RU2247979C1

RU2247979C1 - Electromagnetic acoustic converter

Info

Publication number: RU2247979C1
Application number: RU2003131625/28A
Authority: RU
Inventors: В.А. Щербаков (RU); В.А. Щербаков; Н.В. Калачев (RU); Н.В. Калачев
Original assignee: ООО "Компания Нординкрафт"
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2005-03-10

Abstract

FIELD: non-destructive control.

SUBSTANCE: device has inductive coils, body, concentrators, substrate, magnetic duct in form of hollow cylinder, cover and air ducts system. Concentrators body is made of magnetic material, is fixed at hollow cylinder by two joints and a frame. One joint connects body of concentrators to frame, another joint connects frame to hollow cylinder. Body in central portion is made in form of cylinder with apertures for concentrators and provided with plate of non-magnetic material, to which substrate is connected. On the side of object of control, body of concentrators has slants, and on opposite side ends with cone with aperture for feeding compressed air through channels, made in body and in substrate.

EFFECT: simplified construction, higher reliability, higher efficiency.

3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области ультразвуковых неразрушающих испытаний материалов и изделий и может быть использовано, в частности, для контроля качества продукции металлургической промышленности (листов и полос).The present invention relates to the field of ultrasonic non-destructive testing of materials and products and can be used, in particular, for quality control of products of the metallurgical industry (sheets and strips).

Известен ЭМАП, содержащий корпус, крышку, разъем, подложку, катушки индуктивности, наложенные одна на другую со сдвигом, имеющие клеммы для соединения с генератором высокой частоты и с приемником электрических сигналов [Патент РФ №2206888, 20.06.2003].Known EMAT containing a housing, a cover, a connector, a substrate, inductors, superimposed on one another with a shift, having terminals for connection with a high frequency generator and with an electrical signal receiver [RF Patent No. 2206888, 06/20/2003].

Недостатком конструкции известного ЭМАП является недостаточная ее прочность и ненадежность в условиях эксплуатации при непосредственном контакте с поверхностью объекта контроля.A disadvantage of the design of the known EMAT is its insufficient strength and unreliability in operating conditions in direct contact with the surface of the control object.

Известен ЭМАП, принятый нами за прототип, содержащий корпус, катушки индуктивности, подложку, корпус с концентраторами, магнитопровод в виде полого цилиндра, заключенного в рубашку, внутри которого по центру установлена тяга с укрепленным на ней шарнирно элементом, имеющим вид полусферы и прилегающим вплотную к соответствующей внутренней поверхности цилиндра и жестко соединенным с подложкой.Known EMAT, adopted by us for the prototype, comprising a housing, inductors, a substrate, a housing with concentrators, a magnetic core in the form of a hollow cylinder enclosed in a shirt, inside of which a rod is installed in the center with a hinged element that has the form of a hemisphere and adjoins close to the corresponding inner surface of the cylinder and rigidly connected to the substrate.

К недостатку известного ЭМАП относится сложность конструкции и ненадежность в работе из-за частых заклиниваний сферического шарнира вследствие попаданий в зону контакта полусфер окалины и загрязненного масла.The disadvantage of the known EMAT is the complexity of the design and the unreliability in operation due to frequent jamming of the spherical joint due to falling into the contact zone of the hemispheres of scale and contaminated oil.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности конструкции ЭМАП, улучшение его эксплуатационных характеристик.The purpose of the invention is to simplify and improve the reliability of the EMAT design, improve its operational characteristics.

Для этого в предлагаемом электромагнитно-акустическом преобразователе, содержащем катушки индуктивности, корпус, концентраторы, подложку, магнитопровод в виде полого цилиндра, рубашку и систему воздуховодов, корпус концентраторов, выполненный из магнитного материала, укреплен на полом цилиндре при помощи двух шарниров и рамки, один из шарниров соединяет корпус концентраторов с рамкой, а другой шарнир соединяет рамку с полым цилиндром, корпус в центральной части выполнен в виде цилиндра с отверстиями для концентраторов и снабжен пластиной из немагнитного материала, к которой прикреплена подложка, со стороны объекта контроля корпус концентраторов имеет скосы, а с противоположной стороны заканчивается конусом с отверстием для подвода сжатого воздуха через каналы, выполненные в корпусе и в подложке.To do this, in the proposed electromagnetic-acoustic transducer containing inductors, a housing, hubs, a substrate, a magnetic core in the form of a hollow cylinder, a shirt and duct system, a hub housing made of magnetic material, is mounted on the hollow cylinder with two hinges and a frame, one of hinges connects the housing of the concentrators to the frame, and another hinge connects the frame to the hollow cylinder, the housing in the central part is made in the form of a cylinder with holes for hubs and is equipped with a plate On the other side of the test object, the concentrator housing has bevels, and on the opposite side it ends with a cone with an opening for supplying compressed air through channels made in the housing and in the substrate.

