UA137259U - Роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль - Google Patents
Роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль Download PDFInfo
- Publication number
- UA137259U UA137259U UAU201903756U UAU201903756U UA137259U UA 137259 U UA137259 U UA 137259U UA U201903756 U UAU201903756 U UA U201903756U UA U201903756 U UAU201903756 U UA U201903756U UA 137259 U UA137259 U UA 137259U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- frequency
- exciting
- pulses
- inductors
- recording
- Prior art date
Links
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 8
- 102100027094 Echinoderm microtubule-associated protein-like 1 Human genes 0.000 description 7
- 101001057941 Homo sapiens Echinoderm microtubule-associated protein-like 1 Proteins 0.000 description 7
- 101000653787 Mus musculus Protein S100-A11 Proteins 0.000 description 7
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль має корпус та закріплені в ньому два джерела постійного магнітного поля, дві високочастотні котушки індуктивності з лінійними робочими ділянками, які виконані у зигзагоподібній формі і розміщені в неелектропровідній неферомагнітній основі, одна високочастотна котушка індуктивності є збуджуючою, а друга - реєструючою, протектор. Обидві високочастотні котушки індуктивності розміщені в одній площині таким чином, що лінійні робочі ділянки реєструючої та збуджуючої високочастотних котушок індуктивності розташовані одна від одної на заданій відстані вздовж осі, яка перпендикулярна напрямку випромінення ультразвукових імпульсів вздовж поверхні виробу. При цьому лінійні частини робочих ділянок збуджуючої та приймаючої високочастотних котушок індуктивності орієнтовані одна до одної під кутом 120°±10°. Збуджуюча високочастотна котушка індуктивності зміщена по відношенню до реєструючої високочастотної котушки індуктивності в напрямку випромінення імпульсів поверхневих хвиль на величину А, яка визначається виразом: А=А/2, де λ - довжина поверхневої хвилі, яка збуджується у матеріалі виробу, що контролюється, мм.
Description
Корисна модель належить до засобів неруйнівного контролю і може бути використаний для виявлення дефектів в металовиробах за допомогою ультразвукових імпульсів хвиль Релея.
Відомі |(1| безконтактні електромагнітно-акустичні (ЕМА) перетворювачі (ЕМАП) для збудження імпульсів поверхневих хвиль, що мають джерело магнітного поля та високочастотні котушки індуктивності, в яких збуджувальна і приймаюча високочастотні котушки індуктивності виконані по формі змійкоподібними з робочими лінійними ділянками. Збудження і прийом акустичних хвиль реалізують шляхом використання магнітного і електромагнітного полів, формуючи в поверхневому шарі ОК ультразвукові коливання заданої частоти.
Недоліком даного типу перетворювача є недостатня достовірність щодо виявлення дефектів поверхні об'єкта контролю (ОК), яка обумовлена наявністю когерентних завад, які виникають при роботі ЕМАП з збуджуючими змійкоподібними високочастотними котушками індуктивності.
Найбільш близьким до запропонованого є ЕМА перетворювач (21, що має корпус, розміщені в ньому джерела магнітного поля, високочастотні котушки індуктивності, лінійні ділянки яких виконані в вигляді змійки та протектор.
Недоліком такого ЕМАП є те, що при такому виконанні високочастотних котушок індуктивності ультразвукові імпульси, відбиті від дефектів поверхні, приймаються при дії когерентних завад. Достовірність контролю буде недостатньою.
В основу корисної моделі поставлена задача створити ЕМА перетворювач, нове виконання якого дозволило б підвищити достовірність виявлення дефектів ОК за рахунок зменшення впливу двонаправленості діаграми спрямованості акустичного поля та зменшення дії когерентних завад на амплітуду відбитого від дефекту сигналу.
