Сканирующий электромагнитно-акустический преобразователь

 

1. СКАНИРУЮЩИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий цилиндрический немагнитный корпус с сепаратором, в котором ff установлены подвижные опоры на подпружиненных шариках, и размещенные в корпусе магнит, диэлектрическую пластину и высокочастотную катушку индуктивности, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при повышении достоверности контроля , он снабжен поджимным механизмом, рабочую плоскость которого образует высокочастотная катушка, размещенная в диэлектрической пластине, выполненной из эластичного материала с твердостью по Шору 70-76. (Л 13 сх о 00 /2

2. Преобразователь по п,1, о т -. л и ч а ю шийся тем, что поджимной механизм выполнен в виде упругой диэлектрической втулки, образующей между рабочим торцом маг180787 нита и диэлектрической пластиной воздушную полость и сообщающуюся с ней вторую полость, выполненную с воэможностью изменения давления в ней.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии изделий из электропроводящих и диэлектрических материалов электромагнитно-акустическим методом. 5

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном повьппении достоверности контроля электромагнитноакустическими преобразователями. 10

На чертеже показан предлагаемый сканирующий электромагнитно-акустический преобразователь.

Преобразователь содержит немагнитный цилиндрический корпус 1 и размещенные в нем магнит 2 и плоскую спиральную высокочастотную ка" тушку 3 индуктивности, которая залита в диэлектрическую пластину 4.Преобразователь также содержит трехгранный сепаратор 5 с подвижными опорами 6 на шариках 7. Шарики расположены в цилиндрических гнездах 8 в нижних торцах опор 6 под поджимными пружинами 9. Края гнезд 8 завальцованы.

Кроме того, преобразователь снабжен поджимным механизмом в виде сообща-ющихся цилиндрических полостей 10 и

11. Полость 10 образована пластиной

4, рабочим торцом магнита 2 и упругой втулкой 12. Полость 11 расположена в верхней части преобразователя и ее боковая стенка 13 может, например, выполняться из гофрированного материала. Полости 10 и 11 со35 общаются между собой при помощи сквозного канала 14 на магните 2.

Верхнее днище полости 11 может выполняться жестким и на него может быть оказано ручное воздействие си" лой " или воздействие от автоматической системы контроля, составной частью которого может являться преобразователь.

Подвижный механизм (не показан) может быть выполнен также в виде глухой полости, образованной пластиной 4, рабочим торцом магнита 2 и втулкой 12 между ними. В этом варианте выполнения подвижного механизма

{в нерабочем положении) пластина 4 с плоской катушкой 3 выдвинута на

1-2 мм ниже крайних нижних точек шариков 7 сепаратора 5, а между обращенной к магниту поверхностью сепаратора 5 и поверхностью втулки 12 образовано пространство, достаточное для заполнения его изменившей форму упругой втулкой при поджатии преобразователя к контролируемому иэделию 15.

Пластина 4 выполнена иэ эластичного диэлектрического материала, твердость которого по Шору 70-76, а о коэффициент трения К < 0,3. Это может быть полиуретановый эластомер на основе промышленного продукта

СКУПФ-Л, содержащий различные наполнители. Данный полиуретановый эластомер может быть использован в качестве. уплотняющего материала в узлах . трения беэ смазки. Возможно применение и других материалов, например, полиэтилена или какого-либо каучукового соединения.

Преобразователь работает в режиме контроля анизотропных диэлектрических изделий, следующим образом.

Преобразователь перемещают по поверхности Б изделия 15. При этом шарики 7 и пластина 4, благодаря усилию F, оказанному на днище полости

11 подвижного механизма, отслеживают криволинейную форму изделия. Упругие колебания С1, возбужденные любым методом на поверхности А иэделия 15 распространяются по контролируемому изделию и достигают поверхности

Б. За счет близости акустического

1180787

Составитель В.Филинов

Редактор О.Черниченко Техред З.Палий Корректор И.Эрдейи Заказ 5914/42 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сопротивления материалов изделия 15 и пластины 4, а также хорошего контакта между ними упругие колебания

С с небольшими потерями проходят в материал пластины 4 и заставляют катушку 3 совершать механические колебания в поле магнита 2. В катушке

3, колеблющейся в постоянном магнитном поле, возникает ЭДС индукции с частотой, равной частоте прошедших 1р упругих колебаний С, амплитудой и длительностью, пропорциональными амплитуде и длительности упругИх колебаний. Уменьшение амплитуды принятых колебаний свидетельствует о наличии дефекта в зоне контроля.

Аналогичным образом преобразователь может работать и при контроле слабоэлектропроводящих изделий, когда для возбуждения ультразвуко- 2б вых колебаний в этом изделии энергии еще хватает, а для приема †. нет.

Вихревые токи, возникающие вследствие взаимодействия магнитного поля магнита преобразователя и отражен- д ных от неоднородностей контролируемого иэделия ультразвуковых колебаний, очень слабы и не в состоянии навести значительную ЭДС в плоской катушке 3.

При контроле электропроводных изделий преобразователь работает предлагаемым электромагнитно-акустическим способом с той лишь разницей, что его конструкция исключает по35 вреждение катушки при контроле, повышая его долговечность, и обеспечивает равномерность зазора между плоской катушкой и контролируемой. поверхностью, тем самым повышая достоверность контроля.

Выполнение пластины с плоской катушкой из эластичного диэлектрического материала, обладающего твердостью по Шору 70-76 „.и снабжение ее поджимным механизмом позволяет обеспечить хороший акустический контакт при контроле анизотропных неэлектропроводных изделий благодаря близости акустического со.— противления основания и контролируемой поверхности, что обеспечивает минимальные потери на границе контролируемое изделие — пластина, эластичности пластины и способности ее повторять форму контролируемой поверхности при помощи прижимного механизма.

Твердость диэлектрического ма- . териала, выбранная в пределах 7076 по Шору, обусловлена тем, что о материал, твердость которого ниже о нижнего предела 70 по Шору, является вязким, его упругие свойства хуже и упругие колебания в таких материалах вязнут. Особенно подвержены этому высокочастотные составляющие спектра упругих колебаний, что снижает достоверность контроля.

Кроме того, материал, твердость о которого выше верхнего предела 76 по Шору, является хрупким и менее эластичным, что соответственно значительно снижает срок службы преобразователя и не обеспечивает хороший акустический контакт.

Заливка катушки в основание из упругого материала надежно защищает катушку от механических повреждений и замыкания с контролируемой поверхностью при контроле электропроводных изделий.