UA138760U - Роздільно-поєднаний безконтактний ультразвуковий перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль - Google Patents
Роздільно-поєднаний безконтактний ультразвуковий перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль Download PDFInfo
- Publication number
- UA138760U UA138760U UAU201905322U UAU201905322U UA138760U UA 138760 U UA138760 U UA 138760U UA U201905322 U UAU201905322 U UA U201905322U UA U201905322 U UAU201905322 U UA U201905322U UA 138760 U UA138760 U UA 138760U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- frequency
- ultrasonic
- pulses
- waves
- exciting
- Prior art date
Links
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 title 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 9
- 102100027094 Echinoderm microtubule-associated protein-like 1 Human genes 0.000 description 6
- 101001057941 Homo sapiens Echinoderm microtubule-associated protein-like 1 Proteins 0.000 description 6
- 101000653787 Mus musculus Protein S100-A11 Proteins 0.000 description 6
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 4
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 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
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect 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 безконтактний ультразвуковий перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль має корпус та закріплені в ньому протектор, два джерела постійного магнітного поля, дві високочастотні котушки індуктивності з лінійними робочими ділянками, які виконані зигзагоподібними і розміщені в одній площині в неелектропровідній неферомагнітній основі, одна високочастотна котушка індуктивності є збуджуючою, а друга - приймаючою. Високочастотні котушки індуктивності зміщені відносно одна одної на задану відстань вздовж осі, яка нормальна до напряму випромінення імпульсів поверхневих ультразвукових хвиль, а також відносно осі вздовж напряму випромінення імпульсів поверхневих ультразвукових хвиль на величину l, яка визначається виразом l=C(t+t), де С - швидкість розповсюдження імпульсів ультразвукових високочастотних поверхневих хвиль в матеріалі виробу, який контролюється, мм; t - час розповсюдження у виробі імпульсів ультразвукових високочастотних поверхневих хвиль від збуджуючої високочастотної котушки індуктивності до приймаючої високочастотної котушки індуктивності, с; t - час дії ультразвукового імпульсу при його збудженні, при цьому лінійні робочі ділянки прийомної та збуджуючої високочастотних котушок індуктивності орієнтовані одна до одної під кутом 120°+30°.
Description
Корисна модель належить до засобів неруйнівного контролю якості виробів і матеріалів і може бути використана 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.
Найближчим аналогом до запропонованого є ЕМА перетворювач |2), 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 частина енергії збудження перетворюється в ультразвукові імпульси зсувних та поздовжніх хвиль, які будуть завадами. Тому при прийомі ультразвукових імпульсів, що відбиваються від дефектів поверхні, приймаються при дії когерентних завад. Окрім цього такі перетворювачі мають діаграму спрямованості двійну, що також може призвести до появи завад, які можна сприйняти як сигнал, відбитий від дефекту. Достовірність контролю таким перетворювачем 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 тим, що в роздільно-поєднаному безконтактному ультразвуковому перетворювачі для контролю імпульсами поверхневих хвиль, що має корпус та закріплені в ньому протектор, два джерела постійного магнітного поля, дві високочастотні котушки індуктивності з лінійними робочими ділянками, які виконані зигзагоподібними і розміщені в одній площині в неелектропровідній неферомагнітній основі, одна високочастотна котушка індуктивності є збуджуючою, а друга - приймаючою, згідно з корисною моделлю, високочастотні котушки індуктивності зміщені відносно одна одної на задану відстань вздовж осі, яка нормальна до напряму випромінення імпульсів поверхневих ультразвукових хвиль, а також відносно осі вздовж напряму випромінення імпульсів поверхневих ультразвукових хвиль на величину І, яка визначається виразом
ЇеС(інт), де С - швидкість розповсюдження імпульсів ультразвукових високочастотних поверхневих хвиль в матеріалі виробу, який контролюється, мм;
Її - час розповсюдження у виробі імпульсів ультразвукових високочастотних поверхневих хвиль від збуджуючої високочастотної котушки індуктивності до приймаючої високочастотної котушки індуктивності, с; т - час дії ультразвукового імпульсу при його збудженні, при цьому лінійні робочі ділянки прийомної та збуджуючої високочастотних котушок індуктивності орієнтовані одна до одної під кутом 1207307.
На фіг. 1 наведено 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 - протектор, З і 4 - джерела постійного магнітного поля; 5 і 6 - високочастотні котушки індуктивності; 7 - неелектропровідна неферомагнітна основа; 9 - об'єкт контролю.
На фіг 2 наведено розташування високочастотних котушок індуктивності в неелектропровідній неферомагнітній основі ЕМАП.
На фіг 2 позначені: 5 і б - високочастотні котушки індуктивності; 8 - напрямок випромінювання ультразвукових імпульсів; ЇЇ - відстань між збуджуючою та приймаючою котушками індуктивності вздовж осі, яка нормальна щодо напряму випромінення ультразвукових поверхневих імпульсів; І - відстань між збуджуючою та приймаючою котушками індуктивності вздовж напряму випромінення ультразвукових поверхневих імпульсів.
ЕМАП працює наступним чином. ЕМАП, який має корпус 1, розташовують на поверхні ОК 9, як це зображено на фіг. 1 так, щоб протектор 2 прилягав до поверхні ОК 9. Джерело 4 постійного магнітного поля створює в поверхневому шарі ОК 9 поляризуюче магнітне поле.
Імпульси високочастотного струму живлять збуджуючу високочастотну котушку 6 індуктивності.