Поставлена задача вирішується в роздільно-поєднаному електромагнітно-акустичному перетворювачі для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль, що має корпус та закріплені в ньому два джерела постійного магнітного поля, дві високочастотні котушки індуктивності з лінійними робочими ділянками, які виконані у зигзагоподібній формі і розміщені в неелектропровідній неферомагнітній основі, одна високочастотна котушка індуктивності є збуджуючою, а друга - реєструючою, протектор, обидві високочастотні котушки індуктивності розміщені в одній площині таким чином, що лінійні робочі ділянки реєструючої та збуджуючої високочастотних котушок індуктивності розташовані одна від одної на заданій відстані вздовж осі, яка перпендикулярна напрямку випромінення ультразвукових імпульсів вздовж поверхні виробу, при цьому лінійні частини робочих ділянок збуджуючої та приймаючої високочастотних котушок індуктивності орієнтовані одна до одної під кутом 1207-10" згідно з корисною моделлю, збуджуюча високочастотна котушка індуктивності зміщена по відношенню до реєструючої високочастотної котушки індуктивності в напрямку випромінення імпульсів поверхневих хвиль на величину А, яка визначається виразом:
А Ме, де А - довжина поверхневої хвилі, яка збуджується у матеріалі виробу, що контролюється,
ММ.
На Фіг. 1 наведена схематичне зображення роздільно- поєднаного електромагнітно- акустичного перетворювача для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль та його розміщення на ОК.
На Фіг. 1 позначені: 1 - корпус; 2 ії 3 - джерела постійного магнітного поля; 4 і 5 - високочастотні котушки індуктивності; б - неелектропровідна неферомагнітна основа; 7 - протектор; 9 - об'єкт контролю.
На Фіг.2 наведено розташування високочастотних котушок індуктивності в неелектропровідній неферомагнітній основі ЕМАП
На Фіг. 2 позначені: 4 і 5 - високочастотні котушки індуктивності; 8 - напрямок випромінювання ультразвукових імпульсів; ЇЇ - відстань між збуджуючою та реєструючою котушками індуктивності; А - величина зміщення збуджуючої високочастотної котушки індуктивності відносно реєструючої високочастотної котушки індуктивності.
ЕМАП працює наступним чином. ЕМАП, який має корпус 1, розташовують на поверхні ОК, як це зображено на Фіг. 1 так, щоб протектор 7 прилягав до поверхні ОК 9. Джерело 2 постійного магнітного поля створює в поверхневому шарі ОК поляризуюче магнітне поле. Імпульси струму живлять збуджуючу високочастотну котушку 4 індуктивності. Високочастотна котушка 4 індуктивності генерує електромагнітне поле. Наведення магнітних і електромагнітних полів формує змінну силу на поверхні ОК 7, що породжує імпульси ультразвукових поверхневих хвиль, які розповсюджуються вздовж поверхні в напрямку, вказаним стрілкою 8. Створене акустичне поле сканує поверхню ОК 7 хвилями Релея. Протектор 7 захищає ЕМА перетворювач 60 від пошкоджень під час сканування поверхні ОК 7.
Якщо в ОК 7 є дефект, то ультразвукові імпульси відбиваються від нього і надходять до реєструючої високочастотної котушки 5 індуктивності, яка знаходиться в зоні дії постійного магнітного поля джерела 3. Взаємодія акустичного поля імпульсу, відбитого від дефекту, та постійного магнітного поля призводить до появи електромагнітного поля під реєструючою високочастотною котушкою 5 індуктивності, яке формує в високочастотній котушці 5 індуктивності відповідний електричний імпульс, який несе інформацію про дефект. При цьому, за рахунок відносного розташування високочастотних котушок 4 і 5 індуктивності одна від одної на відстані І, зміщення високочастотних котушок відносно одна одної на величину А, а також орієнтації поздовжніх частин високочастотних котушок ЕМАП під кутом 1207-10" виключається прийом когерентних акустичних завад, які можуть генеруватися іншими ділянками високочастотної котушки 4 індуктивності. Окрім того, поверхня ОК 7 сканується тільки в одній його частині, яка знаходиться в області розкриття тупого кута 1207210", що також зменшує прийняття акустичних завад. В результаті суттєво зменшується вплив когерентних завад, що виникають під час збудження ультразвукових імпульсів, на величину корисних сигналів.
Технічним результатом корисної моделі є те, що перетворювач даної конструкції має високу захищеність від когерентних акустичних завад. В результаті запропонований перетворювач підвищує достовірність ультразвукового контролю поверхні металевих виробів хвилями Релея.
Джерела інформації: 1. Горделий В.И. Современнье злектромагнитно-акустические преобразователи для неразрушающего контроля /В.И. Горделий, В.Е. Чабанов //Техническая диагностика и неразрушающий контроль. - 2005. -Мо 2. - С. 59-60. 2. Сучков Г.М., Плеснецов С.Ю., Мещеряков С.Ю., Юданова Н.Н. Новье разработки злектромагнитно-акустических преобразователей (обзор) //Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2018. Мо 3. С. 27-34.
