Электромагнитно-акустический преобразователь и (его вариант)

 

1. Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий катушку, магнит и магнитострикционный диск, размещенный в плоскости, перпендикулярной оси магнита,соосно с ним, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, выполнена в виде охватывающего магнит соленоида, ось которого параллельна плоскости магнитострикционного диска, а в последнем выполненысимметричные параллельные прорези-отражатели, равные по длине рабочей части катушки и расположенные перпендикулярно оси последней. 2. Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий катушку, магнит и магнитострикционный диск, размещенный в плоскости, перпендикулярной полюсной оси магнита, соосно с ним, отличающийся тем что, с целью повьшюния чувствительности , он снабжен концентратором магнитного поля, расположенным между магнитом и магнитострикционным диском, катушка выполнена в виде охватывающего концентратор соленоида , ось которого перпендикулярна оси магнита, а в магнитострикционном диске выполнены симметричные параллельные прорези-отражатели , равные по длине рабочей части катушки и расположенные перпендикулярно оси последней. да vj «4:;: IsD СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1067429 А д11 5 01 < 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ (21) 3381240/25-28 (22) 15.01.82 (46) 15.01.84. Бюл. 9 2 (72) М.И. Майзвнберг, В.У. Мошкович,.

В.Т. Бобров и M.Ä.Êàïëàí (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов (53) 620.179.16(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

9 868538, кл. G Q1 N 29/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР Р 905771, кл. Q 01 М 29/04, 1979 (прототип). (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (ЕГО ВАРИАНТЫ), (57) 1. Электромагнитно акустический преобразова ель, содержащий катушку, магнит и магнитострикционный диск, размещенный в плоскости, перпендикулярной оси магнита,соосно с ним, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, катушка выполнена в виде охватывающего магнит соленоида, ось которого параллельна плоскости магнитострикционного диска, а в последнем выполнены симметричные параллельные прорези-отражатели, равные по длине рабочей части катушки и расположенные перпендикулярно оси последней.

2. Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий катушку магнит и магнитострикционный диск, размещенный в плоскости, перпендикулярной полюсной оси магнита, соосно с ним, отличающийся тем; что, с целью повышения чувствительности, он снабжен концентрато ром магнитного поля, расположенным между магнитом и магнитострикционным диском, катушка выполнена в виде охватывающего концентратор соленоида, ocb которого перпендикулярна оси магнита, а в магнитострикционном диске выполнены симметричные параллельные прорези-отражатели, равные по длине рабочей части катушки и расположенные перпендикулярно оси последней.

1067429

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии изделий H деталей из ;ферромагнит- ных материалов.

Известен элекФромагнитно-акустический (ЕМд, i) преобразователь, содержащий магнит, магнитострикционный диск и размещенную на ней катушку (1 3.

Недостатком этого ЭМА преобразователя является низкая чувствительность, обусловленная размещением катушки на магнитострикционном диске.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ЭМА преобразователь, содержащий катушку, магнит и магнитострикционный диск, размещенный в плоскости, перпендикулярной оси магнита, соосно с ним.

Катушка в этом ЭМА преобразователе выполнена плоской Г2 ). 20

Недостатком такого ЭМА преобразователя является низкая чувствительность, обусловленная конструкцией и размещением катушки относительно магнита.

Цель изобретения - повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитяо-акустическом преобразователе, содержащем катушку, магнит и магнитострикционный диск; размещенный в плоскости, перпендикулярной оси магнита, соосно с ним,, катушка,,выполнена в виде охватывающего магнит соленоида, ось 35 которого параллельна плоскости магнитострикционного диска, а в последнем выполнены симметричные параллельные прорези-отражатели, равные по длине рабочей части катушки и рас- 4Q положенные перпендикулярно оси последней.

По второму варианту эта цель достигается тем, что электромагнитноакустический преобразователь, содер- 45 жащий катушку, магнит и магнитострик.ционный диск„ размещенный в плоскости, перпендикулярной полюсной оси магнита, соосно с Ним,,снабжен концентратором магнитного поля, расположенным между магнитом и магнитострикционным диском, .катушка выполнена в виде охватывающего концентратор соленоида, ось которого перпендикулярна оси магнита, а в магнитострикционном диске Bb1IIGJIHBHbI 55 симметричные параллельные прорезиотражатели, равные по длине рабочей части катушки и расположенные перпендикулярно оси последней.

