RU221974U1 - Электромагнитно-акустический преобразователь - Google Patents

Abstract

Заявляемый электромагнитно-акустический преобразователь относится к области техники неразрушающего контроля изделий. ЭМАП содержит корпус 1 с разъемом 2 и установленную на него защитную крышку 3. Со стороны крышки 3 расположен магнитный концентратор 4 с закрепленными на нем генераторной 5 и приемной 6 катушками индуктивности, которые находятся в области действия магнитного поля постоянного магнита 7. Со стороны торцов и боковых граней магнита 7, по которым проходят проводники с током от катушек индуктивности, выполнена экранировка с помощью электропроводящего материала 8. При этом поверхность постоянного магнита 7 не имеет электрического контакта с электропроводящим материалом за счет наличия диэлектрического слоя 9. Таким образом, выполнение электропроводящим материалом экранировки поверхности постоянного магнита, не имеющего электрического контакта с ней за счет диэлектрического слоя между ними, исключает возникновение акустических волн в магните, что приводит к уменьшению шумов в нем и, тем самым, повышает чувствительность ЭМАП. 1 ил.

Description

Настоящая полезная модель относится к области техники неразрушающего контроля изделий.

Из уровня техники известен электромагнитно-акустический преобразователь (ЭМАП) (описание в патенте RU №2656134 по кл. МПК G01B7/06, опубликовано 31.05.2018 г.), включающий в себя корпус, в котором размещен слой из диэлектрика, источник постоянного магнитного поля и блок катушек индуктивности, причем источник постоянного магнитного поля и блок катушек индуктивности расположены в корпусе с возможностью взаимодействия.

Недостатком такого ЭМАП является непосредственное соприкосновение диэлектрика и постоянного магнита, которое способствует возникновению акустических шумов, что приводит к понижению чувствительности ЭМАП.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является электромагнитно - акустический преобразователь (описание в патенте RU №2300762 по кл. МПК G01N29/04, опубликовано 10.06.2007 г.), который содержит корпус, подложку, крышку, разъем, концентратор, катушку индуктивности и магнитную систему из постоянных магнитов, при этом магнитная система электромагнитно-акустического преобразователя выполнена в виде соленоида с сердечником-концентратором магнитного потока, концентратор состоит из основной части, изготовленной из сплошного ферромагнитного материала или в виде постоянного магнита, а другая часть, со стороны катушки индуктивности, изготовлена из прессованного ферромагнитного порошка в виде отдельной детали и закреплена на основной части концентратора или на подложке.

Недостатком конструкции известного ЭМАП является выполнение сердечника-концентратора в виде двух составных частей, соединенных при помощи крепежа. Данное конструктивное решение обеспечивает образование акустических волн в постоянном магните и, соответственно, приводит к уменьшению чувствительности ЭМАП.

Задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является усовершенствование известных конструкций ЭМАП с целью исключения образования ультразвуковых волн в магните, что обеспечит уменьшение акустических шумов.

Техническим результатом усовершенствования, заявляемого в качестве полезной модели ЭМАП, является уменьшение акустических шумов в магните и, соответственно, повышение чувствительности ЭМАП.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в электромагнитно - акустическом преобразователе, содержащем корпус с разъемом и защитной крышкой, со стороны которой расположен концентратор с установленными на нем генераторной и приемной катушками индуктивности, находящимися в области действия магнитного поля постоянного магнита, со стороны торцов и боковых граней постоянного магнита электропроводящим материалом выполнено экранирование, не имеющее электрического контакта с магнитом за счет диэлектрического слоя между ними.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 схематично показан пример реализации заявляемого электромагнитно - акустического преобразователя.

ЭМАП содержит корпус 1 с разъемом 2 и установленную на него защитную крышку 3. Со стороны крышки 3 расположен магнитный концентратор 4 с закрепленными на нем генераторной 5 и приемной 6 катушками индуктивности, которые находятся в области действия магнитного поля постоянного магнита 7. Со стороны торцов и боковых граней магнита 7, по которым проходят проводники с током от катушек индуктивности, выполнено экранирование с помощью электропроводящего материала 8. При этом поверхность постоянного магнита 7 не имеет электрического контакта с электропроводящим материалом за счет наличия диэлектрического слоя 9.

Предлагаемый электромагнитно-акустический преобразователь работает следующим образом.

ЭМАП устанавливается в рабочее положение (положение контроля) относительно объекта контроля. Под действием силы постоянного магнита 7, проходящей и концентрирующейся через магнитный концентратор 4 в объекте контроля образуется постоянное магнитное поле. На катушку 5, подключенную к генератору электрических сигналов, через разъем 2 подается электрический импульс переменного тока частотой f (Гц). В результате чего, вокруг катушки 5 возникает переменное электромагнитное поле.

Возникшие силы Лоренца, в результате взаимодействия вихревых токов (индуцируемых катушкой 5, с протекающим по ней переменным током частотой f (Гц) посредством переменного магнитного поля в объекте контроля и магнитного потока постоянного магнита 7), возбуждают в металле объекта контроля ультразвуковые волны, вызывающие колебания отдельных его слоев, что является началом формирования акустической волны. Экранирование представляет собой наличие над магнитной частью дополнительных слоев (экранов) из диэлектрического и электропроводящих материалов. Использование экрана, как правило, понижает амплитуду возбуждаемых электромагнитных волн. Это объясняется тем, что отраженная от экранов электромагнитная волна токопроводов приходит к поверхности в противофазе с прямой падающей волной, ослабляя таким образом их суммарное воздействие на возбуждаемый звук.

При этом, за счет экранирования с помощью электропроводящего материала 8, не имеющего электрического контакта с постоянным магнитом 7, за счет наличия диэлектрического слоя 9 в постоянном магните 7 не формируется акустическая волна.

При отражении ультразвуковой волны от противоположной поверхности объекта контроля и возвращения ее в зону преобразователя происходит обратное электромагнитно-акустическое преобразование. В результате этих колебаний возникают индукционные микротоки, создающие магнитное поле, взаимодействующее с приемной катушкой 6, подключенной к приемнику электрических сигналов через разъем 2, преобразующий электромагнитный импульс в электрический.

Таким образом, выполнение электропроводящим материалом экранирования поверхности постоянного магнита, не имеющего электрического контакта с ней за счет диэлектрического слоя между ними, исключает возникновение акустических волн в магните, что приводит к уменьшению шумов в нем и, тем самым, повышает чувствительность ЭМАП.

Claims (1)

1. Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий корпус с разъемом и защитной крышкой, со стороны которой расположен концентратор с установленными на нем генераторной и приемной катушками индуктивности, находящимися в области действия магнитного поля постоянного магнита, отличающийся тем, что со стороны торцов и боковых граней постоянного магнита электропроводящим материалом выполнена экранировка, не имеющая электрического контакта с магнитом за счет диэлектрического слоя между ними.

Images