Claims (1)
- ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль, що має корпус та закріплені в ньому два джерела постійного магнітного поля, дві високочастотні котушки індуктивності з лінійними робочими ділянками, які виконані у зигзагоподібній формі і розміщені в неелектропровідній неферомагнітній основі, одна високочастотна котушка індуктивності є збуджуючою, а друга - реєструючою, протектор, обидві високочастотні котушки індуктивності розміщені в одній площині таким чином, що лінійні робочі ділянки реєструючої та збуджуючої високочастотних котушок індуктивності розташовані одна від одної на заданій відстані вздовж осі, яка перпендикулярна напрямку випромінення ультразвукових імпульсів вздовж поверхні виробу, при цьому лінійні частини робочих ділянок збуджуючої та приймаючої високочастотних котушок індуктивності орієнтовані одна до одної під кутом 1207-10", який відрізняється тим, що збуджуюча високочастотна котушка індуктивності зміщена по відношенню до реєструючої високочастотної котушки індуктивності в напрямку випромінення імпульсів поверхневих хвиль на величину А, яка визначається виразом:Аме, де А - довжина поверхневої хвилі, яка збуджується у матеріалі виробу, що контролюється, мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201903756U UA137259U (uk) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201903756U UA137259U (uk) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA137259U true UA137259U (uk) | 2019-10-10 |
Family
ID=71114130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201903756U UA137259U (uk) | 2019-04-11 | 2019-04-11 | Роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA137259U (uk) |
-
2019
- 2019-04-11 UA UAU201903756U patent/UA137259U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11209401B2 (en) | Electromagnetic acoustic transducer (EMAT) for corrosion mapping | |
| US4466287A (en) | Non-destructive, non-contact ultrasonic material | |
| US6561035B2 (en) | Electromagnetic acoustic transducer with recessed coils | |
| CN109759307B (zh) | 一种焦距可调的电磁超声相控阵换能器 | |
| Rueter | Induction coil as a non-contacting ultrasound transmitter and detector: Modeling of magnetic fields for improving the performance | |
| Muraveva et al. | Laws of formation of grating lobes in the acoustic field of electromagnetic–acoustic transducers as a linear array of unidirectional conductors | |
| UA137259U (uk) | Роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль | |
| Aleshin et al. | Automatic ultrasonic inspection of large-diameter pipes | |
| CN105004797B (zh) | 基于恒定电磁源交变感应场的物体检测方法与装置 | |
| UA138760U (uk) | Роздільно-поєднаний безконтактний ультразвуковий перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль | |
| US4138896A (en) | Electrodynamic sound converter | |
| Rieger et al. | Examination of the liquid volume inside metal tanks using noncontact EMATs from outside | |
| CN206373043U (zh) | 一种提高电磁超声信号强度的换能器 | |
| UA140386U (uk) | Роздільно-поєднаний ультразвуковий ємнісний перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль | |
| RU2656134C2 (ru) | Электромагнитно-акустический преобразователь | |
| Gobov et al. | Magnetostriction electromagnetic–acoustic excitation of ultrasonic waves without a bias field | |
| RU221974U1 (ru) | Электромагнитно-акустический преобразователь | |
| RU2794338C2 (ru) | Способ контроля трубопровода с использованием электромагнитно-акустической технологии | |
| UA116248U (uk) | Ультразвуковий роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю феромагнітних металовиробів | |
| UA139330U (uk) | Роздільно-поєднаний ємнісний перетворювач для контролю імпульсами хвиль релея та лемба | |
| CA1189947A (en) | Non-destructive, non-contact ultrasonic material testing method and apparatus | |
| UA140607U (uk) | Ультразвуковий роздільно-поєднаний високочастотний ємнісний перетворювач для контролю імпульсами хвиль релея | |
| CN113866264B (zh) | 一种指向型a0模态电磁铁式电磁声传感器 | |
| SU868561A1 (ru) | Способ дефектоскопии ферромагнитных изделий | |
| UA134257U (uk) | Суміщений електромагнітно-акустичний перетворювач |