RU185529U1 - Электромагнитно-акустический преобразователь - Google Patents

Электромагнитно-акустический преобразователь Download PDF

Info

Publication number
RU185529U1
RU185529U1 RU2018125520U RU2018125520U RU185529U1 RU 185529 U1 RU185529 U1 RU 185529U1 RU 2018125520 U RU2018125520 U RU 2018125520U RU 2018125520 U RU2018125520 U RU 2018125520U RU 185529 U1 RU185529 U1 RU 185529U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnets
coils
poles
magnetic system
plane
Prior art date
Application number
RU2018125520U
Other languages
English (en)
Inventor
Анастасия Сергеевна Черная
Игорь Сергеевич Дугин
Виталий Александрович Романович
Михаил Владимирович Соколов
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО)
Priority to RU2018125520U priority Critical patent/RU185529U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU185529U1 publication Critical patent/RU185529U1/ru

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids

Abstract

Использование: для генерации и приема ультразвуковых колебаний. Сущность полезной модели заключается в том, что электромагнитно-акустический преобразователь содержит магнитную систему из магнитов в виде параллелепипедов с компланарными чередующимися полюсами и две плоские катушки, расположенные в параллельной полюсам магнитов плоскости на минимальном от них расстоянии, в пределах витков которых перпендикулярно им лежат проекции полюсов магнитов на плоскость катушек, при этом магниты установлены вплотную друг к другу, катушки выполнены в виде расположенных рядом эллипсов, так, что большие их оси параллельны и соразмерны с длиной магнитной системы, соединены последовательно с обеспечением сонаправленного протекания тока в близлежащих витках во время работы устройства, а перпендикулярно таким виткам разных катушек лежит проекция на их плоскость полюсов центральных магнитов магнитной системы, ширина которых равна удвоенной ширине периферийных магнитов. Технический результат: повышение уровня сигнала генерации и повышение чувствительности при его приеме. 1 илл.

