SU1397826A1 - Устройство дл бесконтактного возбуждени ультразвуковых волн - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной ультразвуковой технике и может найти применение в дефектоскопии дл  бесконтактного возбуткдени  сдвиговых нормальных волн. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол  тонколистовых материалов путем создани  односторонне направленного излучени  сдвиговьрс нормальных волн. Цель дос

Description

Изобретение относитс  к контрольно измерительной технике и может быть использовано в дефектоскопии дл  бесконтактного возбуждени  ультразвуковых сдвиговых нормальных волн при контроле качества металлических тонколистовых материалов.

Цель изобретени  - повьшение достоверности контрол  при использовании сдвиговых нормальных волн за счет получени  односторонней диаграммы направленности излучени .

На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл  бесконтактного возбуждени  ультразвуковых волн; на фиг.2- диаграмма направленности излучени  устройства.

Устройство состоит из периодической системы четных и нечетных магнитов 1 и 2 соответственно, выполненной из попарно состыкованных разнопол р- ных посто нных магнитов 3 с чередующимс  направлением намагниченности, первой и второй частей 4 и 5 обмотки возбуждени  намотанных соответственно на четную и нечетную пару магнитов 1 и 2 и выполненных кажда  в виде последовательно соединенных пар встречно включенных катушек 6 и 7 индуктивности , генератора 8, подключенного к части 4 обмотки, и фазосдвигающего блока 9, включенного между генератором 8 и частью 5 обмотки. Причем конц частей 4 и 5 объединены и заземлены.

Устройство работает следующим об- разом.

Часть 4 обмотки магнитов 1 и 2, подключенна  к генератору 8, создает вихревые токи в материале контролируемого образца 10. В результате их взаи модействи  с магнитным полем четных посто нных магнитов 1 возникает упру

o

5

5

5

га  сто ча  волна,  вл юща с  суперпозицией двух бегуп1их волн, распростран ющихс  во взаимно противоположных направлени х параллельно оси X. Аналитическое представление возбужденного упругого пол  напр жений и как решение волнового уравнени  имеет вид

./гт, ) n--- TN, ,

и, А (1 -t-1 (1)

где А - амплитуда волны;

21Г Т тг - период колебаний;

X - длина волны;

(О - частота.

Часть 5 обмотки магнитов 2 подключена к генератору 8 через фазосдвигающий блок 9, задающий сдвиг фазы на /2, Кроме того, магниты 2 имеют пространственный сдвиг относительно магнитов

1на Л/4. Таким образом, магниты

2с частью 5 обмотки создают сто чую волну напр жений, которую можно представить суммой двух волн, бегущих

во взаимно противоположных направлени х вдоль оси X и имеющих временной сдвиг на четверть периода колебаний и пространственный сдвиг на четверть длины волны относительно волн, возбужденных магнитами 1 с частью 4 обмотки

, Я((х)

.А (1

((4)f(

+ 1)

(2)

Полное поле, создаваемое устройством в образце, определ етс  суммой (1) и (2)

U-U. + (2

,(-ft.f.) .,(bf,)

e

.,.m I)- f()..(-(bil.(.4

После преобразований имеем j(-

и 2Л1

(3)

Выражение (3) представл ет собой единственную бегущую волну амплитудой 2А, распростран ющуюс  в положительном направлении оси X. Это означает , что устройство реализует одно стороннее направленное излучение сдвиговой нормальной волны, диаграмма направленности излучени  которого приведена на фиг.2. Дл  изменени  направлени  излучени  достаточно переключить фазосдвигающее устройство из цепи питани  части 4 обмотки в цепь питани  части 5 обмотки.

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает однонаправленное излучение, прием которого четко опре- дел ет направление залегани  дефекта в образце, чем повьщтаетс  надежность контрол  по сравнению с двухнаправлен ными излучател ми.

80

-50

-60

-70

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  бесконтактного возбуждени  ультразвуковых волн, содержащее генератор, периодическую магтп иую систему, выполненную из попарно состыкованных разнопол рных посто нных магнитов с чередующимс  напрапло- 1шем намагниченности у четных и нечетных пар и обмотку возбуждени , намотанную на магнитные пары и подключенную к генератору, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол  за счет получени  односторонней диаграммы направленности излучени , оно снабжено фазосдвигающим блоком, подключенным к генератору, обмотка возбуткде- ни  состоит из первой и второй частей , намотанных соответственно на нечетные и четные пары магнитов и выполненных кажда  в виде последовательно соединенных пар встречно включенных катушек индуктивности, перва  часть обмотки подключена к фазосдви- гакнцему блоку, втора  - к генератору, а их вторые концы объединены и заземлены .

   WO

   TW

   110

   гл

   т

   so - 00

   Q)Utl