Электромагнитно-акустический преобразователь для неразрушающего контроля

 

Изобретение относится к неразрушающему ультразвуковому контролю и может быть использовано при дефектоскопии и контроле анизотропии ферромагнитных материалов . Цель изобретения - повышение чувствительности достигается благодаря тому , что в электромагнитно-акустическом преобразователе для нераэрушающего контроля, содержащем электромагнит с магнитопроводом 2, простую восьмеркообразную высокочастотную катушку 3 с параллельными рабочими участками витков, из которых участки витков, образующие перемычку катушки, расположены на торце одной из ветвей магнитопровода, магнитопровод выполнен П-образным, высокочастотная катушка установлена симметрично относительно его продольной оси, а упомянутая ветвь магнитопровода выполнена с наконечником в виде усеченной призмы. 2 ил. (Л С

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) CI 1) (я)5 G 01 N 29/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4604651/28 (22) 14.11.88 (46) 30.08.92. Бюл. М 32 (71) Все

N. 385630, кл, G 01 N 29/04, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М 296033, кл, G 01 N 29/04. 1973.

Авторское свидетельство СССР

N. 1702295. кл, 6 01 N 29/24, 1988. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к неразрушающему ультразвуковому контролю и может быть использовано при дефектоскопии и контроле анизотропии ферромагнитных материалов. Цель изобретения — повышение чувствительности достигается благодаря тому, что в электромагнитно-акустическом преобразователе для нераэрушающего контроля, содержащем электромагнит с магнитопроводом 2, простую восьмеркообразную высокочастотную катушку 3 с параллельными рабочими участками витков, из которых участки витков, образующие перемычку катушки, расположены на торце одной из ветвей магнитопровода, магнитопровод выполнен П-образным, высокочастотная катушка установлена симметрично относительно его продольной оси, а упомянутая ветвь магнитопровода выполнена с наконечником в виде усеченной призмы. 2 ил.

1j5$54g

Изобретение относится к неразрушающему ультразвуковому контролю и может быть использовано при дефектоскопии и контроле анизотропии ферромагнитных материалов.

Известен электромагнитно-акустический датчик, содержащий намагничиваю- щую систему, индуктивную катушку, электромагнитный экран, дополнительную индуктивную катушку, идентичную первой и включенную с ней встречно, и высокочастотную катушку генератора, расположенную между ними, Известен также электромагнитно-акустический преобразователь для бесконтактного возбуждения и приема ультразвуковых колебаний, содержащий электромагнит, торцовая поверхность полюса которого является рабочей, высокочастотную индуктивную катушку возбуждения и приема. расположенную под одним из полюсов электромагнита, компенсационную катушку встречно включеннук с катушкой возбуждения и приема и расположенную под другим полюсом, и дроссель, последовательно соединенный с компенсационной катушкой.

Наиболее близким к предлагаемому является электромагнитно-акустический преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий постоянный магнит с LU-образным магнитопроводом и высокочастотную катушку, выполненную восьмеркообразной с параллельными рабочими участками витков, участки витков, образующие перемычки катушки, расположены на торце среднего стержня магнитопровода, гараллельные им участки витков — в соответствующих межполюсных промежутках магнитопровода, а плотность укладки участков витков, расположенных на торце среднего стержня магнитопровода, больше плотности укладки участков витков, расположенных в межполюсных промежутках.

Недостатком известного решения является низкая чувствительность при работе с импульсным магнитным полем. Это обьясняется тем, что в известном решении не предусмотрена компенсация ЭДС от работы импульсного магнитного поля.

Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя "-а счет концентрации магнитного потока на участках витков. образующих перемычку. а также наличия компенсации ЭДС от импульсного магнитного поля.

Поставленная цель в электромагнитноакустическом преобразователе для неразрушающего контроля,. содержащем электромагнит с магнитопроводом и плоскую. восьмеркообразнуа высокочастотную

55 катушку с параллельными рабочими участками витков, из которых участки витков, образующие перемычку катушки, расположены на торце одной из ветвей магнитопровода, а параллельные им участки витков расположены симметрично с двух сторон от этой ветви, достигается тем, что магнитопровод выполнен П-образным, высокочастотная катушка установлена симметрично относительно его продольной оси, а ветвь магнитопровода, на торце которой расположены участки витков, образующие перемычку катуш и, выполнена с наконечником в виде усеченной призмы, меньшее основание которой является торцом ветви.