Description

Полезная модель относится к области генерации и приема ультразвуковых колебаний и может использоваться для неразрушающего контроля состояния трубопроводов и других металлических конструкций.
Известен электромагнитно-акустический преобразователь (Патент РФ №2258218, опубл, 10.08.2005), содержащий катушки индуктивности, расположенные около торца системы, состоящей, по меньшей мере, из трех постоянных полосовых магнитов, установленных вплотную друг к другу. Недостатком такого преобразователя является невысокая эффективность функционирования.
В патенте РФ №2268517, опубликованном 20.01.2006 описаны возможные варианты двухсекционной катушки для электромагнитно-акустических преобразователей, секции которой выполнены в виде эллипсовидных лепестков или лепестков в виде многоугольников с определенным диапазоном размера рабочей зоны и количеством витков. Недостатком электромагнитно-акустических преобразователей с такими катушками является отсутствие их оптимального соответствия с магнитной системой.
Наиболее близким к предлагаемому устройству и выбранным в качестве прототипа является электромагнитно-акустический преобразователь (Патент РФ №2343475, опубл. 10.01.2009), содержащий магнитную систему с расположенными на заданном расстоянии друг от друга группами магнитов в виде параллелепипедов с компланарными чередующимися полюсами и две плоские катушки, расположенные в параллельной полюсам магнитов плоскости на минимальном от них расстоянии, в пределах витков которых перпендикулярно им лежат проекции полюсов магнитов на плоскость катушек. Между магнитами введены полюсные наконечники из ферромагнитного материала и дополнительные магниты. Известный электромагнитно-акустический преобразователь не обеспечивает необходимой эффективности генерации и приема ультразвуковых колебаний при внутритрубном контроле.
Задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является повышение уровня сигнала генерации и повышение чувствительности при его приеме.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в повышении достоверности контроля дефектов в металлических конструкциях с помощью предлагаемого устройства.
Данный технический результат достигается тем, что электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий магнитную систему из магнитов в виде параллелепипедов с компланарными чередующимися полюсами и две плоские катушки, расположенные в параллельной полюсам магнитов плоскости на минимальном от них расстоянии, в пределах витков которых перпендикулярно им лежат проекции полюсов магнитов на плоскость катушек, отличается тем, что магниты установлены вплотную друг к другу, катушки выполнены в виде расположенных рядом эллипсов, большие оси которых параллельны и соразмерны с длиной магнитной системы, соединены последовательно с обеспечением сонаправленного протекания тока в близлежащих витках во время работы устройства, а перпендикулярно таким виткам разных катушек лежит проекция на их плоскость полюсов центральных магнитов магнитной системы, ширина которых равна удвоенной ширине периферийных магнитов.
Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой схематично представлена структура предлагаемого электромагнитно-акустического преобразователя.
Электромагнитно-акустический преобразователь, содержит магнитную систему, состоящую из установленных вплотную друг к другу магнитов 1 и 2 в виде параллелепипедов с компланарными чередующимися полюсами и две плоские катушки 3 и 4, расположенные в параллельной полюсам магнитов плоскости на минимальном от них расстоянии. Причем в пределах витков катушек 3 и 4 перпендикулярно им лежат проекции полюсов магнитов 1 и 2 на плоскость катушек. Катушки 3 и 4 выполнены в виде расположенных рядом эллипсов, так, что большие их оси параллельны и соразмерны с длиной магнитной системы. Соединены катушки 3 и 4 последовательно с обеспечением сонаправленного протекания тока в близлежащих витках во время работы устройства (для примера на фигуре направление тока показано большими серыми стрелками). Перпендикулярно близлежащим виткам 5 и 6 разных катушек 3 и 4 лежит проекция на плоскость катушек полюсов центральных магнитов 1 магнитной системы. Ширина этих центральных магнитов в два раза больше ширины периферийных магнитов 2 магнитной системы.
Устройство работает следующим образом. В результате подачи переменного напряжения на свободные концы 7 и 8 катушек 3 и 4 и прохождения в них переменного тока в металлическом теле трубы возникают вихревые токи. Действующая на двигающиеся в магнитном поле магнитной системы заряженные частицы сила Лоренца, направленная вдоль поверхности контроля, способствует механическому смещению области с вихревым током, возбуждению акустических колебаний и их распространению. При этом в катушках 3 и 4 возникает индукционный ток, являющийся фактором использования тех же электромагнитно-акустических преобразователей в качестве приемника распространяющихся в теле трубы колебаний.
Интенсивность возбуждаемых электромагнитно-акустическим преобразователем вихревых токов и ультразвуковых колебаний внутри металла трубопровода зависит от амплитуды силы переменного тока пропускаемого через высокочастотные катушки и величины индукции поля магнитной системы.
Исключение зазора между магнитами 1 и 2 в периодической магнитной системе позволяет увеличить объем магнитной системы и как следствие увеличивает индукцию магнитного поля, действующего на носители электрических зарядов в металле и интенсивность ультразвуковых колебаний. Перекрытие увеличенной вдвое площади катушек 3 и 4 магнитной системой в сочетании с уменьшенным количеством магнитов и максимальным объемом центральных полюсов за счет удвоения ширины центральных рядов магнитов 1 магнитной системы, а также соответствующее направление намотки одной из катушек (например, катушки 4 по отношению к катушке 3), обеспечивающее сонаправленное протекание тока в близлежащих витках как в периферийных частях каждой из катушек 3 и 4, так и в их близлежащих витках 5 и 6, обеспечивает сужение диаграммы направленности воздействия магнитного поля на металл, что также повышает силу воздействия на заряженные частицы и интенсивность ультразвуковых колебаний.
В результате совокупного эффекта при использовании предлагаемого электромагнитно-акустического преобразователя чувствительность контроля возрастает почти на порядок и позволяет, например, выявлять дефект в виде просверленного сквозного цилиндрического отверстия диаметром 10 мм при любом положении электромагнитно-акустического преобразователя в сечении трубы диаметром 1000 мм с толщиной стенки 16 мм.

Claims (1)

  1. Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий магнитную систему из магнитов в виде параллелепипедов с компланарными чередующимися полюсами и две плоские катушки, расположенные в параллельной полюсам магнитов плоскости на минимальном от них расстоянии, в пределах витков которых перпендикулярно им лежат проекции полюсов магнитов на плоскость катушек, отличающийся тем, что магниты установлены вплотную друг к другу, катушки выполнены в виде расположенных рядом эллипсов, так, что большие их оси параллельны и соразмерны с длиной магнитной системы, соединены последовательно с обеспечением сонаправленного протекания тока в близлежащих витках во время работы устройства, а перпендикулярно таким виткам разных катушек лежит проекция на их плоскость полюсов центральных магнитов магнитной системы, ширина которых равна удвоенной ширине периферийных магнитов.
RU2018125520U 2018-07-11 2018-07-11 Электромагнитно-акустический преобразователь RU185529U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125520U RU185529U1 (ru) 2018-07-11 2018-07-11 Электромагнитно-акустический преобразователь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018125520U RU185529U1 (ru) 2018-07-11 2018-07-11 Электромагнитно-акустический преобразователь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU185529U1 true RU185529U1 (ru) 2018-12-07

