SU1758546A1 - Электромагнитно-акустический преобразователь дл неразрушающего контрол - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему ультразвуковому контролю и может быть использовано при дефектоскопии и контроле анизотропии ферромагнитных материалов . Цель изобретени  - повышение чувствительности достигаетс  благодар  тому , что в электромагнитно-акустическом преобразователе дл  нераэрушающего контрол , содержащем электромагнит с магнитопроводом 2, простую восьмеркооб- разную высокочастотную катушку 3 с параллельными рабочими участками витков, из которых участки витков, образующие перемычку катушки, расположены на торце одной из ветвей магнитопровода, магнитопровод выполнен П-образным, высокочастотна  катушка установлена симметрично относительно его продольной оси, а упом нута  ветвь магнитопровода выполнена с наконечником в виде усеченной призмы. 2 ил. (Л С

Description

Фиг.1

Изобретение относитс  к неразрушающему ультразвуковому контролю и может быть использовано при дефектоскопии и контроле анизотропии ферромагнитных материалов .

Известен электромагнитко-акустиче- ский датчик, содержащий намагничиваю- щую систему, индуктивную катушку, электромагнитный экран, дополнительную индуктивную Уатушку, идентичную первой и включенную с ней встречно, и высокочастотную катушку генератора, расположенную между ними.

Известен также электромагнитно-аху- стический преобразователь дл  бесконтактного возбуждени  и приема ультразвуковых колебаний, содержащий электромагнит, торцова  поверхность пог.юса которого  в- л етс  рабочей, высокочастотную индуктивную катушку возбуждени  и приема, расположенную под одним из полюсов электромагнита, компенсационную катушку встречно включенную с катушкой возбуждени  и приема и расположенную под другим полюсом, и дроссель, последовательно соединенный с компенсационной катушкой.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  элекгромагнмтно-акустический преобразователь дл  неразрушающего контрол , содержащий посто нный магнит с Ш-образным магнитопроводом и высокочастотную катушку, выполненную восьмер- кообразной с параллельными рабочими участками витков, участки витков, образующие перемычки катушки, расположены нз торце среднего стержн  магнитопровода, параллельные им участки витков -- в соответствующих межполюсных промежутках магнитопровода, а плотность укладки участков витков, расположенных на торце среднего стержн  магнитопровода, больше плотности укладки участков витков, расположенных в межполюсных промежутках.

Недостатком известного решени   вл етс  низка  чувствительность при работе с импульсным магнитным полем. Это объ сн етс  тем, что в известном решении не предусмотрена компенсаци  ЭДС от работы импульсного магнитного пол .

Цель изобретени  - повышение чувствительности преобразовател  за счет концентрации магнитного потока на участках витков, образующих перемычку, а также наличи  компенсации ЭДС от импульсного магнитного пол .

Поставленна  цель а злектромагнитно- акустическом преобразователе дл  неразрушающего контрол , содержащем электромагнит с магнитопроводом и плоскую восьмеркообразную высокочастотную

катушку с параллельными рабочими участками витков, из которых участки витков, об- разующие перемычку катушки, расположены на торце одной из ветвей магнитопровода , а параллельные им участки витков расположены симметрично с двух сторон от этой ветви, достигаетс  тем, что магнитопровод выполнен П-образным, высокочастотна  катушка установлена сим0 метрично относительно его продольной оси, а ветвь магнитопровода, на торце которой расположены участки витков, образующие перемычку кату1ши, выполнена с наконечником в виде усеченной призмы, меньшее

5 основание которой  вл етс  торцом ветви. На фиг.1 и 2 схематично изображено предлагаемое устройство.

