SU1698745A1

SU1698745A1 - Электромагнитно-акустический преобразователь

Info

Publication number: SU1698745A1
Application number: SU894721788A
Authority: SU
Inventors: Григорий Михайлович Сучков; Николай Андреевич Фомин; Василий Васильевич Гарькавый; Сергей Викторович Чабан; Юрий Александрович Катасонов; Анатолий Васильевич Малахов; Ольга Александровна Полосухина
Original assignee: Украинский научно-исследовательский институт металлов; Кузнецкий металлургический комбинат им.В.И.Ленина
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1991-12-15

Abstract

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и предназначено дл использовани преимущественно в черной металлургии, а также в машиностроении и судостроении при контроле электропроводных изделий в потоке производства . Цель изобретени - повышение чувствительности благодар увеличению числа витков катушки индуктивности в режиме приема. Электромагнитно-акустический преобразователь содержит корпус, электромагнит, размещенные под полюсным наконечником электромагнита первую и вторую катушки индуктивности, при закрытых и открытых, нормально закрытых ключах образуютс соответственно параллельный колебательный контур в режиме излучени и последовательный колебательный контур в режиме приема. 4 ил. С

Description

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и предназначено дл использовани преимущественно в черной металлургии, а также в машиностроении и судостроении при контроле электропроводных изделий в потоке производства .

Известен электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий намагничивающий блок и высокочастотную катушку индуктивности, выполненную в виде концентрических колец, соединенных между собой, при этом диаметр внутреннего кольца равен половине длины волны воз- буждаемых ультразвуковых колебаний.

Недостатком известного устройства вл етс то, что высокочастотна катушка вл етс восприимчивой к электромагнитным импульсным помехам, в результате воздействи которых снижаетс достоверность контрол .

Известен также электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий электромагнит и расположенную между его полюсами индукционную катушку индуктивности с равноудаленными друг от друга кри- волинейными удлиненными сторонами секций, представл ющие собой части концентрических окружностей, один полюсный наконечник электромагнита выполнен в виде части кольца, концентрически обхватывающего первый полюсный наконечник.

Недостатком этого устройства вл етс то, что высокочастотна катушка индуктивности подвержена воздействию электромагнитных помех. В результате достоверность дефектоскопии снижаетс .

Наиболее близким к предлагаемому вл етс электромагнитно-акустический преобразователь , содержащий корпус, электромагнит, плоскую катушку индуктивности , размещенную на рабочем торце преобразовател под полюсным наконечником электромагнита, первый нормально закрытый ключ, вход которого вл етс входом преобразовател , а выход соединен с одним концом катушки индуктивности, второй нормально закрытый ключ, соедин ющий второй конец катушки индуктивности с корпусом , а также два конденсатора.

К недостаткам прототипа можно отнести то, что компенсаци электромагнитных помех происходит только в нерабочих участках катушки индуктивности. Рабочий участок подвержен воздействию электромагнитных помех, что приводит к снижению чувствительности.

Цель изобретени - повышение чувствительности благодар увеличению числа витков катушки индуктивности в режиме приема.

На фиг.1 показана схема включени элементов электромагнитно-акустического преобразовател ; на фиг.2 - схема расположени катушек индуктивности; на фиг.З - эквивалентна схема включени катушек индуктивности в режиме излучени ультразвуковых импульсов; на фиг.4 - эквивалентна схема включени катушек индуктивности в режиме приема ультразвуковых импульсов .

Электромагнитно-акустический преобразователь содержит электромагнит с полюсным наконечником 1, корпус 2, первую плоскую катушку 3 индуктивности, размеренную на рабочем торце 4 преобразовател под полюсным наконечником 1, вторую плоскую катушку 5 индуктивности,расположенную между катушкой 3 и полюсным наконечником 1, первый нормально закрытый ключ 6, вход 7 которого вл етс входом преобразовател и через первый конденсатор 8 соединен с коррусом 2, а выход ключа .6 соединен с концами катушек 3 и 5. Другой конец катушки 5 соединен с корпусом 2. Электромагнитно-акустический преобразователь содержит также второй нормально закрытый ключ 9, соедин ющий второй конец катушки 3 с корпусом, и второй конденсатор 10, подключенный к второму концу катушки 3, а второй конец конденсатора 10 вл етс выходом 11 преобразовател . При этом параметры катушек 3 и 5 и конденсаторов 8 и 10 выбраны из услови равенства

резонансных частот контуров, образуемых

соответственно при закрытых и открытых

ключах 6 и 9 (фиг.З и фиг.4) соответственно.