Високочастотна котушка 6 індуктивності генерує електромагнітне поле. Наведення магнітних і електромагнітних полів формує змінну силу в поверхневому шарі ОК 9, що породжує імпульси ультразвукових поверхневих хвиль, які розповсюджуються вздовж поверхні виробу 9 в напрямку, вказаному стрілююю 8. Створене акустичне поле сканує поверхню ОК 9 хвилями
Релея. Протектор 2 захищає ЕМА перетворювач від пошкоджень під час сканування поверхні
ОК 9.
Якщо в ОК 9 є поверхневий або приповерхневий дефект, то ультразвукові імпульси відбиваються від нього і надходять до приймаючої 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 приймаючою високочастотною котушкою 5 індуктивності, яке формує в високочастотній котушці 5 індуктивності відповідний електричний імпульс, що несе інформацію про дефект. При цьому, за рахунок відносного розташування високочастотних котушок 5 і 6 індуктивності одна від одної на відстані ГІ, та на відстані | та орієнтації лінійних робочих ділянок прийомної та збуджуючої високочастотних котушок індуктивності орієнтовані одна до одної під кутом 1207-30" виключає наведення когерентних завад від високочастотної котушки 6 до приймаючої високочастотної котушки 5. Величину І вибирають з умови, що за час її-т перехідні процеси збудження ультразвукових імпульсів закінчаться і прийом корисних сигналів буде проходити без впливу когерентних завад. Достовірність контролю підвищиться.
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.М. Горделий, В.Е. Чабанов // Техническая диагностика и
Зо 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 безконтактний ультразвуковий перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль, що має корпус та закріплені в ньому протектор, два джерела постійного магнітного поля, дві високочастотні котушки індуктивності з лінійними робочими ділянками, які виконані зигзагоподібними і розміщені в одній площині в неелектропровідній неферомагнітній основі, одна високочастотна котушка індуктивності є збуджуючою, а друга - приймаючою, який відрізняється тим, що високочастотні котушки індуктивності зміщені відносно одна одної на задану відстань вздовж осі, яка нормальна до напряму випромінення імпульсів поверхневих ультразвукових хвиль, а також відносно осі вздовж напряму випромінення імпульсів поверхневих ультразвукових хвиль на величину І, яка визначається виразом І-С(нто), де С - швидкість розповсюдження імпульсів ультразвукових високочастотних поверхневих хвиль в матеріалі виробу, який контролюється, мм;ї - час розповсюдження у виробі імпульсів ультразвукових високочастотних поверхневих хвиль від збуджуючої високочастотної котушки індуктивності до приймаючої високочастотної котушки індуктивності, с;т - час дії ультразвукового імпульсу при його збудженні, при цьому лінійні робочі ділянки прийомної та збуджуючої високочастотних котушок індуктивності орієнтовані одна до одної під кутом 1207307.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201905322U UA138760U (uk) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | Роздільно-поєднаний безконтактний ультразвуковий перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201905322U UA138760U (uk) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | Роздільно-поєднаний безконтактний ультразвуковий перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA138760U true UA138760U (uk) | 2019-12-10 |
Family
ID=71114829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201905322U UA138760U (uk) | 2019-05-20 | 2019-05-20 | Роздільно-поєднаний безконтактний ультразвуковий перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA138760U (uk) |
-
2019
- 2019-05-20 UA UAU201905322U patent/UA138760U/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4466287A (en) | Non-destructive, non-contact ultrasonic material | |
| US11774409B2 (en) | Electromagnetic acoustic transducer (EMAT) for corrosion mapping | |
| CN104155366A (zh) | 一种超声波无损检测管道装置 | |
| CN109759307B (zh) | 一种焦距可调的电磁超声相控阵换能器 | |
| CN103235046A (zh) | 一种单向发射电磁超声表面波换能器及采用该换能器检测金属表面缺陷方法 | |
| CN102175767B (zh) | 电磁超声信号叠加方法 | |
| UA138760U (uk) | Роздільно-поєднаний безконтактний ультразвуковий перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль | |
| RU177945U1 (ru) | Устройство для ультразвукового контроля трубопровода | |
| 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 | |
| CN113866264B (zh) | 一种指向型a0模态电磁铁式电磁声传感器 | |
| UA137259U (uk) | Роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль | |
| UA140386U (uk) | Роздільно-поєднаний ультразвуковий ємнісний перетворювач для контролю імпульсами поверхневих хвиль | |
| Murayama et al. | Pipe inspection system by guide wave using a long distance waveguide | |
| Kuansheng et al. | A new frequency-tuned longitudinal wave transducer for nondestructive inspection of pipes based on magnetostrictive effect | |
| CN109085238B (zh) | 扭转模态导波管道检测中焊缝与卡箍反射信号的识别方法 | |
| UA116248U (uk) | Ультразвуковий роздільно-поєднаний електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю феромагнітних металовиробів | |
| CA1189947A (en) | Non-destructive, non-contact ultrasonic material testing method and apparatus | |
| RU130082U1 (ru) | Устройство ультразвукового контроля цилиндрических изделий | |
| Gobov et al. | Magnetostriction electromagnetic–acoustic excitation of ultrasonic waves without a bias field | |
| UA121968U (uk) | Комбінований електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль | |
| RU2794338C2 (ru) | Способ контроля трубопровода с использованием электромагнитно-акустической технологии | |
| RU221974U1 (ru) | Электромагнитно-акустический преобразователь | |
| UA129857U (uk) | Суміщений електромагнітно-акустичний перетворювач для контролю металовиробів імпульсами ультразвукових поверхневих хвиль | |
| RU58714U1 (ru) | Эма преобразователь |