Электромагнитно-акустический преобразователь

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для электромагнитно-акустической дефектоскопии в машиностроительной, энергетической и транспортной отраслях техники. Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя и достоверности контроля -достигается благодаря тому, что преобразователь содержит средство поворота магнитной системы, состоящей из двух постоянных стержневых магнитов, расположенных над катушкой индуктивности эллиптической формы, которое осуществляет смену полюсов магнита над катушкой индуктивности , что приводит к изменению вектора индукции магнитного поля. При расположении вектора индукции магнитного поля нормально к плоскости витков катушки индуктивности возникают сдвиговые акустические колебания, при расположении вектора тангенциально - продольные акустические колебания.3 ил. К

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 ) G 01 N 29/24

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4689905/28 (22) 06.05.89 (46) 15.10.91. Бюл. М 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) А.П.Еременко, Н,Г,Богородский, В.М. Соколов и И.И. Кобелева (53) 620.179,16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1174845, кл. G 01 N29/00,,29.11.83. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для электромагнитно-акустической дефектоскопии в машиностроительной, энергетической

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для электромагнитно-акустической дефектоскопии в машиностроительной, энергетической и транспортной отраслях техники, Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя и достоверности контроля за счет возб,ждения нескольких типов акустических колебаний и дифференцированного приема их продольной и сдвиговой составляющих.

На фиг.1 схематически изображен электромагнитно-акустический преобразователь; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — то же, вид сбоку.

Электромагнитно-акустический преобразователь содержит корпус 1, магнитопро„„. Ж„„1684656 А1 и транспортной отраслях техники. Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя и достоверности контроля — достигается благодаря тому. что преобразователь содержит средство поворота магнитной системы, состоящей из двух постоянных стержневых магнитов, расположенных над катушкой индуктивности эллиптической формы, которое осуществляет смену полюсов магнита над катушкой индуктивности, что приводит к изменению вектора индукции магнитного поля. При расположении вектора индукции магнитного поля нормально к плоскости витков катушки индуктивности возникают сдвиговые акустические колебания, при расположении вектора тангенциально — продольные акустические колебания. 3 ил. вод 2 в виде пластины, два постоянных стержневых магнита 3, 4 из редкоземельных материалов, обращенных разноименными полюсами к магнитопроводу 2, и плоскую катушку 5 индуктивности, закрепленную на корпусе 1 у его рабочего торца. Магнитопровод 2 установлен с воэможностью возвратно-поступательного перемещения с помощью микрометрического винта вдоль оси корпуса, а магниты 3, 4 — с возможностью поворота (каждый) на 90 относитель но оси, перпендикулярной своей оси намагниченности, с помощью ручек 6, 7, размещенных в пазах 8, 9 корпуса 1.

Электромагнитно-акустический и реобразователь работает следующим образом.

Импульсный генератор (не показан) присоединяется к концам катушки 5 индук1684656 тивности, импульс тока проходит по катушке и, поскольку токи в разных половинах катушки имеют противоположные направления и расположены под различными полюсами магнитов 3, 4, то в контролируемом 5 изделии возникают электродинамические силы одного знака, которые, складываясь, вызывают увеличение амплитуды акустических колебаний. При таком положении магнитов, когда вектор индукции магнитного 10 поля расположен нормально к плоскости витков катушки, преимущественно возникают сдвиговые акустические колебания. Отраженный от дефекта или от грани изделия акустический импульс под влиянием поля 15 магнитов 3, 4 наводит в катушке 5 электродинамические силы пропорционально акустическому сигналу. Принятый сигнал поступает на усилитель дефектоскопа (не показан). 20

Для возбуждения и приема электромагнитно-акустическим и риобразователем продольных акустических колебаний магнитопровод 3 вращением ручки 6 перемещают в верхнее положение корпуса преобразова- 25 теля, как показано на фиг.3. Затем левой или правой ручкой 6, 7 поочередно ось крепления каждого магнита устанавливают в пазы 8, 9 и поворачивают по часовой стрелке.

Таким образом меняют вектор индукции 30 магнитного поля параллельно плоскости витков катушки, что обеспечивает получение продольных акустических колебаний.

При использовании катушки восьмиобразной формы используют один магнит, ко- 35 торый располагают в средней рабочей части катушки индуктивности, т.е. в той части витков, где возникают электродинамические силы одного знака. В этом случае с помощью одного магнита можно менять век- 40 тор индукции магнитного поля и получать достаточную амплитуду продольной оси сдвиговой составляющей акустических колебаний.

Таким образом, электромагнитно-аку- 45 стический преобразователь обеспечивает дифференцированное возбуждение и прием продольных или сдвиговых акустических колебаний, что повышает выявляемость дефектов электромагнитно-акустическим преобразователем и дает воэможность обнаруживать разноориентированные дефекты, а следовательно, повышает достоверность контроля.

Расположение одной и той же катушки индуктивности преобразователя относительно полюсов магнитов позволяет получить функционально различные преобразователи, осуществляющие ультразвуковой контроль только продольными или только сдвиговыми колебаниями, что повышает выявляемость разноориентированных дефектов. Кроме этого. такой ЭМА-преобразователь может использоваться в качестве приемника при лазерном возбуждении ультразвуковых колебаний; когда возбуждаются все типы волн, в том числе продольные и сдвиговые, Конструкция преобразователя позволяет осуществлять ультразвуковой контроль при лазерном возбуждении ультразвуковых колебаний сдвиговыми или продольными колебаниями, Формула изобретения

Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий корпус, магнитопровод в виде пластины, два постоянных стержневых магнита, установленных разноименными полюсами к магнитопроводу, и плоскую катушку индуктивности, расположенную у противоположных магнитопроводуторцовмагнитов,отл ич а ю щийс я тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя и достоверности контроля, катушка индуктивности закреплена на корпусе, магнитопровод установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оси корпуса, а постоянные магниты установлены каждый с воэможностью поворота на 90 относительно оси, перпендикулярной своей оси намагниченности.

1484б56 фиг.2

1684656

Составитель И. Кесоян

Редактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор О, Ципле

Заказ 3501 Тираж 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.Гаг арина, 101