Электромагнитно-акустический способ контроля ферромагнитных изделий

 

(l l ) 596876

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.07.74 (21) 2039552/28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.03.78. Бюллетень ¹9 (45) Дата опубликования описания 16,02.,78. (51) М. Кл2

G-01 М 29/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 620.179., l6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В, Т, Бобров, Ю, А, Цружаев и Н, А, Лебедева

Всесоюзный научно-исследовательский институт по р азр аботке неразрушающнх методов и средств контроля качества материалов (ВНИИНК) (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗЦЕЛИЙ

L

C С 2р .а С 2Н Л7(.K ,;г

2 Су та. Сзр min

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий и может быть использовано для контроля ферромагнитных листов, лент, труб.

Известен электромагнитно-акустический способ контроля с помощью ввода ультразвуковых волн в изделие, согласно которому в изделие вводят высокочастотное и низкочастотное магнитные поля, а по параметрам принятого сигнала судят о качестве изделия (1).

Недостатком известного способа является невозможность одновременного формирования продольной и поперечяой ультразвуковых волн.

Известен электромагнитно-акустический способ контроля ферромагнитных изделий путем возбуждения ультразвуковых нормальных волн в ферромагнитном изделии, например, в листах, заключающийся в том, что в изделие вводят высокочастотное магнитное поле рамки преобразователя, выполненной в форме прямоугольника, и низкочастотное магнитное поле. а по параметрам принятого ситнала судят о качестве изделия (2).

Недостатком данного способа также является низкая достоверность контроля, в виде невозможности одновременного формирования продольной и поперечной ультразвуковых волн.

Второй способ по технической сущности является наиболее близким к описываемому изоб-. ретению и принят за прототип.

Предложенный способ отличается тем, что, с целью повышения точности контроля, вектор

5 напряженности низкочастотного магнитного поля ориентируют по отношению к удлиненным сторонам рамки под углом, величину которого выбирают из условия получения равных амплитуд импульсов поперечной и продольной нормальных волн на заданной базе контроля, а шаг t рамки выбирают из условия:

1 С > 1 Cwg

2 2 где С е1, С вЂ” фазовые скорости соответственно поперечной и продольной нормальных

15 волн, f, f — соответственно нижняя и верхняя граничные частоты спектра возбуждаемых высокочастотных колебаний, а минимальную базу L контроля выбирают из условия: где 1 — длительность принятого высокочастотного импульса, С ал, С гр min — групповые скорости соответственно поперечной и продоль25 ной нормальных волн.

596876

На фиг. 1 изооражена высоко IdcTo Гная р311ка с расстоянием между удлиненными сторонами рамки, равныч t/2, размещенная на контролируемом !зделии 2. Стрелками изображено направление вектора напряженности х!2!гнитного по;1г! Н. У1 O 7 Q . !ежах v7.7 II II(IIII bi III CTOpO- 5 нами рамки и вектором напряженности магнитного поля выбирается из условия равенства амплитуд импульсов поперечной и продольной нормальных волн. Смешения 3 в продольной волне изображены в плоскости ZOX а смешения 4 в поперечной волне — в плоскости YOX.

1О

На фиг. 2 представлена временная диаграмма, на которой изображены зондирующий импульс 5 и отраженные 6, 7. Причем имг!ульс 6 соответствует большей групповой скорости p;Icпространения волны, а импульс 7 — меньшей.

Расстояние между импульсами 5 и 6 сooTветствует времени — прохождения волны с

С CJt. большей групповой скоростью, а расстояние между импульсами 5, 7 соответствует времени, прохождения волны с меньшей групповой скоростью. т — расстояние между импульсами 6, 7 соответствует длительности импульса.

На рамку с выбранным шагом по7ается высокочастотный импульс со спектром частот, в котором содержатся частоты fl, i2. Разворотом поля с вектором напряженности Н относительно удлиненных сторон рамки добиваются равенства по амплитуде сигналов продольных и поперечных волн 6, 7, минимальная база контроля выбирается изменением расстояния L от отражателя таким образом, чтобы расстояние между импульсами 6, 7 оыло не меньше длительности каждого импульса. 30

В зависимости от задачи контроля изделия соотношение амплитуд импульсов поперечной и продольной волны может изменяться путем изменения угла между удлиненными сторонами рамки и вектором напряженности внешнего магнитного поля. 35

Способ обеспечивает бесконтак гный прием ультразвуковых колебаний, при этом процессы преооразования происходят в обратном порядке.

Использование в предложенном способе двух типов волн — продольных и поперечных— дает возможность принимать одновременно сиг налы, отраженные от разных типов дефектов, причем дефекты типа расслоений надежнее выявляются продольными нормальными волнами, а дефекты типа трещин и рисок — поперечными нормальными волнами, в резу.гьтате чего повышается точность контроля.

Фор.ггу.га изобретения

Э.7ектрома HHTHQ-акустический способ контроля ферромагнитных изделий, например, 7НОтов с помощью ультразвуковых нормальных волн, заключающийся в том, что в изделие вводят высокочастотное магнитное поле рамки преобразователя, выполненной в форме прямоугольника, и низкочастотное магнитное поле, а по параметрам принятого сигнала судят о качестве изделия, отлича!Оигийся тем, что, с целью повышения точности контроля, вектор напряженности низкочастотного магнитного поля ориентируют по отношению к удлиненным сторонам рамки под углом, величину которого выбирают из условия получения равных амплитуд импульсов поперечной и продольной нормальных волн на заданной базе контроля, а шаг 1 рамки выбирают из условия:

1 С, 1 с

12 где С гг! — фазовая скорость поперечной нормальной волны, C — фазовая скорость продольной нормальной волны, f1, 12 — соответственно нижняя и верхняя граничные частоты спектра возбуждаемых высокочастотных колебаний, а минимальную базу

L контроля выбирают из условия: г C; .:.,.C;, 2 C,ð;;„, — C;„ где т — длительность принятого высокочастотного импульса, Сгр та г С ге т: а — РУП пОвые скоРости соответ— ственно поперечной и продольной нормальных волн.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР X 39! 470, кл. G 01 N 29/04, 29.09.70.

2. Авторское свидетельство СССР Л 191142, кл. G О! N 27/86, 12.10.65.

596876

Риг. !

4 иг. 2

Составитель А. Вопилкин

Техред О. Луговая Корректор A. Гриценко

Тираж 1112 Подписное

Редактор Т.Авдейчик

Заказ 1131 43

П11ИИ!1И Государственного комитета Советз Министров СССР

IIo делам изобретений и открыл ий

113035. Москва, Ж-35, Раугдская наб.. л. -1,5

Филиал Г1ПП «Патент», г. Ужгород, ул. 11роектная, 4