Электромзгнитно-акустический преобразователь дл  неразрушающего контрол 

0 содержит электромагнит, состо щий из обмотки 1 и магнитопровода 2 П-образной формы, плоскую восьмеркообразную высокочастотную катушку 3 с параллельными рабочими участками витков, установленную

5 симметрично продольной оси электромагнита . Участки витков восьмеркообразной катушки 3. образующие перемычку 4. расположены на ветви 5 магнитопровода 2, а параллельные им участки витков б расположе0 ны симметрично (продольной оси электромагнита ) с двух сторон от ветви 5., выполненной с наконечником ь виде усеченной призмы, меньшее основание которой  вл етс  торцом ветви 5.

5 Высокочастотные сигналы с генератора зондирующих импульсов (на чертеже не показан ) поступают на восьмерксобразную высокочастотную катушку 3, половинки которой электрически соединены последова0 тельно или параллельно так, чтобы токи на рабочем участке А протекали в одном направлении (синфазно). Т.о. ток генератора в катушке протекает в одном направлении, а магнитные пол  в ее составных част х на5 правлены встречно. С генератора импульсов (на чертеже не показан) на обмотку 1 электромагнита поступает импульс электрического тока, который в мзгнитопроводе 2 возбуждает магнитное поле. 8 торце ветви

0 5 происходит уплотнение магнитного потока , что увеличивает индукцию магнитного пол  на рабочем участке 4 катушки 3. В результате изменени  магнитного потока сквозь поверхности катушки 3 в ее цеп х

5 (половинках) индуктируютс  электродвижущие силы, так, что токи направлены встречно . Выполнение катушки 3 восьмеркообразной (размеры половинок, число витков , диаметр провода одинаковы и симмет- ричны) способствует получению на ее

выходе результирующего тока, близкого к нулю, в результате чего на входе усилител  (на чертеже не показан) электрические по- мехи от работы импульсного магнитного пол  практически свод тс  к минимуму. Вместе с тем катушка 3 с помощью генератора зондирующих импульсов наводит на поверхности контролируемого издели  вихревые токи, которые взаимодействуют с магнитным полем. Ъ результате их взаимо- действи  на поверхности издели  возбуждаютс  упругие линейно-пол ризованные ультразвуковые колебани  сдвиговой волны , которые распростран ютс  по нормали к поверхности издели . Возбуждение сдви- говой волны происходит только в зоне ограниченной рабочей поверхностью торца ветви 5 и рабочим участком 4 катушки 3. Аналогично во врем  приема ультразвуковых колебаний периодические смещени  участков поверхности издели  при наличии магнитного пол  индуктируют на поверхности вихревой ток, который наводит ЭДС в катушке 3. Прохождение токов в составных част х (половинках) катушки 3 происходит в фазе, в результате чего суммарный электрический сигнал поступает далее на вход уси- лител . Те ким образом симметрична  восьмзркообразна  высокочастотна  катушка 3(одинаковые параметры ее полови- нок при последовательном или параллели -эм их соединении), расположенна  на торце концентратора ветви 5 симметрично продольной оси магнитопроводэ 2 П- образной формы обеспечивает возбуждение и прием сдвиговых волн Б контролируемом изделии, компенсацию токов от импульса магнитного пол , независимость компенсации от зазора, т.е. от рассто ни  между поверхност ми катушки и издели . Использование предложенного электромагнитно-акустического преобразовател  позволило повысить чувствительность при контроле.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электромагнитно-акус(ический преобразователь дл  неразрушающего контрол . содержащий электромагнит с магнитопро- водом и плоскую восьмеркообразную высокочастотную катушку с параллельными рабочими участками витков, из которых участки витков, образующие перемычку катушки , расположены на торце одной из ветвей магнитопровода, а параллельные им участки витков расположены симметрично с двух сторон от этой ветви, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности , магнитопровод выполнен П-образным, высокочастотна  катушка установлена симметрично относительно его продольной оси, а ветвь магнитопровода, нэ торце которой расположены участки витков, обрззуюи ле перемычку катушки, выполнена с наконечником в виде усеченной призмы, меньшее основание которой  вл етс  торцом ветви.

   6 4

   i

   {-

   В

   ч

   L..

   .l