Выполнение корпуса с концентраторами в виде цилиндра, закрепленного на полом цилиндре при помощи двух шарниров и рамки, позволяет значительно упростить конструкцию рабочей части ЭМАП и повысить ее надежность.The implementation of the housing with concentrators in the form of a cylinder, mounted on a hollow cylinder with two hinges and a frame, can significantly simplify the design of the EMAT working part and increase its reliability.

Сущность изобретения поясняется на рисунках.The invention is illustrated in the figures.

На фиг.1 показан вертикальный разрез ЭМАП, на фиг.2 показан разрез А-А, (на фиг.1), на фиг.3 показан разрез Б-Б (на фиг.2).Figure 1 shows a vertical section of the EMAT, figure 2 shows a section aa, (figure 1), figure 3 shows a section bB (figure 2).

Преобразователь состоит из полого цилиндра 1, рубашки 2, чехла 3, корпуса 4 из магнитного материала с концентраторами 5, пластины 6 из немагнитного материала, приваренной к корпусу 1, подложки 7 из немагнитного материала, прикрепленной к пластине 6 при помощи винтов 8, шарниров 9, соединяющих корпус 4 с рамкой 10, шарниров 11, соединяющих рамку 10 с полым цилиндром 1. Корпус 1 выполнен в средней части С цилиндрическим для прохождения магнитным потоком от цилиндра 1 к корпусу с меньшим магнитным сопротивлением, со стороны объекта контроля имеет скосы К для концентрации магнитного потока Ф в зоне катушек индуктивности 12, а с противоположной стороны заканчивается конусом М, в котором выполнено отверстие Ц для подвода сжатого воздуха Ж под подложку 7 через каналы П в полом цилиндре 1.The converter consists of a hollow cylinder 1, a jacket 2, a cover 3, a housing 4 made of magnetic material with concentrators 5, a plate 6 of non-magnetic material welded to the housing 1, a substrate 7 of non-magnetic material attached to the plate 6 with screws 8, hinges 9 connecting the housing 4 with the frame 10, the hinges 11 connecting the frame 10 with the hollow cylinder 1. The housing 1 is made in the middle part C cylindrical for the passage of magnetic flux from cylinder 1 to the housing with lower magnetic resistance, from the side of the object of control has bevels K d I concentration of magnetic flux F in the inductor region 12, and opposite side ends taper M, wherein U has an opening for supplying compressed air F under the substrate 7 through the passages P in the hollow cylinder 1.

Преобразователь помещается над объектом контроля и вносится во внешнее постоянное магнитное поле Ф.The transducer is placed above the control object and is introduced into the external constant magnetic field F.

Через отверстие Ц и каналы П под подложку 7 подается сжатый воздух Ж и создается над объектом контроля воздушная подушка. При подаче высокочастотных импульсов в катушки индуктивности 12 начинается контроль изделия. При непосредственных соприкосновениях подложки 7 с поверхностью объекта контроля (в случае неплоскостности листа, полосы) за счет шарниров 9 и 11 подложка и, связанный с ней жестко, корпус 1 с концентраторами 5 поворачиваются в пространстве, оставаясь параллельными поверхности контроля без заклинивания, что обеспечивает минимальный износ подложки 7 и исключает повреждение катушек индуктивности 12.Through the hole C and channels P under the substrate 7, compressed air G is supplied and an air cushion is created above the control object. When applying high-frequency pulses to the inductor 12, the control of the product begins. When the substrate 7 is in direct contact with the surface of the test object (in the case of non-flatness of the sheet, strip) due to hinges 9 and 11, the substrate and the housing 1 connected with it rigidly with hubs 5 rotate in space, remaining parallel to the control surface without jamming, which ensures minimal wear of the substrate 7 and eliminates damage to the inductors 12.

Claims

An electromagnetic-acoustic transducer containing inductors, a housing, hubs, a substrate, a magnetic circuit in the form of a hollow cylinder, a shirt and an air duct system, characterized in that the hub housing made of magnetic material is mounted on the hollow cylinder with two hinges and a frame, one of hinges connects the housing of the concentrators to the frame, and another hinge connects the frame to the hollow cylinder, the housing in the central part is made in the form of a cylinder with holes for hubs and is equipped with a plate of non-magnetic material to which the substrate is attached, from the side of the control object the concentrator body has bevels, and on the opposite side it ends with a cone with an opening for supplying compressed air through channels made in the body and in the substrate.