Устройство для электромагнитно-акустического контроля

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для дефектоскопии и толщинометрии изделий электромагнитноакустическим (ЭМА) методом. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет повышения коэффициента преобразования электромагнитно-акустического преобразователя и тем самым увеличения мощности его излучения. Высокочастотные зондирующие импульсы генераторов 8 подают параллельно и синхронно на п идентичные катушки 4 возбуждения и осуществляют трансформацию тока в массивный виток 3, электромагнитно взаимодействующий с контролируемым изделием. Эффективность ЭМА преобразования возрастает за счет синхронизации блоком 7 моментов поступления импульсов на катушки 4. Приемную катушку 5 размещают на витке 3 в зоне с максимальной плотностью тока. 1 ил. Ј

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 N 29/04

ГОСУДАРСТВЕ ННЬ!Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01 КРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4634737/28 (22) 09.01.89 (46) 07.05.91. БюлЛФ17 (71} Всесоюзный научно — исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (72) В.И.Меняйло, О.П.Торопчин, В.Т.Ревин, И.Ф.Гриценко и С.Л.Добрынин (53) 620.179,14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 952378, кл. G 01 N, 29/04, 1978, Авторское свидетельство СССР

М 456574, 6 01 N 29/04, 1971. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТ-.

НО-АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для дефектоекопии и

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для дефектоскопии и толщинометрии изделий электромагнитно— акустическим (ЭМА) методом.

Целью изобретения является йовышение достоверности контроля за счет повышения коэффициента преобразования ЭМА преобразователя и тем самым увеличения мощности его излучения.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник 1 магнитного поля, приемно-возбуждающий блок 2, выполненный в виде трансформато„„5U„., 1647385 Al толщинометрии изделий электромагнитноакустическим (ЭМА) методом. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет повышения коэффициента преобразования электрома гн ит н о-а куст ич еского преобразователя и тем самым увеличения мощности его излучения. Высокочастотные зондирующие импульсы генераторов 8 подают параллельно и синхронно на и идентичные катушки 4 возбуждения и осуществляют трансформацию тока в массивный виток 3, электромагнитно взаимодействующий с контролируемым изделием, Эффективность

ЭМА преобразования возрастает эа счет синхронизации блоком 7 моментов поступления импульсов на катушки 4. Приемную катушку 5 размещают на витке 3 в зоне с максимальной плотностью тока, 1 ил. ра, вторичной обмоткой которого служит массивный виток 3, одна его сторона является рабочей стороной преобразователя, а на другой расположена первичная обмотка, выполненная из и идентичных электрически не связанных высокочастотных катушек 4 возбуждения и приемной катушки 5, электронный блок, выполненный в виде блока 7 синхронизации и и параллельно включенных цепочек из последовательно соединенных генератора 8 и времяэадающего блока 9, включенных каждая между соответствующей катушкой 4 возбуждения и блоком 7 синхронизации, и электронный блок 10 обработки

1647385 сигнала, подключенный к приемной катушке 5, Устройство работает следующим образом, На управляющие входы генератора 8 5 поступают запускающие импульсы, вырабатываемые блоком 7 синхронизации, одновременное срабатывание и генераторов 8 обеспечивается регулировкой времязадающих блоков 9. С выходов генераторов зон- 10 дирующие импульсы тока поступают на возбуждающие высокочастотные катушки 4.

Протекающий в этих катушках импульсный ток трансформируется в массивный виток 3, где в итоге íà era рабочей 15 поверхности, контактирующей с контролируемым иэделием (не показано) наводится рабочий ток. участвующий в преобразовании электромагнитной энергии в акустическую при наличии поля подмагничивания 20 источника 1. Во время приема работы возникающие сигналы индуцируют в массивном витке 3 ток, который частично растекается по поверхности витка и наводит ЭДС в приемной катушке 5.Сигналы с 25 приемной катушки 5 поступают в блок 10 обработки, где усиливаются и необходимым образом обрабатываются.

Положительный эффект в предложенном устройстве можно обьяснить за счет 30 суперпозиции энергий ЭМА преобразований электромагнитных импульсов катушек 4.

Для упрощения рассмотрим два случая; 35 традиционный при использовании одной катушки 4 и параллельную синхронную трансформацию с двух катушек 4.

При работе генератора 8 (разряд емкости С через ключ) на одну высокочастот- 40 ную катушку индуктивностью L ток разряда на рабочей частоте аг= З/ LC равен lt —, где

Uñ

L/C

U, — напряженне заряда емкости, 45

S L/Ñ вЂ” волновое сопротивление цепи разряда.

Ток 11 трансформируется в масивный виток 3, в котором устанавливается плотность рабочегО тока Iр1.

В случае разряда двух генераторов, каждый на свою катушку индуктивностью

L/2,. разрядные емкости должны быть 2С, что продиктовано соблюдением условия равенства рабочих частот ЭМА првобразова- 55 телей в первом и во втором случаях, т.е.

1 1 гл — — — const — 2C

При напряжении на разрядных емкостях генераторов, равном Uc ток через каждую катушку равен

Uc. 2 Uc

p<7z

2С С т;е. Ь = 2 li

Этот ток Ь каждой катушки трансформируется в массивный виток 3, и плотность рабочего тока tpz во втором случае возрастает теоретически в два раза, а практически несколько менее из-за активного cofipoTMB ления потерь в катушках и сопротивления электронных ключей, через которые производится разряд.

Для повышения эффективности работы трансформаторного ЭМА преобразователя импульсы возбуждения генераторов 8 синхронизированы. массивный виток может быть выполнен разомкнутым, а приемную катушку 5 размещают на разомкнутом витке в зоне наибольшей плотности тока витка 3, Формула изобретения

Устройство для электромагнитно-акустического контроля, содержащее электронные блоки возбуждения и обработки сигналов и электромагнитно-акустический преобразователь, включающий источник магнитного поля и приемно-возбуждающий блок, выполненный в виде трансформатора, вторичной обмоткой которого служит массивный виток, одна сторона является рабочей стороной преобразователя, а на другой расположена первичная. обмотка, соединенная с электронными блоками возбуждения и обработки сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет повгяшения коэффициента преобразования, первичная обмотка выполиена в виде и идентичных электрически не связанных высокочастотных катушек возбуждения и приемной катушки, электронный блок возбуждения выполнен в виде блока синхронизации и параллельных цепочек из последовательно соединенных генератора и времяэадающего блока, включенных каждая между соответствующей катушкой возбуждения и блоком синхронизации, а блок обработки сигналов соединен с приемной катушкой.

ЯйЩ

Составитель 8. Филинов

Редактор Г. Наджарян Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

Заказ 1647 Тираж 403 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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