Электромагнитно-акустический преобразователь

 

Изобретение может быть использовано для неразрушающего контроля металлоизделий электромагнитно-акустическим методом. Целью изобретения является повышение эффективности электромагнитно-акустического преобразования . Катушкой 2 индуктивности, помещенной в поле магнита 1, возбуждают электромагнитное поле, наводящее в кольце 4 индуктора 3- вихревой поток, который через пластины-протекает в кольцо 5. Вихревые токи в кольцах 4 и 5 противоположны по направлению , вызывают электромагнитные силы отталкивания и возбуждают ультразвуковые колебания в изделии 8. 3 ил. в (Л оо ел vl 00 00 4::;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ду 4 Г 01 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1 ) 404376 1/ 25-28 (22) 06.01.86 (46) 07,12,87. Бюл. № 45 (71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) М.r..Áîéêî, С.Ю.Гуревич, А.Д.Каунов и Х.Б.Толипов (53) 6?0.179. 14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 466447, кл. С 01 N 29/04, 1974, Авторское свидетельство СССР

¹ 369481, кл,,Г 01 N 29/04, 1972, (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение может быть использовано для .нераэрушающего контроля металлоизделий электромагнитно-акустическим методом. Целью изобретения является повышение эффективности электрсмагнитно †акустическо преобразования ° Катушкой 2 индуктивности, помещенной в поле магнита 1, возбуждают электромагнитное поле, наводящее в кольце 4 индуктора 3 вихревой поток, который через пластины протекает в кольцо 5. Вихревые токи в кольцах 4 и 5 противоположны по направлению, вызывают электромагнитные силы отталкивания и возбуждают ультразвуковые колебания в изделии.8.

3 ил.

I 135783

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля металлоизделий электромаг5 нитно-акустическим методом, Цель изобретения — повышение чувствительности электромагнитно-акустического преобразователя за счет увеличения эффективности электромагнит. но-акустического преобразования.

На фиг.1 приведена конструкция электромагнитно-акустического преобразователя; на фиг.2 — конструкция индуктора и распределение сил и плот- 1 ности вихревых токов в нем; на фиг.3 —то же, разрез.

Преобразователь содержит магнит. 1, высокочастотную катушку 2 индуктивности, индуктор 3, выполненный в виде электропроводных параллельных колец 4 и 5 с радиальными разрезами и электропроводных пластин 6 и 7, соединяющих разрезы колец 4 и 5, Электромагнитно-акустический пре- 25 образователь работает следующим образом.

Катушкой 2, помещенной в поле магнита 1, возбуждают электромагнитное поле, наводящее в верхнем кольце

4 индуктора 3 вихревой ток. Этот ток через проводящие пластины 6 и 7, осу-. ществляющие гальваническую связь колец 4 и 5, замыкается в нижнем, обращенном к контролируемому изделию 8, кольце 5. Ток нижнего кольца индуцирует в поверхностном слое изделия 8 вихревые токи, которые взаимодействуя с магнитным полем в изделии, возбуждают механические напряжения, яв- 4О ляющиеся источником упругих волн.

Так как в каждый момент времени токи в верхнем и нижнем кольцах текут в противоположных направлениях (стрел ки на фиг.2), между токами возникают силы F взаимного отталкивания (фиг ° 3).

В результате токи в кольцах вытесняются к наружным поверхностям индуктора. Вытеснение токов приводит к уменьшению расстояния между сечением тока в нижнем кольце и поверхностью изделия, тем самым повышается чувствительность к возбуждению и приему ультразвуковых колебаний, а следовательно, эффективность электромагнитно-акустического преобразования °

Толщина верхнего кольца 4 выбирается такой, чтобы на частоте возбуждения электромагнитное поле катушки 2 не проникало сквозь него и не наводило синфазные вихревые таки в кольце 5. В результате вихревой ток в нижнем кольце 5 может возникнуть только при гальванической связи меж †. ду кольцами 4 и 5. От способа осуществления этой связи зависит направление тока в нижнем кольце 5 по сравнению с током в верхнем кольце 4, Если осуществить гальваническую связь между кольцами таким образом, как показано на фиг.2, т.е. соединить параллельно проводящими пластинами 6 и 7 кольца

4 и 5, вихревой ток, наводимый в данный момент времени в верхнем кольце

4 по часовой стрелке (фиг.2), протекает сквозь проводящую пластину 6 по направлению к нижнему кольцу 5.

Так как слева о. пластины 6 проводящей среды нет, вихревой ток течет в данный момент времени вправо и дан лее обтекает нижнее кольцо 5 против часовой стрелки. Достигнув проводящей пластины 7, ток проходит сквозь эту пластину по направлению к верхнему кольцу 4. Так как справа от пластины 7 проводящей среды нет, вихревой ток течет в кольце 4 влево и далее по часовой стрелке.

Таким образом осуществляется замкнутость тока в индукторе предлагаемой конструкции. При изменении фазы электромагнитных колебаний в катушке 2 токи в кольцах 4 и 5 одновременно изменяют свои направления на. противоположные, поэтому в любой момент времени в кольцах 4 и 5 вихревые токи текут в противоположных направлениях, обеспечивая взаимное отталкивание колец индуктора и повышая эффективность электромагнитно-акустического преобразования.

Формула и з обретения

Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий магнит, раз— мещенный в его поле, высокочастотную катушку индуктивности и расположенный под ней индуктор, включающий электропроводное кольцо с радиальным разрезом, о т л и :: а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя, он снабжен вторым электрогроводным кольцом с радиальным разре-оМ, установленным параллельно первому соосно с ним, и электропроводными гластинами, соединяющими разрезы первого и второго колец.

1357834

Составитель В.Филинов

Техред М.Ходанич Корректор Л.Пилипенко

Редактор П.Гереши

Заказ 5991/43 Тираж 776, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Пооектная, 4