SU1529098A1

SU1529098A1 - Электромагнитно-акустический способ неразрушающего контрол дефектов изделий из ферромагнитных материалов и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1529098A1
Application number: SU853992613A
Authority: SU
Inventors: Василий Анатольевич Гуляев; Александр Ионович Стасюк; Вячеслав Михайлович Чаплыга; Ярополк Григорьевич Притуляк
Original assignee: Институт Проблем Моделирования В Энергетике Ан Усср; Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1989-12-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может использоватьс при неразрушающем контроле качества проката и изделий из ферромагнитных материалов. Цель изобретени - повышение надежности и точности за счет увеличени отношени сигнал/шум. Накачка осуществл етс от генератора 4 пр моугольных импульсов дл увеличени коэффициента усилени . Возбуждающими катушками 15,16 возбуждаютс нормальна и тангенциальна составл ющие электромагнитного пол . Использование нормальных и тангенциальных составл ющих пол дает эффективную разв зку источников колебаний. Параметрическое усиление компенсирует затухание информативного сигнала в результате потерь при пр мом и обратном электромагнитно-акустическом преобразовании, в результате чего получаетс большое отношение сигнал/шум. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Description

сл

ю

.Z

Изобретение относитс к измерител1у ной технике и может использоватьс при неразрутаающем контроле качества проката и изделий из ферромагнитных материалов.

Цель изобретени - повышение надежности и точности контрол путем увеличени отношени сигнал/шум.

На фиг„1 представлена эквивалент- нал схема акустического резонатора; на фиг.2 - блок-схема устройства, реализующего способ.

Эквивалентна электрическа схема акустического резонатора, представл - юща собой параллельны колебательный контур, состоит из нелинейных элементов 1 и 2 индуктивности и емкости соответственно, последовательно соедщ енпых с эквивалентной 1П1Дуктив- ностьго 3 обмоток возбуждени элект- ромагнити.о-акустического преобразовател , через которые подают энергию возбуждени сигнала на частоте fo и энергию накачки на частоте f 2f,.

Устройство, реализующее способ, содержит последовательно соединенные перестраиваем; га генератор 4 пр моугольных импульсов, делитель 5 часто- ты, фазосдвигающий блок 6, генератор 7, фазовый детектор 8 и сумматор 9, последовательно соединенные источник 10 посто нного магнитного пол , контролируемый объект 11, приемную катушк 12 индуктивности, усш1итель 13 и амп- литудньш детектор 14, выход которого соединен с входом сумматора 9, первую возбуждающую катушку 15, вход которой соединен с вторым выходом генера- тора 7, а выход - с контролируемым объектом 11, и вторую возбуждающую катушку 16, первый вход которой соединен с вторым выходом генератора 4 пр моугольных импульсов, а выход - с контролируемым объектом 11,

Сущность способа заключаетс в следующемо

В контролируемом изделии, которое представл ют как акустический резона- тор с собственной частотой

f YO 2d

(1)

V - скорость распространени

ультразвуковых колебаний в металле;

d - толщина контролируемого издели „

Осуществл ют параметрическое усиле ние информативного сигнала. В результате синфазного периодического изменени энергоемких параметров акустического резонатора, определ ющих его частоту,происходит параметрическое усиление акустических колебаний. При этом образуетс одноконтурный параметрический усилитель с синхронной накачкой и,когда разность фаз между сигналом и накачкой CjJ 0,получают наибольший коэффициент усилени

5 0 5

Q с JQ 5

«

5

К

ллакс

.-fQ

(2)

где Q добротность эквивалентного

акустического резонатора; га - глубина модул ции энергоемкого параметра.

Параметрическое усиление позвол ет компенсировать затухание информативного сигнала в результате потерь при пр мом и обратном электромагнитно- акустическом преобразовании, которое имеет величину 10 - 10 «

Устройство работает следующим

образом

С выхода генератора 4 пр моугольных импульсов снимаютс пр моугольные импульсы с удвоенной частотой акустического резонанса f. Через последовательно соединенные делитель 5 частоты и фазосдв 5гающго1 блок 6, в котором компенсируетс сдвиг фазы между воздействующим сигналом накачки и первой гармоникой отклика, возникающей вследствие наличи в ферромагнитном материале объекта 1I гистерезиса , синхронизируетс генератор 7 гармонического сигнала, настроенный на резонансную частоту f. Выходные сигналы с генераторов 4 и 7 поступают на возбуждающие катушки 15 и 16, которые возбуждают соответственно нормальную и, тангенциальную составл ющие электромагнитного пол , которые, взаимодейству между собой и полем источника 10 посто нного магнитного пол , возбуждают и усиливают в контролируемом объекте 11 ультразвуковые колебани на резонансной частоте fo. Наведенный в приемной катушке 12 индуктивности сигнал усиливаетс усилителем 13 и подаетс на фазовый и амплитудный детекторы 8 и 14, с выходов которых снимаетс информаци об амплитуде и фазе сигнала , а с сумматора 9 снимаетс результирующий сигнал.

Claims

Формула из

5

обр

I. Электромагнитно-акустический способ неразрушающего контрол дефектов изделий из ферромагнитных материалов , заключающийс в том, что контролируемое изделие подмагничивают посто нным магнитным полем, возбуждают электромагнитно-акустическим преобразователем ультразвуковые колебани в изделии на частоте fo собственного акустического резонанса издели и по отклику электромагнитно-акустического преобразовател определ ют качество издели , отличающийс тем, что, с целью повышени надежности и точности контрол , ультразвуковые колебани на частоте собственного акустического резонанса издели возбуждают посредством тангенциальной составл ющей электромагнитного пол , одновременно посредством нормальной составл ющей синхронизированного с первым электромагнитного пол в изделии возбуждают ультразвуковые колебани на удвоенной частоте собственного акустического резонанса издели .

1529098в

е т е и и
2. Устройство дл электромагнитно- акустического неразрушающего контрол дефектов изделий из ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные генератор и возбуждающую катушку индуктивности, приемную катушку индуктивности, источник посто нного магнитного пол , амплитудный детектор, фазовый детектор и сум10

15

20

25

е е с тем, надежности

матор, о тличающ что, с целью повышени и точности контрол , оно снабжено последовательно соединенными генератором пр моугольных импульсов,. делителем частоты и фазосдвигающим блоком, выход которого подключен к управл ющему входу генератора, второй возбуждающей катушкой, подключенной к генератору пр моугольных импульсов, и усилителем , включенным между приемной катушкой и амплитудным детектором, выход которого соединен с первым входом сумматора, к второму входу которого подключен выход фазового детектора , первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора и усилител .

Редактор С.Лисина

Составитель В.Писаревский Техред Л. Сердюкова

Заказ 7633/38

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

10

5

0

5

е е с тем, надежности

матор, о тличающ что, с целью повышени и точности контрол , оно снабжено последовательно соединенными генератором пр моугольных импульсов,. делителем частоты и фазосдвигающим блоком, выход которого подключен к управл ющему входу генератора, второй возбуждающей катушкой, подключенной к генератору пр моугольных импульсов, и усилителем , включенным между приемной катушкой и амплитудным детектором, выход которого соединен с первым входом сумматора, к второму входу которого подключен выход фазового детектора , первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора и усилител .

фиеЛ

Корректор С.Черни

Подписное