Электромагнитно-акустический дефектоскоп

 

Изобретение относится к дефектоскопии электропроводных изделий электромагнитно-акустическим методом (ЭМА). Целью изобретения является повьшение чувствительности дефектоскопа за счет повьшения эффективности ЭМА преобразования и улучшения помехозащищенности. Преобразователь 2 вьтолнен дифференциальным и содержит три плоских магнита 6-8, закрепленных на магнитопроводящей пластине разноименными полюсами вплотную друг к другу боковыми гранями. Сим метрично относительно линий стыковки на магнитных полюсах закреплены две идентичные эллептические плоские катушки 10,11 ,одни концы которых присоединены к инверсным входам дифференциа -л льного усилителя 3,а другие заземлены. Генератор 1 формирует в катушках одинаковые импульсы тока, которые преобразуются в преобразователе 2 в акустические и распространяются в изделии. Если под одной из катушек 10, 11 есть дефект, то возникающий разностный сигнал устанавливается усилителем 3 и обрабатыв ается в блоке 4 измерений. Диоды 5 обеспечивают защиту от электромагнитных помех генератора . 2 ил. с $ (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (1!) (51) 4 G О1 N 29/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3978750/25-28 (22) 12.11.85 .(46) 29.02.88. Бюл. Ф 8 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии при Томском политехническом институте им. С.N.Êèðîâà (72) В.П.Ольшанский и Н.В.Суркова (53) 620.!79.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1174845, кл. G 01 N 29/04, 1983.

Справочник. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий./ Под ред. В.В.Клюева, Ч.11, М.: Машиностроение, 1976, с. 195-200. (54) ЭЛЕКТРОИАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ

ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к дефектоскопии электропроводных изделий электромагнитно-акустическим методом (ЭМА). Пелью изобретения являет ся повьппение чувствительности дефектоскопа за счет повьппения эфйективности ЭМА преобразования и улучшения помехозащищенности. Преобразователь

2 выполнен дифференциальным и содержит три плоских магнита 6-8, закрепленных на магнитопроводящей пластине разноименными полюсами вплотную друг к другу боковыми гранями. Симметрично относительно линий стыковки на магнитных полюсах закреплены две идентичные эллептические плоские катушки 10, 11,одни концы которых присое- динены к инверсным входам дифференциа .1 льного усилителя 3 а другие заземлены.

Генератор 1 формирует в катушках одинаковые импульсы тока, которые преобразуются в преобразователе 2 в акустические и распространяются в изделии.

Если под одной из катушек 10, ll есть дефект, то возникающий разностный сигнал устанавливается усилителем 3 и обрабатывается в блоке 4 измерений.

Диоды 5 обеспечивают защиту от электромагнитных помех генератора

2 ил.

13777

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии металлоизделий электромагнитно-акус5 тическим методом.

Цель изобретения — повышение чувствительности дефектоскопа за счет повышения эффективности электромагнитно-акустического преобразования и улучшения помехоустойчивости.

На фиг.l приведена блок-схема дефектоскопа; на фиг.2 -разрез электромагнитно-акустического преобразователя. 15

Дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор l зондирующих импульсов, электромагнитно-акустический преобразователь 2, дифференциальный усилитель 3 и блок 4 измере- 20 ния, второй вход которого соединен с выходом генератора 1, диоды 5, разнополярно включенные между инвертирующим и неинвертирующим входами усили» теля 3. Электромагнитно-акустический 25 преобразователь 2 выполнен в виде трех магнитов 6, 7, 8, состыкованных противоположными полюсами S u N магнитопроводной пластины 9, установ-,. ленной на одной грани магнитов б, 7, 30

8 и двух идентичных эллиптических катушек 10, ll индуктивности, установленных на грани, противоположной грани с пластиной 9 длинной полуосью вдоль линии стыковки магнитов, так что обеспечивается синфазный ток в смежных сторонах катушек 10, 11.

Первый конец катушки 10 соединен с генератором 1 и .неинвертирующим входом усилителя 3, первый конец катушки 11 соединен с инвертирующим входом усилителя 3.

