SU1270675A1 - Электромагнитно-акустический преобразователь - Google Patents

Abstract

йзооретение относитс  к средствам ультразвукового контрол  и может быть использовано дл  дефектоскопии изделий. Цель изобретени  расширение функциональных возможностей и повьппение чувствительности и эффективности преобразовател . Возбуждающа  катушка в виде плоского витка, дополнительна  плоска  приемна  катушка и подковообразный сердечник с дополнительной подмагничивающей , приемной и дополнительной возбуждающей катушками устанавливаютс  на некотором рассто нии от поверхности исследуемого образца.К образцу через сердечники дополнительных катушек прикладываетс  посто нное магнитное поле. В образце создаетс  индикаци  Bont , соответствующа  максимальному коэффициенту ЭМА преобразовани . При этом через катушку на подковообразном сердечнике пропускают посто нный ток такой величины и направ лени ,чтобы создаваемое ею магнитное поле компенсировало посто нный магнитный поток в подковообразном сер- дечнике до оптимального.На возбуждающие катушки подаетс  высокочастотный (Л сигнал, в образце возникает переменный магнитный поток, который, взаимодейству  с посто нным, вызывает ультразвуковые колебани . 3 з.п. ф-лы, 6 ил. 1C sj а ел

Description

Изобретение относится к устройствам для бесконтактного возбуждения и приема ультразвуковых упругих колебаний и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии. 5

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения ассортимента контролируемых материалов, а также повышение чувствительности при контроле не- 10 магнитострикционных материалов и эффективности преобразователя в режиме излучения (при контроле магнитострикционных материалов.

На фиг.1 изображен электромагнит- 15 но-акустический преобразователь с возбуждающей катушкой, выполненной в виде плоского витка; на фиг.2 то же, вид сверху,' на фиг.З - электромагнитно-акустический преобразова- 20 тель с дополнительной плоской приемной катушкой; на фиг.4 - то же,вид сверху; на фиг.5 - электромагнитноакустический преобразователь с дополнительной возбуждающей катушкой, 75 расположенной на подковообразном сердечнике; на фиг.6 - электромагнитно-акустический преобразователь с дополнительными катушками, намотанными на сердечниках из магнитодиэлект- 30 рического материала.

Электромагнитно-акустический преобразователь содержит источник 1 постоянного магнитного поля, подковообразный сердечник 2, выполненный из 35 магнитодиэлектрического материала и расположенный между полюсами источника 1 постоянного магнитного поля, с приемной возбуждающей и дополнительной подмагничивающими катушками 40

3-5 соответственно, из которых: возбуждающая катушка 4 выполнена в виде плоского витка и установлена, свободно охватывая подковообразный сердечник 2. С целью повышения чувствитель- 45 ности в режиме приема при контроле немагнитострикционных материалов, он снабжен дополнительной плоской приемной катушкой 6, расположенной между полюсами источника 1 постоянного маг- ₅q нитного поля и подковообразным сердечником 2. С целью повышения эффективности преобразователя в режиме излучения при контроле магнитострикционных материалов, он снабжен до- 55 полнительной возбуждающей катушкой 7, расположенной на подковообразном сердечнике 2. Кроме того, он снабжен двумя дополнительными катушками 8 и 9, намотанными на двух сердечниках 10 и 11 из магнитодиэлектрического материала и расположенными под полюсом источника 1 постоянного магнитного поля.

Электромагнитно-акустический преобразователь работает следующим образом.

Возбуждающая катушка 4, выполненная в виде плоского витка, дополнительная плоская приемная катушка 6 и подковообразный сердечник 2 с рас — положенными на нем дополнительной подмагничивающей катушкой 5, приемной катушкой 3 и дополнительной возбуждающей катушкой 7 (фиг.1-3) приближаются на оптимальное расстояние к поверхности исследуемого образца 12. К исследуемому образцу 12 через сердечники 10 и 11 дополнительных катушек 8 и 9 ( фиг.4) прикладывается постоянное магнитное поле источника 1 постоянного магнитного поля. Через обмотки катушек 8 и 9 пропускается постоянный ток такой величины и направления, чтобы суммарное магнитное поле Н_опт источника 1 постоянного магнитного поля и дополнительных катушек 8 и 9 создавало в исследуемом образце 12 индикацию В_отт-, соответствующую максимальному коэффициенту электромагнитно-акустического преобразования для данного материала. Часть суммарного постоянного магнитного потока замыкается через подковообразный сердечник 2 электромагнитно-акустического преобразователя (фиг.4).

Для достижения максимальной чувствительности электромагнитно-акустического преобразователя через дополнительную катушку 5, расположенную на подковообразном сердечнике, пропускается постоянный ток такой величйны и направления, чтобы создаваемое ею магнитное поле компенсировало постоянный магнитный поток в подковообразном сердечнике до оптимального .

На возбуждающие катушки 4 и .7 подается высокочастотный сигнал. В исследуемом образце 12 возникает переменный магнитный поток и наведенный переменный ток, которые, взаимодействуя с постоянным магнитным потоком, вызывают ультразвуковые колебания с частотой возбуждающего сиг нала. Отраженные ультразвуковые колебания Воздействуют на магнитный поток источника постоянного поля в исследуемом образце 12, что регистрируется приемными катушками 3 и 6.

При исследовании изделий из других материалов, как магнитострикционных, так и немагнитострикционных токопроводящих материалов, максимальная эффективность электромагнит- п но-акустического преобразования достигается путем подстройки преобразователя.