На фиг.1 и 2 схематично изображено предлагаемое устройство.

Электромагнитно-акустический преобразователь для неразрушающего контроля содеожит электромагнит, состоящий из обмотки 1 и магнитопровода 2 П-образной формы, плоскую восьмеркообразную высокочастотную катушку 3 с параллельными рабочими участками витков, установленную симметрично продольной оси электромагнита. Участки витков восьмеркообразной катушки 3, образующие перемычку 4, расположены на ветви 5 магнитопровода 2, а параллельные им участки витков 5 расположены симметрично (продольной оси электромагнита) с двух сторон от ветви 5, выполненной с наконечником в виде усеченной призмы, меньшее основание которой является торцом ветви 5, Высокочастотные сигналы с генератора зондирующих импульсов (на чертеже не показан) поступают на восьмеркообразную высокочастотную катушку 3, половинки которой электрически соединены последовательно или параллельно так, чтобы токи на рабочем участке 4 протекали в одном направлении (синфазно). Т,о, ток генератора в катушке протекает в одном направлении, в магнитные поля в ее составных частях направлены встречно. С генератора импульсов (на чертеже не показан) на обмотку 1 электромагнита поступает импульс электрического тока, который в магнитопроводе

2 возбуждает магнитное поле. В торце ветви

5 происходит уплотнение магнитного потока, что увеличивает индукцию магнитного поля на рабочем участке 4 катушки 3. В результате изменения магнитного потока сквозь поверхности катушки 3 в ее цепях (половинках) индуктируются электродвижущие силы, так, что токи направлены встречно. Выполнение катушки 3 восьмеркообразной (размеры половинок, число витков, диаметр провода одинаковы и симметричны) способствует. получению на ее

1758546

Составитель Ж.Никифоренко

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Moðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Заказ 2996 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 выходе результирующего тока, близкого K кулю, в результате чего на входе усилителя (на чертеже не показан) электрические помехи от работы импульсного магнитного поля практически сводятся к минимуму, Вместе с тем катушка 3 с помощью генератора зондирующих импульсов наводит на поверхности кснтролируемого изделия вихpeeve токи, которые взаимодействуют с магнитным полем. В результате их взаимодействия на поверхности изделия возбуждаются упругие линейно-поляризованные ультразвуковые колебания сдвиговой волны, которые распространяются по нормали к поверхности изделия. Возбуждение сдвиговой волны происходит только в зоне ограниченной рабочей поверхностью торца ветви 5 и рабочим участком 4 катушки 3.

Аналогично во время приема ультразвуковых колебаний периодические смещения участков поверхности изделия при наличии магнитного поля индуктируют на поверхности вихревой ток, который наводит ЭДС в катушке 3. Прохождение токов в составных частях (половинках) катушки 3 происходит в фазе„в результате чего суммарный электрический сигнал поступает далее на в:.од усилителя. Таким образом симметричная восьм":.ркообразная высокочастотная катушка 3 (одинаковые параметры ее половинок при последовательном или параллел:-, .-.M их соединении), расположенная на торце концентратора ветви 5 симметрично продольной оси магнитопровода 2 Побразной формы обеспечивает возбуждение и прием сдвиговых волн контролируемом изделии. компенсацию то5 КоВ от импульса магнитного поля, независимость компенсации от зазора. т,е. оò расстояния между поверхностями катушки и изделия. Использование предложенного электромагнитно-акустического преобр;;зо10 вателя позволило повысить чувствительность при контроле.

Формула изобретения

Злектромагнитно-акус. ический препб15 разователь для неразрушающего контроля. содержащий электромагнит с магнитопроводом и плоскую восьмеркообразную высокочастотную катушку с параллельными рабочими участками витков. из которых уча20 стки витков, образую.цие перемычку катушки, расположены на торце одной из ветвей магнитопровода, а параллельные им участки витков расположены симметрично с двух сторон от этой ветви, отличающийся

25 тем, что, с целью повышения чувствительности, магнитопровод выполнен П-образным, высокочастотная катушка ус1ановлена симметрично относительно его продольной оси, а ветвь магнитопровода, на торце которой

30 расположены участки витков, образуюц ле перемычку катушки, выполнена с наконечником в виде усеченной призмы, меньшее основание которой является торцом ветви.