Дефектоскоп работает следующим образом.

После установки преобразователя 45

2 на поверхность изделия (не показано) генератор l зондирующих импульсов формирует одинаковые импульсы тока в первой и второй катушках 10, l1 преобразователя. В режимеизлучения зондирующих импульсов диоды S включенные между входами дифференциального усилителя 3, имеют малое сопротивление и обе катушки 10, 11 поэтому подсое, динены к генератору 1 параллельно.

Поскольку витки катушек намотаны в противоположных направлениях и токи в них также имеют противоположные направления, то половина витков обе16 их катушек 1.0, 1 1, находящиеся под полюсом S среднего магнита 7, возбуждают синфазные акустические колебания в электропроводящих изделиях. Такие же колебания возбуждаются и другими половинами катушек, находящимися под полюсами первого и третьего магнитов

6, 8. Таким образом, сдвиговые акустические колебания одного направления возникают под всеми четырьмя полуобмотками катушек 10, ll. Они распространяются вглубь изделия и не встретив дефекта (отражателя) отражаются от противоположной стороны изделия и в наложенном магнитном поле магнитов 6 трансформируются в электромагнитные колебания, которые принимаются катушками 10, ll преобразователя. В режиме приема, так как сигкалы имеют малую амплитуду, диоды 5 заперты и не влияют на работу схемы.

Поскольку в этом случае сигналы на обеих катушках синфазны, .то на выходе дифференциального усилителя 3 сигнал отсутствует.

Ослабляется также и мощный зондирующий импульс на входе усилителя 3, так как он компенсируется в значительной степени. Если одна из катушек 10, 11 примет ослабленный акустический сигнал за счет отражения от продольной трещины в изделии, то результирующий разностный сигнал катушек будет зарегистрирован усилителем

3 и передан в блок 4 измерения. В случае появления дополнительного отражателя в изделии, например дефекта, появляется два сигнала, сдвинутых по времени — от отражателя (дефекта) и от дна изделия, поступающие на блок измерения, на второй вход которого поступает синхронизирующий сиг" нал генератора 1. В блоке 4 измерения производят обработку сигналов с катушек 10, 11 (амплитудную, фазовую и т.д,) так, что определяют параметры дефектов.

Таким образом, укаэанное выполнение преобразователя обеспечивает возбуждение в электропроводящих материалах сдвиговых ультразвуковых.колеба-! ний повышенной интенсивности, поскольку каждая из четырех полукатушек, расположенная под соответствующими полюсами магнитов, создает в материале изделия упругие силы одноro направления. Подключение дифференциального злектромагнитно-акустичес1377716

fE

Составитель В.Филинов

Техред М.Дидык Корректор M.Øàðoøè

Редактор М.Товтин

Заказ 8б4/39 Тираж 847 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. Проектная, 4 кого преобразователя к дифференциальному усилителю, входы которого зашунтированы разнополярными диодами, повышает помехозащищенность дефекто5 скопа от электромагнитных помех и от мощных зондирующих импульсов, а также пбнижает его чувствительность к изменению однородных свойств участков изделия под катушками преобразователя (электропроводности, магнитной проницаемости).

Формула из обретения

Электромагнитно-акустический дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор, электромагнитно-акустический преобразователь, дифференциальный усилитель и блок из- д1 мерения, второй вход которого соеди" нен с выходом генератора, о т л и— ч а ю щ и А с я тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен двумя диодами, разнополярно включенными между инвертирующим и неннвертирующим входами усилителя, а -преобразователь выполнен дифференциальным в виде трех состыкованных противоположными полюсами магнитов, магнитопроводящей пластины, установленной на этой грани магнитов, и двух идентичных эллиптических катушек индуктивности, установленных на грани магнитов противоположной грани с пластиной, каждая длинной полуосью вдоль линии стыковки магнитов так, что обеспечивается синфазный ток в смежных сторонах катушек, причем первый конец одной катушки соединен с генератором и неинвертирующим входом усилителя, первый конец другой катушки соединен с инвертирующим входом усилителя, а их вторые концы заземлены.