Claims (4)

1. Изобретение относитс  к устройствам дл  бесконтактного возбуждени  и приема ультразвуковых упругих колебаний и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет увеличени  ассортимента контролируемых материалов, а также повьпиение чувствительности при контроле немагнитострикционных материалов и эффективности преобразовател  в режиме излучени  itipH контроле магнито стрикционных материалов. На фиг.1 изображен электромагнитно-акустический преобразователь с возбуждающей катушкой, выполненной в виде плоского витка; на фиг.2 то же, вид сверху, на фиг.З - электромагнитно-акустический преобразователь с дополнительной плоской приемной катушкой; на фиг.4 - то же,вид .сверху; на фиг.З - электромагнитноакустический преобразователь с дополнительной возбуждающей катушкой, расположенной на подковообразном сердечнике; на фиг.6 - злектромагнит но-акустический преобразователь с до полнительными катуг ками, намотанными на сердечниках из магнитодиэлектрического материала. Электромагнитно-акустический преобразователь содержит источник 1 пос то нного магнитного пол , подковообразный сердечник 2, вьтолненный из магнитодиэлектрического материала и расположенный между полюсами источ ника 1 посто нного магнитного пол , с приемной возбуждающей и дополнительной подмагничивающими катушками 3-5 соответственно, из которых: возбу дающа  катушка 4 выполнена в виде плоского витка и установлена, свобод но охватыва  подковообразный сердеч ник 2. С целью повышени  чувствительности в режиме приема при контроле немагнитострикционных материал юв, он снабжен дополнительной плоской приемной катушкой 6, расположенной между полюсами источника 1 посто нного магнитного пол  и подковообразным сердечником 2. С целью повышени  эффективности преобразовател  в режиме излучени  при контроле магнитострикционных материалов, он снабжен дополнительной возбуждающей катзтпкой 7, расположенной на подковообразном сердечнике 2. Кроме того, он снабжек 752 двум  дополнительными катушками 8 и 9, намотанными на двух сердечниках 10 и 11 из магнитодиэлектрического материала и расположенными под полюсом источника 1 посто нного магнитного пол . Электромагнитно-акустический преобразователь работает следующим образом. Возбуждающа  катушка 4, выполненна  в виде плоского витка, дополнительна  плоска  приемна  катушка 6 и подковообразный сердечник 2 с рас - положенными на нем дополнительной подмагничивающей катушкой 5, приемной катушкой 3 и дополнительной возбуждающей катушкой 7 (фиг.1-3) приближаютс  на оптимальное рассто ние к поверхности исследуемого образца 12. К исследуемому образцу 12 через сердечники 10 и 11 дополнительных катушек 8 и 9 ( фиг.4) прикладьшаетс  посто нное магнитное поле источника 1 посто нного магнитного пол . Через обмотки катушек В и 9 пропускаетс  посто нный ток такой величины и направлени , чтобы суммарное магнитное поле Ндпт источника 1 посто нного магнитного пол  и дополнительных катушек 8 и 9 создавало в исследуемом образце 12 индикацию , соответствующую максимальному коэффициенту электромагнитно-акустического преобразовани  дл  данного материала . Часть суммарного посто нного магнитного потока замыкаетс  через подковообразный сердечник 2 электромагнитно-акустического преобразовател  (фиг.4). Дл  достижени  максимальной чувствительности электромагнитно-акустического преобразовател  через дополнительную катушку 5, расположенную на подковообразном сердечнике, пропускаетс  посто нный ток такой величины и направлени , чтобы создаваемое ею магнитное поле компенсировало посто нный магнитньй поток в подковообразном сердечнике до оптимального . На возбуждающие катушки 4 и ,7 подаетс  высокочастотный сигнал. В исследуемом образце 12 возникает переменный магнитный поток и наведенный переменный ток, которые, взаимодейству  с посто нным магнитным потоком , вызывают ультразвуковые колебани  с частотой возбуждающего сигнала . Отраженные ультразвуковые колебани  Воздействуют на магнитный поток источника посто нного пол  в исследуемом образце 12, что регистрируетс  приемными катушками 3 и 6. При исследовании изделий из других материалов, как магнитострикционных , так и немагнитострикционных токопровод щих материалов, максимальна  эффективность электромагнит но-акустического преобразовани  дос тигаетс  путем подстройки преобразо вател . Формула изобретени 1.Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий источник посто нного магнитного пол  и расположенный между его полюсами под ковообразный сердечник из магнитодиэлектрического материала с возбуж дающей, дополнительной подмагничивающей и приемной катушками, отли чающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , возбуждающа  катушка выполнена в виде расположенного на рабочем торце преобразовател  плоского .1 6754 ка, охватывающего подковообразный сердечник.
2. 2. Преобразовате:1Ь по п. 1 , отличающийс  тем, что, с целью повьииени  чувствительности при контроле немагнитострикционных материалов , он снабжен дополнительной приемной катушкой, выполненной в виде плоского витка и расположенной на рабочем торце преобразовател  в зазоре между полюсами источника посто нного магнитного пол  и подковообразным сердечником.
3. 3. Преобразователь по п.1, о т лич&ющийс  тем, что, с целью повышени  эффективности преобразовател  в режиме излучени  при контроле магнитострикционных материалов , он снабжен дополнительной возбуждающей катушкой, расположенной на подковообразном сердечнике.
4. 4. Преобразователь по пп.1-3, отличающийс  тем, что он снабжен двум  дополнительными катушами на сердечниках из магнитодилектрического материала, расположеными под полюсами источника посто ного магнитного пол .

   /S/

   Фиг.г