Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля труб

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ. ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТРУБ крутильными нормальными волнами, содержащий излучатель и приемник, магнитные системы которых вьшолнены в виде двух секторов, набранных из постоянных магнитов с чередующимся направлением намагниченности, а обмотки вьшолнены в виде прямолинейных проводников, вытянутых вдоль рабочих поверхностей излучателя и приемника, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен двумя дополнительными парами излучатель- . приемник, все три пары излучателей иприемников смещены по окружности на 120° и вьтолнены в виде излз чателей и приемников волн соответственно первого, второго и третьего порядков . (Л L 00 А -J w

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

С) )) (l)) (51) 4 0 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3619676/25-28 (22) 07.07.83 (46) 23.10.85. Бюл. Р 39 (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (72) Н.Н.Егоров и К.Э.Тоом (53) 620. 179. 16 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 488624, кл. С 01 N 29/04, 1974. (54) (57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ТРУБ крутильными нормальными волнами, содержащий излучатель и приемник, магнитные системы которых выполнены в виде двух секторов, набранных из постоянных магнитов с чередующимся направлением намагниченности, а обмотки выполнены в виде прямолинейных проводников, вытянутых вдоль рабочих поверхностей излучателя и приемника, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен двумя дополнительными арами излучательприемник, все три пары излучателей и приемников смещены по окружности на 120 и выполнены в виде излучателей и приемников волн соответственно первого, второго и третьего порядков.

1 1187073

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в дефектоскопии для возбуждения и приема ультразвуковых крутильных нормальных волн при контроле качест- 5 ва труб.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля путем осуществления одновременного возбуждения и приема крутильных нормаль- 10 ных волн различных порядков.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема электромагнитно-акустического преобразователя для контроля 15 труб; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля труб содержит три излучателя 1-.3 и три при- 20 емника 4 и 5 (третий приемник не показан), каждый из которых имеет магнитную систему 6 и обмотку 7. Магнитная система выполнена в виде двух секторов, каждый из которых состоит 25 из набора постоянных магнитов 8, причем соседние магниты в каждом секторе имеют взаимно противоположные направления намагниченности (эти направления указаны стрелками). 30

Магниты с одинаковым порядковым номе— ром в разных секторах каждой магнитной системы также имеют взаимно противоположные направления намагниченности. Расстояние между двумя

35 соседними одинаково намагниченными магнитами (или период магнитной системы) Т определяется в соответствии с порядком возбуждаемой или принимаемой в трубе 9 волны по формуле где f — частота;

С вЂ” скорость объемной поперечной 45 волны в материале трубы; р — порядок нормальной волны; — р-й корень дисперсионного

P уравнения:

I (а)И, (pb) — I (pb)N (фа) = О, гдe I (3G(b) ) N> (да(Ъ) ) — соответственно функции Бессе- 55 ля и Неймана 2-го порядка, а,Ь вЂ” внешний и внутренний радиусы . трубы.

Обмотка 7 состоит из прямолинейных проводников, расположенных вдоль рабочей поверхности магнитной системы 6 и вдоль оси трубы 9. На чертеже показаны только крайние витки обмотки и направления токов в них. Излучатели и приемники расположены напротив друг друга вдоль оси трубы и образуют пары излучатель — приемник (например, излучатель 1 и приемник 4).

Эти пары смещены по окружности на

120 .

Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля труб работает следующим образом.

На обмотки 7 излучателей 1-3 подаются электрические сигналы одной или различных частот. Обмотка каждого излучателя наводит в поверхностном слое трубы 9 вихревой ток, который вследствие электродинамического взаимодействия с полем магнитной системы вызывает возникнование в трубе упругих напряжений, являющихся источниками возбуждения нормальной волны. Возбужденная нормальная волна имеет длину волны, совпадающую с периодом магнитной системы Т.

Последний выбран в соответствии с заданным порядком волны и частотой электрического сигнала. Иэлученные излучателями волны различных порядков распространяются вдоль оси трубы

9 в сторону дефекта и дифрагируют на нем. Вследствие дифракции возникают несущие информацию о дефекте трансформированные волны различных порядков, которые принимаются тремя приемниками 4 и 5. Электрические сигналы с приемников подаются на регистрирующее устройство. В случае, если дефект расположен между излучателями и приемниками, осуществляется теневой метод контроля. Эхо-метод контроля реализуется, когда излучатели и приемники расположены на одну сторону от дефекта. Для того, чтобы осуществить контроль всех участков стенки трубы всеми возбуждаемыми волнами, необходимо обеспечить поступательно-вращательное движение трубы относительно преобразователя. з 1

За счет того, что электромагнитно-акустический преобразователь для контроля труб снабжен тремя парами излучателей приемников, смещенных по окружности на 120 и выполненных в виде излучателей и приемников крутильных нормальных волн со187073 4 ответственно первого, второго и третьего порядков, обеспечивается одновременное возбуждение и прием крутильных нормальных волн различных порядков, что позволяет увеличить достоверность ультразвукового контроля качества TDv6.

ВНИИПИ Заказ 6543/50

Тираж.896 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4