Электромагнитно-акустический преобразователь

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения внутренних напряжений в ферромагнитных изделиях . Цель изобретения - повышение точности измерений внутренних напряжений - достигается путем перемагничивания контролируемого участка двумя магнитопроводами, выполненными с возможностью вращения друг относительно друга. В процессе измерения электромагнит с П-образным магнитопроводом 1 вращается вокруг оси симметрии преобразователя. Ток обмотки 2 создает постоянное магнитное поле, подмагничивающее изделие , что приводит к модуляции сигнала индукционной измерительной катушки 3. Анализ огибающей этого сигнала нормированного по сигналу пьезоэлемента 4, позволяет определить величину и направление внутренних напряжений в изделии, исключив влияние структурных изменений материала . 1 ил. i СЛ ю 00 о СП 00

С0ЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) Of) Al (5)) 4 G 01 N 27/83

3$>+l > "ë и ° q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTVM (21) 3966249/25-28 (22) 28 ° 08.85 (46) 30 ° 12.86..Бюл. № 48 (72) В.В.Филинов, В.Е.Шатерников, М,М.ËàBðèíåHêî, А.В.Кирякин и Ю.А.Разников (53) 620.179.14(088.8) (56) Патент ГДР ¹ 71635, кл. 42 К 46/04, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 634188, кл. G 01 N 27/83, 1977. (54) ЭЛЕКТРОИАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения внутренних напряжений в ферромагнитных изделиях. Цель изобретения — повышение . точности измерений внутренних напряжений — достигается путем перемагничивания контролируемого участка двумя магнитопроводами, выполненными с возможностью вращения друг относительно друга. В процессе измерения электромагнит с П-образным магнитопроводом 1 вращается вокруг оси симметрии преобразователя. Ток обмотки 2 создает постоянное магнитное поле, подмагничивающее изделие, что приводит к модуляции сигнала индукционной измерительной катушки 3. Анализ огибающей этого сигнала нормированного по сигналу пьезоэлемента 4, позволяет определить величину и направление внутренних напряжений в изделии, исключив влияние структурных изменений материала. 1 ил.

12805!3

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения внутренних напряжений в ферромагнитных объектах.

Цель изобретения - повьппение точности измерения внутренних напряжений - достигается за счет перемагничивания контролируемого участка двумя магнитопроводами, выполненными с возможностью вращения друг относительно друга.

На чертеже представлена конструкция электромагнитно-акустического преобразователя.

Электромагнитно-акустический преобразователь содержит первый электромагнит, состоящий из П-образного магвитопровода 1 и обмотки 2, индукционную измерительную катушку 3, размещенную межцу полюсами П-образного магнитопровода I, пьезоэлемент

4, установленный внутри инцукционной измерительной катушки 3, второй

1 электромагнит, состоящий из магнитопровода 5 бройевого типа с укороченным центральным стержнем 6 и расположенной на нем обмоткой 7, ферромаг-; нитный экран-корпус 8, выполненный в виде стакана, охватывающего индукционную измерительную катушку 3 с пьезоэлементом 4 со стороны нерабочего торца, второй электромагнит размещен между ферромагнитным экраном-корпусом 8 и первым электромагнитом, соосно с ними, а первый электромагнит выполнен с возможностью вращения вокруг оси преобразователя.

Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля внутренних напряжений работает следуюп1им образом.

Переменным магнитным потоком магнитопровода 5, создаваемым током обмотки 7, перемагничивают контролируемый кольцевой участок изделия (не показан). 11агпитный1 поток замыкается через магнитопровод 5 и изделие. При этом обеспечивается перемагничивание кольцевого участка изделия под

pBsJIH÷íûìè углами к главным осям внутренних напряжений в изделии. В индукционной измерительной катушке

4 наводится ЭДС, из которой электрон ным блоком-фильтром (не показан) выделяют сигнал, обусловленный скачками Баркгаузена. Пьезоэлементом 3 регистрируется сигнал, обусловленный

55 сигналу пьезоэлемента, orтигается отстройка от влияния струк-.óðíûõ изменений материала (дефис рма 1ия изделия, технологическая 11.,-:=дистория и т.д.) на результаты контроля внутренних напряжений из,делив.

В процессе контроля внутренних напряжений электромагнит с П-образным магнитопроводом 1 вращается

ВОкру Г Оси. Ток Обмотки 2 сОздает пОстоянное магнитное поле, пополнительно подмагничнвающее i целне, благодаря чему обеспечивается перемагничивание кольцевого участка изделия по частному циклу. Величина этого магнитного. поля выбирается такой, чтобы скачки Баркгаузена проявлялись на одной ветви петли гистерезиса.

Таким образом, вращение электромагнита с П-образным магнитопроводом

1 приводит к модуляции сигнала ЭДС и индукционной изме!гительной катушки

3. Анализ огибающей этого сигнала, 1пронормированного к сигналу пьезо:элемента 4, позволяет определить величину и направление внутренних акустическим проявлением скачков

Баркгаузена. Сигналы пьезоэлемента 3 также обрабатываются электронным блоком (не показан). Эти сигналы обус5 ловлены перестройкой доменной текстуры ферромагнитного изделия при его перемагничивании. Процессы, связанные о с движением 180 междоменных гра1ниц, в большей степени влияют на сигнал индукционной измерительной катушки 3, процессы же, связанные с движением

Ь

90 междоменных границ, в большей степени влияют на сигнал пьезоэлемента 4. Указанные процессы наиболее

4 сильно проявляются на кольцевых участках изделия, где направление перемагничивания " îâï,àäàåò или близко к нап1 авлени1о главных осей внутренних напряжений. На этих у-частках наблюдается рост уровня сигналов измерительс ной катушки при увеличении внутренних напряжений в изделии. !!аименее интенсивно скачки Баркгаузена проявляются в участках изделия, где направление перемагничивания перпенцикулярно оси внутренних напряжений. Исследования показали, что акустический сигнал с пьезоэлемента знглкте1ько в меньшей степени зависит от направления

30 перемагничивания. Благодаря нормированию сигнала индукц: опной катушки к

Составитель П.Шкатов

Техред Л,Олейник Корректор Ы.Самборская

Редактор А.Долинич

Заказ 7061/49 Тираж 778 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 1Z805 ,напряжений в изделии. При этом влия-, ние изменений структуры материала изделия на результат контроля в зна-чительной степени подавляется.

Формула изобретения

Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля внутренних напряжений, содержащий электромагнит 10 с П-образным магнитопроводом, индукционную измерительную катушку, размещенную между полюсами П-образного магнитопровода, и пьезоэлемент, установленный внутри индукционной изме- 15 рительной катушки, о т л и ч а ю—

t шийся тем, что, с целью повышения точности контроля внутренних напряжений, он снабжен вторым электромагнитом с магнитопроводом броневого типа с укороченным центральным стержнем и ферромагнитным экраномкорпусом, выполненным в виде стакана, охватывающего индукционную измерительную катушку с пьезоэлементом со стороны их нерабочего торца, второй электромагнит размещен между ферромагнитным экраном-корпусом и первым электромагнитом соосно с ними, а первый электромагнит установлен с возможностью вращения вокруг оси преобразователя.