Электромагнитно-акустический преобразователь

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии электропроводящих материалов и измерения геометрических размеров продукции металлургической промышленности. Цель изобретения - повышение К.П.Д. С помощью формирования магнитного поля соответствующей типографии за счет сопряжения двух высокоэнергетических плоских магнитов 1, 2, имеющих цилиндрические поверхности сопряжение одинакового радиуса R, и симметричного относительно линии стыковки расположения изогнутой, плоской, вытянутой катушки 4 в электропроводящей среде возбуждаются радиально-поляризованные сдвиговые акустические колебания и фокусированные поверхностные Рэлеевские волны. Приемником сдвиговых волн служит возбуждающая катушка в эхо-импульсном режиме, а Рэлеевские волны принимает катушка 5, выполненная в виде П-образного зигзага и размещенная в фокальной плоскости первой катушки 4 на расстоянии R от нее. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (s)) 4 G 01 N 29 04

ВСЕСОЮ

i %(i 1ò, 1Л т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4344963/25-28 (22) 20,11.87 (46) 23.11.89.Бюл. Ф 43 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического института им. С.И.Кирова (72) В.lI.Îëüùàíñêèé и В.И.Снманчук (53) 620-179-16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1174845 ° кл. G 01 М 29/04,29.11.83.

{ 54 ) ЭЛЕКТРОИАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ

ПРЕОВРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для ультразвуковой дефектоскопни злектропроводящих материалов и измерения геометрических размеров продукции металлургической промыпленности, Цель изобретения—

2 повышение КПД. С помощью формирования магнитного поля соответствующей типографии sa счет сопряжения двух высокоэнергетических плоских магнитов 1, 2, имеющих цилиндрические поверхности сопряжение одинакового радиуса г, и симметричного относительно линии стыковки расположения изогнутой, плоской, вытянутой катушки в электропроводящей среде возбуждаюся радиально-поляризованные сдвиговые акустические колебания и фокусированные поверхностные Рзлеевские вслны. Приемником сдвиговых волн служит возбуждающая катушка в зхо-импульсном режиме, а Рзлеевскне волны принимает катушка 5, выполненная в виде П-образного зигзага и размещенная в фокальной плоскости первой катушки 4 на расстоянии r от нее.1 ил.

3 l523996 4

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для бесконтактной ультразвуковой дефектоскопи злектропро5

Водящих материалов и измерения геометрических размеров продукции металлургической промъппленности„

Цель изобретения — повышение коэффициента полезного действия эа счет повышения коэффициента преобразования сдвиговых и поверхностных волн ЭМА преобразователя °

На чертеже представлена принципи° альная схема электромагнитно-акустического преобразователя.

Электромагнитно-акустический преобразователь содержит источник постоянного магнитного поля, состоящий из двух высокоэнергетических плоских магнитов 1 н 2„ ферромагнитную пластину 3, плоскую катушку 4 индуктивности и плоскую катушку 5 индуктивности в виде П-образного зигзага.

Плоские магниты 1 и 2 установлены на 25 пластине 3 разноименными полюсами и сопряжены боковыми поверхностями,Катушка 4 расположена на свободных торцах магнитов и вытянута симметрично вдоль линии сопряжения, а катушка 5 gg расположена иа торце одного из магнитов, поверхности сопряжения магнитов выполнены цилиндрическими, точка пересечения геометрических осей второй катушки проходит через центр основания поверхности сопряжения, а большая ось второй катушки параллельна касательной к верхней точке основания.

Преобразователь работает следую- 4О щим образом, Магнитная система из магнита 1 с выпуклой поверхностью сопряжения,магнита 2 с вогнутой поверхностью сопряжения, ферромагнитной пластины 3 фор- 4 мирует постоянное магнитное поле,топография которого обеспечивает фокусировку электродииамических сил в среде, возбуждаемых изогнутым по линии стыковки searHHTos виткОм с токомв

Витки с током, которые располагаются симметрично вдоль линки сопряжения магнитов, составляют катушку 4. Импульс тока проходит по последней и наводит в электропроводящей среде образца вихревые токи, В результате взаимодействия вихревых токов с постоянным магнитным полем в скин-слое среды возникают синфазные электродинамические силы, т.е. силы, направленные под обеими сторонами катушки, имеющими противоположно направленные токи в одну сторону, внутрь дуги.

Радиально-поляризованные объемные волны распространяются по нормали к поверхности среды. Наряду с ними возбуждаются поверхностные Рэлеевские волны, которые распространяются перпендикулярно сдвиговым волнам в направлении от дуги изогнутой катушки к центру окружности радиуса r.Áëàrîдаря фокусировке, осуществленной за счет конфигурации магнитного поля и геометрии катушки 4, повьппается коэффициент преобразования электромагнитной энергии излучателя в энергию поверхностных волн. С этой же целью вторая катушка 5 размещена в фокальной плоскости катушки 4, выполнена в виде П-образного зигзага и служит только для приема Рэлеевских волн, при этом повьппается обратный коэффициент преобразования упругих колебаний поверхности среды в ЭДС приемной катушки. Повьппается и коэффициент преобразования сдвиговых воля, возбуждаемых и принимаемых катушкой 4, за счет того, что иэ линейно поляризованных они стали радиально поляризованными, это обеспечило большую плотность электродинамических сил в среде под внутренней частью катушки 4, а следовательно, и большую интенсивность акустических сдвиговых волн.

Формула и з о б р е т е н и я

Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий ферромагнитную пластину, два высокоэнергетических плоских магнита, установленных на пластине разноименными полюсами и сопряженных боковыми поверхкостяни, расположенную иа свободных торцах магнитов вытянутую симметрично вдоль линии сопряжения плоскую катушку ккдуктивности, о т л и ч а ю щ к и с я тем, что, с целью ковмаеккя ХПД, ок снабжен второй плоской катушкой ю дуктивности, выполненной в виде Побразного зигзага я располОженной на свободном торце одного кэ магнитов, поверхности сопряжения нагнитов выполнены цилиидркческюею, точка пересечения геометрических осей второй катушки проходит через цантр Основа5 1523996

6 ння поверхности сопрякения, а боль- касательной к верхней точке основашая ось второй катушки параллельна ння.

Составмтель И.Кесоян

Редактор Н.Рогулич Техред А.Кравчук. Корректор Э.Лончакова

Заказ 10Ы)41 Тирах 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раумская наб., д. 0/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101