иоток Магнита 1 в исследуемом образце 11, что регистрируется приемными катушками 9. . Если исследуемый образец 11 выполнен из,немагпитострикционного материала, то после предварительной па-, стройки преобразователя на аптималь» ный поток поля в образце во всех парах столбцов сердечников 6 устанавливают с помощью дополнительных подмагпнчивающих катушек 8 оптнггальный магнитный поток, на дополнительные возбуждающие катушки 7 подают импульс высокочастотных колебаний с минимальным значением амплитуды, на возбуждающую плоскую катушку 10 подается импульс высокочастотных колебаний с максимальной амплитудой, который вызывает в этот момеггт образование контура переменного така частоты возбуждения на поверхности исследуемого образца ff, Взаимодействие контура переменного тока частоты возбуждения, образовавшегося на поверхности исследуемогс образца, и магнитного потока магнита 1 вызывает в исследуемом образце ультразвуковые колебания частоты воз.буждения. Ультразвуковые колебания . распространяются в материале исследуемого образца 11.. Отраженные ультр развуковые колебания воздействуют 35 ча магнитный поток магнита 1 в образце 1f, что регистрируется приемны22 4 ми катушками 9, выполнение которых в,, виде дгух секций с распалажегнгем первой секцнгг па стержневом сердечнике, а второй -в виде прямолинсйпага отрезка провода на торце преобразователя, значительно повышает чувствительность электромаггпгтно-акустггческс га преобраэлватеня в режиме приема. Формула изобретения: Электромагнптна "акус тнческий пресбраэователь, содержаций двухполюсггый магнит, два магннтадизлектрических сердечника с катушками, расположен» ныеЪапратггв полюсов магнита, и плоскую rазбуждающуго катушку, расположенную в межцолюсном пространстве магни-т а9 о т л 1 ч Q ю щ H Й с я тему что, с цигью понг>шгеггия чувствительнастй контроля, он снабжен матрицей из пхш магнитадизлектрических сердечников с дополнительными возбуждающими„ падме гннчивающнми и ггрггмныгггг катушками, расположенной в межпалюском про" .транстве магнита па рабочем торце преобразователя, плоская возбуждающая катушка выпалггена из и-жильнаго провода, каждая жила которога расположена между столбцами сердечпикап матрицы, а дополггитальггая гриемпал катушка каждого еердечника матрицы выполнена в виде двух секций, первая из которых расположена на сердечнике, а вторая выполнена в виде прямолинейгггого отрезка и расположена между жилами иггаской возбуждающей катушгги.
