Виброэлектромагнитно-акустический преобразователь

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии диэлектрических и электропроводящих объектов. Цель изобретения - расширение области применения преобразователя путем снижения нижнего предела его.частотного диапазона. Механические колебания индуктивного элемента на резонансной частоте передаются в контролируемый объект. Возбужденные колебания в свою очередь воздействуют на индуктивный элемент, заставляя его совершать механические колебания в поле постоянного магнита. Индуктируемая при этом в катушках индуктивного элемента ЭДС зависит от сплршности контролируемого объекта. Снижение нижнего предела частотного диапазона преобразователя достигается за счет применения диэлектрической прокладки , жестко связанной с индуктивным элементом. 1з.п. ф-лы, 1 ил. а S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ц

РЕСПУБЛИК (50 4 С 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

L Э1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3931501/25-28 (22) 17.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. Ф 2 (72) В.И.Редько и Е.В.Лаптев (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 819699, кл. G 01 N 29/84, 1981

Авторское свидетельство СССР

У 1180787, кл. С 01 N 29/04, 1984. (54) ВИБРОЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии диэлектрических и электропроводящих объектов.

Цель изобретения — расширение области применения преобразователя путем,.SU„„1283651 А 1 снижения нижнего предела его-частотного диапазона. Механические колебания индуктивного элемента на резонансной частоте передаются в контролируемый объект. Возбужденные колебания в свою очередь воздействуют на индуктивный элемент, заставляя его совершать механические колебания в поле постоянного магнита. Индуктируемая при этом в катушках индуктивного элемента ЭДС зависит от сплошности контролируемого объекта. Снижение нижнего предела частотного диапазона преобразователя достигается за счет применения диэлектрической прокладки, жестко связанной с индуктивным элементом. 1з.п. ф-лы, 1 ил.

1283651

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии диэлектрических и электропроводящих объектов.

Бель изобретения — расширение об- 5 ласти применения путем снижения нижнего предела частотного диапазона преобразователя.

На чертеже представлена конструкция виброэлектромагнитно-акустического преобразователя.

Преобразователь состоит из цилиндрического корпуса 1, выполненного, например, из алюминиевого сплава, и размещенных в нем постоянного магнита 2 и.индуктивного элемента 3, который залит в основание 4. Индуктивный элемент 3 состоит из двух согласно включенных плоских катушек, между которыми по всей площади приклеена диэлектрическая прокладка 7, выполненная из стеклотекстолита. В нижней части корпуса 1 на его внешней поверх" ности закреплен трехгранный сепаратор

5 с подвижными. опорами в виде шариков

6. Шарики 6 расположены в цйлиндрических гнездах 8 и снабжены поджимными пружинами 9. Основание 4 выполнено из эластичного диэлектрического материала, твердость которого по Шору рекомендуется выбирать в пределах 30-75, в зависимости от заданной рабочей ча-. стоты преобразователя и подобранной массы диэлектрической прокладки 7.

Основание 4 может быть выполнено йз

35 полиуретанового эластомера на основе промышленного продукта СКУПФ-Л с . коэффициентом трения,К 0,3. Возможно применение и других материалов, например, полиэтилена или какого-либо каучукового соединения. Катушки элемента установлены на расстоянии порядка 0,8 мм от торца корпуса 1.

При изготовлении преобразователя 4> задаются рабочей частотой, например, 2,3 кГц.. Для обеспечения заданной частоты методом подбора выбирают массу диэлектрической прокладки 7, например, 1,3 r и твердость материала основания, например, 30 по Шору. Изменяя твердость материала основания 4 в пределах 30-75 по Шору, а также . массу диэлектрической прокладки 7, можно получать нужную рабочую частОту преобразователя от единиц до десятков килогерц. .Преобразователь работает следующим образом.

При работе в режиме возбуждения

УЗ-колебания через индуктивный элемент 3 пропускаем импульс тока длительностью 0,3-0,5 периода механических колебаний индуктивного элемента в полиуретановом основании 4. Переменное магнитное поле, создаваемое катушками элемента 3, взаимодействуя с полем постоянного магнита 2, вызывает механические колебания индуктивного элемента 3 на резонансной частоте, которые передаются, благодаря хорошему акустическому контакту, из основания 4 в контролируемый объект 10.

При работе преобразователя в качестве приемного происходит обратное явление, а именно упругие колебания, возбужденные любым методом .на поверхности А объекта 10, распространяются по контролируемому объекту 1О и достигают поверхности Б. За счет хорошего акустического контакта между основанием 4 и поверхностью контролируемого объекта 10 упругие колебания с небольшими потерями проходят в материал основания 4 и заставляют индуктивный элемент совершать механические колебания в поле магнита 2, В катушках элемента 3, колеблющихся в постоянном магнитном поле, наводится

ЭДС с частотой, равной частоте прошедших упругих колебаний, амплитудой и длительностью, пропорциональными амплитуде и длительности упругих колебаний. Уменьшение амплитуды принятых колебаний говорит о наличии дефекта в зоне контроля °

Наличие диэлектрической прокладки

7 обеспечивает увеличение массы индуктивного элемента 3, что, в свою очередь, вызывает уменьшение амплитуды колебаний, индуктивного элемента

3 и соответственно снижение рабочей частоты преобразователя.

Однако с увеличением массы индуктивного элемента 3 наблюдается снижение чувствительности преобразователя, которое компенсируется за счет применения двух согласно включенных катушек.

Жесткое закрепление диэлектрической прокладки 7 между катушками по всей площади обеспечивает синхронное движение всех составных частей индуктивного элемента 3, а следовательно, максимальную чувствительность преобразователя, 12836

I. Виброэлектромагнитно-акустический преобразователь, содержащий

Составитель П.Шкатов

Редактор М.Циткина Техред Л.Сердюкова Корректор Е.Сирохман

Заказ 7432 42 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,r.Óæãàðoä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4

Твердость диэлектрического мате- . риала основания, выбранная в пределах 30-75 по Шору, обусловлена тем, что материал, твердость которого выше 76 по Шору, является хрупким и 5 менее эластичным, что ухудшает акустический контакт и снижает, срок службы преобразователя; материал с твердостью менее 30 по Шору обладает значительной вязкостью, что ухудшает

его упругие и прочностные свойства, упругие колебания в таких материалах затухают.

Формула изобретения

5I 4 корпус, размещенные в нем постоянный магнит, основание из эластичного диэлектрического материала с залитым в него индуктивным элементом и поджимной механизм, а также закрепленный на внешней поверхности корпуса сепаратор с подвижными опорами в виде шариков, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, индуктивный элемент выполнен в виде двух согласно включенных плоских катушек с размещенной между ними диэлектрической прокладкой, жестко связанной с обеими катушками.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся . тем, что материал основания имеет твердость 30— . 76 по Шору.