Family

ID=64577161

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018125520U RU185529U1 (ru) 2018-07-11 2018-07-11 Электромагнитно-акустический преобразователь

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU185529U1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU380364A1 (ru) * 1971-07-12 1973-05-15 Электромагнитно-акустический преобразователь
JPS5995454A (en) * 1982-11-24 1984-06-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Electromagnetic ultrasonic transducer
EP0451375A2 (de) * 1990-04-06 1991-10-16 MANNESMANN Aktiengesellschaft Elektrodynamischer Ultraschallwandler
RU2219539C1 (ru) * 2002-05-22 2003-12-20 ООО "Компания "Нординкрафт" Электромагнитно-акустический преобразователь
RU2237892C1 (ru) * 2003-01-30 2004-10-10 ООО "Компания Нординкрафт" Электромагнитно-акустический преобразователь
RU2343475C1 (ru) * 2007-05-10 2009-01-10 Закрытое акционерное общество научно-исследовательский институт интроскопии Московского научно-производственного объединения "СПЕКТР" (ЗАО НИИИН МНПО "СПЕКТР") Электромагнитно-акустический преобразователь

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU380364A1 (ru) * 1971-07-12 1973-05-15 Электромагнитно-акустический преобразователь
JPS5995454A (en) * 1982-11-24 1984-06-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Electromagnetic ultrasonic transducer
EP0451375A2 (de) * 1990-04-06 1991-10-16 MANNESMANN Aktiengesellschaft Elektrodynamischer Ultraschallwandler
RU2219539C1 (ru) * 2002-05-22 2003-12-20 ООО "Компания "Нординкрафт" Электромагнитно-акустический преобразователь
RU2237892C1 (ru) * 2003-01-30 2004-10-10 ООО "Компания Нординкрафт" Электромагнитно-акустический преобразователь
RU2343475C1 (ru) * 2007-05-10 2009-01-10 Закрытое акционерное общество научно-исследовательский институт интроскопии Московского научно-производственного объединения "СПЕКТР" (ЗАО НИИИН МНПО "СПЕКТР") Электромагнитно-акустический преобразователь

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4127035A (en) Electromagnetic transducer
JP5129566B2 (ja) フレキシブル電磁音響変換器センサ
JP6603323B2 (ja) 電磁音響変換器
US8356519B2 (en) Non-contact type transducer for rod member having multi-loop coil
RU177945U1 (ru) Устройство для ультразвукового контроля трубопровода
CN106540872B (zh) 一种线圈自激励电磁超声兰姆波换能器
RU185529U1 (ru) Электромагнитно-акустический преобразователь
CN107422027B (zh) 基于双环永磁体阵列的扭转模态导波磁致伸缩传感器
CN109470774B (zh) 基于铝板缺陷检测的超声导波聚焦换能器
KR100692391B1 (ko) 역대칭 자기장 구조를 이용하여 봉부재에서 굽힘 진동을 발생 및 측정할 수 있는 전자기 음향 변환기
JP2014066654A (ja) 電磁超音波探触子および電磁超音波探傷装置
Mikhailov et al. An electromagnetic–acoustic transducer with pulsed biasing
CN103217481A (zh) 一种应用磁致伸缩的磁声成像探头
CN206373043U (zh) 一种提高电磁超声信号强度的换能器
CN108020155A (zh) 一种基于Halbach原理的双线圈电磁超声换能器
CN110174466A (zh) 一种电磁超声激励探头及其构建方法
RU2243550C1 (ru) Электромагнитно-акустический преобразователь
RU2516190C2 (ru) Электромагнитный расходомер жидких металлов
RU2334981C1 (ru) Электромагнитно-акустический преобразователь
RU2502053C2 (ru) Электромагнитный расходомер жидких металлов
RU58714U1 (ru) Эма преобразователь
RU127931U1 (ru) Электромагнитно-акустический преобразователь
RU2343475C1 (ru) Электромагнитно-акустический преобразователь
RU2237892C1 (ru) Электромагнитно-акустический преобразователь
JP3727933B2 (ja) 電磁超音波探触子

Legal Events

Date Code Title Description
PC91 Official registration of the transfer of exclusive right (utility model)

Effective date: 20200204

TE9K Change of address for correspondence (utility model)

Effective date: 20200907