На фиг. 1 изображена измеритель- 60 чая схема с ЭМА преобразователем; на .фиг. 2 — то же, с вариантом ЭМА преобразователя, на фиг. 3 и 4 — варианты выполнения магнитострикционного диска. 65

ЭМА преобразователь в первом варианте выполнения содержит катушку

1, магнит 2, магнитострикционный, диск 3, размещенный в плоскости„ перпендикулярной оси магнита 2, соосно с ним. Измерительная схема содержит последовательно соединенные генератор 4, усилитель 5, индикатор

6 и ЭМА преобразователь (первый вариант). Катушка 1 ЭМА преобразователя соединена с выходом генератог;. ра 4.

По второму варианту ЭМА преобразователь содержит катушку 7, соединенную с выходом генератора 4, магнит 8, магнитострикционный диск 9, размещенный в плоскости, перпендикулярной оси магнита 8, соосно с ним и концентратор 10 магнитного поля, расположенный между магнитом 8 и магнитострикционным диском 9, а катушка 7 выполнена в виде охватывающего концентратор 10 соленоида.

ЭМА преобразователь по первому варианту выполнения работает следующим образом.

С помощью генератора 4 и катушки

1 возбуждают в магнитострикционном диске 3 высокочастотное касательное магнитное поле. При установке

ЭМА преобразователя на изделие 11 магнит 2 создает в магнитострикционном диске 3 только нормальное магнитное поле за счет шунтирующего действия изделия 11. При наличии в изделии 11 поверхностного дефекта исходное нормальное магнитное поле искажается за счет искривления магнитных силовых линий на дефекте. При этом в магнитострикционном диске 3 возникают касательные компоненты постоянного магнитного поля, благодаря чему в нем возбуждаются упругие колебания.

Многократно о=ражаясь от отражателей магнитострикционного диска 3, упругие колебания складываются под . катушкой 1, усиливаются усилителем

5 и регистрируются индикатором 6.

Повышение чувствительности достигается тем, что высокочастотное и Jtoстояннае магнитное поле, создаваемое взаимным расположением катушки 1 и магнита 2, Ъозбуждают упругие колебания в магнитострикционном диске 3 только при наличии в изделии 11 дефекта, .а наличие расположенных по обе стороны катушки 1 параллельны.с ее рабочей. части отражателей магнитострикционного диска 3 обеспечивает оптимальное сложение принятых многократных сигналов, что увеличивает соотношение сигнал - помеха.

Повышение чувствительности достигается также эа счет повышения добротности колебательной системы

ЭМА преобразователя, что обеспечи1067429

Составитель P.Âîñêàíÿí

Редактор М.Петрова Техред С.Мигунова Корректор А.Повх

Заказ 11202/48 Тираж 828 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская на ., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вается применением магнитов из феррита бария.

ЭМА преобразователь по второму варианту выполнения работает следующим образом.

С помощью генератора 4 и катушки 7, расположенной на концентраторе 10, возбуждают в магнитострикционном диске 9 высокочастотное касательное магнитное поле. При установке ЭМА преобразователя на изделие 11 магнит 8 создает в магнитострикционном диске 9 только нормальное магнитное поле за счет . шунтирующего действия изделия 11.

При наличии в изделии 11 поверхностного дефекта исходное нормальное магнитное поле искажается эа счет искривления магнитных силовых линий на дефекте. При этом в магнитострикционном диске 9 возникают касательные компоненты постоянного магнитного поля, благодаря чему в нем возбуждаются упругие колебания.

Многократно отражаясь от отражателей магнитострикционного диска 9, упупругие колебания складываются под катушкой 7, усиливаются усилителем

5 и регистрируются индикатором 6.

Повышение чувствительности при этом обеспечивается эа счет концентрации магнитно о потока в узкой области магнитострикционного диска, где происходит прямое и обратное электромагнитно акустическое преобра эование, а также за счет концентратора, выполненного из магнитодиэлектрика с малой магнитострикционной константой типа никель-марганцевый феррит и магнита, выполненного из

20 сплава самарит-кобальт.