Широкополосный ультразвуковой преобразователь

 

(72) Авторы изобретения

Ю. А. Курдин и В. Н. Чупис

Р

»3

4 :» ь М (7i) Заявитель (54) ШИРОКОПСЛОСНЫЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к ультразвуко вой технике н может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии и в звукотехнике.

Известен ферромагнитный измеритель интенсивности ультразвука, содержащий магнитострикпионный резонансный стержень, катушку, подключенную к измеритетпо, диамагнитные волновод и шаровой приемник. В измерителе использован обратный эффект магнитострикцни: под дейсзэием внешней периодической силы происходит колебание длины никелевого стер жня, эа счет чего в проводнике катушки индуцнруется ЭДС t 1 .

Однако такой преобразователь в принципе является узкополосным в силу своих резонансных свойств.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь, содержащий ферромагнитный стержень н катушку с каркасом (2)

Основным недостатком преобразователя является его частотная избирательность и

2 сравнительно небольшая полоса частот, в которой его амплитудно-частотная характеристика равномерна.

Бель изобретения - расширение полосы частот.

Поставленная цель достигается тем, что катушка намотана на ферромагнитном стержне и каркасе секциями, все секции, намотанные на стержне с постоянным ша гом4 s один слой, соединены поочередно последовательно с секштями, намотанными на каркасе, при этом длина обмотки в секции стержня и в секщии каркаса 5выбираются из соотношения 4/5 ц Суз51С „, где С„, - р yna Тразвука в материале стержня» эм скорость распространения электромагнитного возбуждения по проводу катушки. у@ Кроме того, ферромагнитный стержень может быть выполнен из Магннтопласта, а также в виде тонкостенной диэлектрической оболочки, заполненной феррома нитной жидкостью.

3 9859

На чертеже схематически изображен широкополосный ультразвуковой преобразователь.

Преобразователь содержит вапновод 1, ферромагнитный стержень 2, катушку, включающую каркас 3 и проводник (изолированный провод), намотанный однослой-:. но на стержень и многослойно 5 на каркас, а также демд 6.

Преобразователь работает следующим : щ образом.

Механические колебания звуковой или ультразвуковой частоты от колеблющегося объекта через волновод 1 передаются в ферромагнитный стержень 2 и затухают в демпфере 6. В ферромагнитном стержне устанавливается режим бегущей волны .продольных колебаний, скорость распрост ранения которых мало изменяется с изме нением частоты. По мере распространения 20 фронта волны слои ферромагнитного материала смещаются вместе с ферромагнитными частицами. За счет смещения магнитной массы в проводнике катушки наво- дится ЭДС индукции, которая усиливается по длине катушки за счет соблюдения синхронизма скоростей распространения ульт» развуковой и электромагнитной волн, ко/ торый обуславливается выбором однослойной намотки вдоль оси катушки и длины провода многослойной намотки, удовлетворяющих соотношению д/< = Су в /

/С э, где о- шаг намотки однослойных секций; 5- длина провода в секции стерж ня и секдии каркаса; С в- скорость уль

35 раэвука в материале стержня; С - скорость распространения электромагнитного возбуждения по проводу катушки.

76 4 формула изобретения

1. Широкополосный ультразвуковой преобразователь, содержащий феррома нитный стержень и катушку с каркасом, о т л и ч а ю щ и и сятем,,что, с целью расширения полосы частот, катушка намотана на ферромагнитном стержне и каркасе секциями, все секции, намотанные на стержне с постоянным шагом d в один спой, соединены поочередно последовательно с секциями, намотанными на каркасе, при этом длина обмотки в секции стержня и в секции каркаса 5 выбирает ся э, отношения

УЬВ а»с с где С в — скорость ультразвука в материале стержня;

С - скорость распространения электромагнитного возбуждения по проводу катушки.

2. Преобразователь по п. 1, о т л ич а ю щ и и с,я тем, что ферромагнитный стержень выполнен иэ магнитопласта.

3. Преобразователь по и. 1, отличающийся тем, что ферромагнит»ный стержень выполнен в виде тонкостен ной диэлектрической оболочки, заполненной ферромагнитной жидкостью.

Источники информащ и, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 243876, кл. В 06 В 1/03, 1969.

2. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. М., Сов. энциклопедия, 1979, . с. 386-387.

985 976

Составитель В, Пирогов. Редактор Т. Портная ТехредМ.Гергель .. Корректор А. Дзятко

Заказ 10189/78. краж 688 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