SU1760442A1 - Электромагнитно-акустический преобразователь дл токопровод щих материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано дл  контрол  физико-механических свойств токопровод щих материалов и дефектоскопии изделий. Цель изобретени  - повышение чувствительности за счет сокращени  зазора между изделием и полюсом магнита. Преобразователь содержит намагничивающее устройство, разноименные полюса которого расположены соосно по разные стороны контролируемого объекта, и катушку индуктивности в виде рамки седлообразной формы, имеющей плоско-параллельные стороны и охватывающей контролируемый объект таким образом, что ее взаимно-параллельные стороны наход тс  у разноименных полюсов источника магнитного пол . 3 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к исследованию материалов и может быть использовано дл  контрол  физико-механических свойств токопровод щих материалов , а также дефектоскопии изделий.

Известна конструкци  электромагнитно-акустического преобразовател  дл  контрол  немагнитных материалов 1, в котором магнитопровод ща  пластина - источник магнитного пол  - состоит из двух частей, шарнирно соединенных по линии параллельной линии стыковки магнитов. Катушка индуктивности выполнена гибкой. Данный преобразователь используют дл  контрол  изделий с цилиндрической поверхностью при помощи сдвиговых колебаний по диаметру издели .

Однако одновременно со сдвиговыми колебани ми в изделии возбуждаютс  и крутильные колебани , распростран ющиес  по длине. Наличие двух видов колебаний приводит к неоднозначности подсчета и снижает достоверность измерени .

Известна конструкци  электромагнитно-акустического преобразовател  дл  контрол  цилиндрических изделий 2, содержаща  источник посто нного магнитного пол  в виде двух оппозит- но расположенных относительно рабочей зоны магнитов, подними размещена катушка индуктивности с несколькими намотанными встречно секци ми, расположенными перпендикул рно продольной оси симметрии устройства.

4 О

Jb Ю

Недостатком известного технического решени   вл етс  наличие нескольких секций индуктивной катушки, намотка каждой из которых выполнена тороидальной, что приводит к установлению большого зазора между полюсами намагничивающего устройства и контролируемым изделием и к экранированию ветвей катушки и, следовательно, снижает чувствительность преобразовател .

Целью изобретени   вл етс  повышение чувствительности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что электромагнитно-акустический преобразователь , содержащий намагничивающее устройство, создающее магнитное поле, и катушку индуктивности из двух рабочих элементов с противоположным направлением тока в проводниках , размещаемых между изделием и намагничивающим устройством у его противоположных полюсов, имеет катушку индуктивности, выполненную седлообразной формы, проводники рабочих элементов , ориентируемых параллельно оси издели , соединены проводниками, изогнутыми в плоскости, перпендикул рной проводникам рабочих элементов.

На фиг. 1 показан общий вид преобразовател ; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид сверху преобразовател  без намагничивающего устройства.

Электромагнитно-акустический преобразователь содержит источник посто нного магнитного пол  1 и 2, полюса которого расположены соосно друг против друга, катушку индуктивности (возбуждени ) 3 в виде рамки, подключаемой к генератору радиоимпульсов (не показан). Катушка охватывает контролируемый объект k и расположена по нормали к магнитным силовым лини м источника магнитного пол . Приемна  катушка 5 выполнена аналогично катушке возбуждени  3 и идентична ей. Выводы катушки 5 подключены к измерительной аппаратуре, например к осциллографу. Рабочими  вл ютс  проводники полуэлементов катушки индуктивности, а 6 - концы проводников, огибающих контролируемое изделие t.

Преобразователь работает следующим образом.

В катушке индуктивности 3 возбуж- . даетс  ток от генератора радиоимпуль

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сов, частоту генератора настраивают в резонанс в зависимости от длины обQ

разца f Т) гДе f частота радиоимпульсов , с - скорость распространени  колебаний, 1 - длина исследуемого объекта. Под действием тока катушки возбуждени  3 в исследуемом образце навод тс  вихревые токи, повтор ющие форму катушки. Поскольку направление тока в плоско-параллельных сторонах катушки противоположны, вихревые токи от каждой стороны катугжи также противоположно направлены . Вихревые токи, взаимодейству  с магнитным полем в соответствии с законом Лоренца, смещаютс . Противоположно направленные силы, действу  по касательной к поверхности исследуемого объекта, будут вызывать деформации сдвига элементов поверхности (на фиг. 2 они изображены стрелками и обозначены буквами Ff и F2). Така  пара сил превращает сдвиговые деформации в крутильные, а сдвиг на оси исследуемого объекта будет равен нулю, так как силы F и Fg равны и противоположно направлены. Крутильные деформации, взаимодейству  с магнитным полем, возбуждают вихоевые (наведенные) токи, которые регистрируютс  приемной катушкой 5 включенной в цепь с контрольно-измерительной аппаратурой, например осциллографом.

I А Исход  из соотношени  т| д

где GЈ - скорость распространени  крутильных колебаний, р - плотность материала, можно вычислить модуль сдвига (ц , необходимый дл  определени  физико-механических свойств MaJ териалов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Электромагнитно-акустический преобразователь дл  токопровод щих материалов , содержащий намагничивающее устройство, создающее радиальное магнитное поле, и катушку индуктивности из двух рабочих элементов с противоположным направлением тока в проводниках , размещаемых между изделием и намагничивающим устройством у его противоположных полюсов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности, катушка индуктивности выполнена седлообразной формы, проводники рабочих элементов , ориентируемых параллельно оси

   51760ОД26

   издели , соелинены проводниками, л рной проводникам рабочих элемен- изогнутыми 6 плоскости, перпендику- 1тов.

   А

   . ,р- -лt

   N

   ъ

   9иг.{

   Риг1