При изготовлении преобразовател не0 обходимо подбирать величины емкостей конденсаторов 8 и 10 такими, чтобы резонансна частота параллельного контура (фиг.З), образованного конденсатором 8 с параллельно ему включенными катушками 3

5 и 5, равн лась резонансной частоте последовательного контура (фиг.4), образованного катушками 3,5 и конденсатором 10 в режиме приема. Так как конденсаторы 8 и 10 электрически разв заны, то эту опера0 цию очень удобно производить экспериментально при подсоединенных к другим устройствам дефектоскопа на входе 7 и выходе и при наличии издели 12 под преобразователем на заданном рассто нии hi.

5Рассто ние ha между катушками 3 и 5, а

также рассто ние Ьз между полюсными наконечником 1 и катушкой 5 определ етс экспериментально, исход из услови минимизации уровн электромагнитных помех,

0 принимаемых преобразователем.

Электромагнитно-акустический преобразователь работает следующим образом.

В процессе дефектоскопии изделие 12 размещаетс под преобразователем. К по5 люсному наконечнику 1 подводитс посто нное магнитное поле. На вход 7 подаетс мощный радиоимпульс тока. Ключи 6 и 9 открываютс . В образованном конденсатором 8 и катушками 5 и 3 параллельном резо0 нансном контуре (фиг.З) формируетс резонанс токов (частота радиоимульсов тока должна совпадать с резонансной частотой образованного контура). Взаимодействие переменного и посто нного магнит5 ных полей в изделии 12 приводит к по влению импульса ультразвуковых колебаний. После прекращени воздействи импульса тока ключи 6 и 9 закрываютс , создава приемный последовательный контур, образо0 ванный катушками 3,5 и конденсатором 10. Прин тые отраженные из издели 12 импульсы подаютс на выход 11.

При по влении электромагнитной помехи нз катушках 3 и 5 навод тс ЭДС. Так

5 как катушки 3 и 5 включены в режиме приема встречно, то наводима помеха вычитаетс и на выход преобразовател не поступает. Таким образом, уменьшаетс вли ние электромагнитных помех на результаты дефектоскопии.

Кроме того, при приеме ультразвуковых импульсов наводитс ЭДС как на катушке 3, так и на катушке 5. Но из-за более далекого расположени катушки 5 от контролируемо- го участка издели 12 наводима на ней ЭДС полезного сигнала незначительна и практически не сказываетс на результатах дефектоскопии, В то же врем из-за дифференциального включени катушек 3 и 5 в режиме приема, расположенных на различ- ном рассто нии от контролируемого участка издели 12, происходит частична компенсаци вли ни случайных изменений зазора в процессе дефектоскопии на ее результаты .

Claims

Таким образом, повышение чувствительности обеспечиваетс путем вычитани электромагнитной помехи из полезного сигнала , а также частиной компенсации случайных изменений зазора между высокочас- тотной катушкой и изделием, котора особенно эффективна в процессе поточной дефектоскопии прокатных изделий: рельсов, балок, швеллеров, заготовок и других. Формулаизобретени

Электромагнитно-акустический преобразователь , содержащий корпус, электромагнит , плоскую катушку индуктивности, размещенную на рабочем торце преобразовател под полюсным наконечником электромагнита , первый нормально закрытый ключ, вход которого вл етс входом преобразовател , а выход соединен с одним концом катушКи индуктивности, второй нормально закрытый ключ, соедин ющий второй конец катушки индуктивности с корпусом , а также два конденсатора, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности, он снабжен второй плоской катушкой индуктивности, расположенной между первой катушкой и полюсным наконечником, один конец второй катушки соединен с первым концом первой катушки, второй конец второй катушки соединен с корпусом, вход первого ключа соединен через первый конденсатор с корпусом, второй конец первой катушки подключен к второму конденсатору, второй конец которого вл етс выходом преобразовател , а параметры катушек и конденсаторов выбраны из услови равенства резонансных частот резонансных контуров, образуемых соответственно при закрытых и открытых ключах.

V//////////////7X фиг.1

ъЛ

фиг.1