Электромагнитно-акустическое устройство

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и материалов и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии Цель изобретения - расширение области использования и повышение достовеоности контроля за счет изменения в широких пределах диаграммы направленности ЗМА преобразователя а также за счет снижения влияния взаиморас юложения элементов и технологического разброса характеристик серийных электромагнитноакустических преобразователей на результаты контроля. Это достигается благодаря тому, что в электромагнитно-акустическом устройстве для бесконтактного ультразвукового контроля, содержащем приемноизлучающую систему, состоящую из электромагнита, катушки возбуждения и измерительной катушки, высокочастотный генератор, последовательно соединенный с катушкой возбуждения, и блок обработки сигналов, катушка возбуждения приомноизлучающей системы выполнена в виде п секций (где п 2) в форме сегментов Ра бочие торцы всех секций катушки возбуждения и измерительной катушки расположены на параллельньх плоскостях или в одной плоскости, а вход каждой секции катушки возбуждение соединен с выходом соответствующего каната обработки сигнала, состоящего из погледовательно соединенных блока измерен1- я и управляющего блока сравнения, вь коды которого подключены к управляющим входам регупр тора амплитуды тока и фазовращателей соответствующих каналов 2 ил сл 44

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 6 01 N 29/24

ГОсудАРстВенный кОмитет

ПО ИЗОБРЕТ НИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4633817/28 (22) 06.01,89 (46) 30.12.91, Бюл. N 48 (71) Институт физики металлов Уральского отделения АН СССР (72) 1О,И,Сазонов, Э,M.Áàðàç, С.И,Баусов и В.В.Жидков (53) 620.179,16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 913238, кл, С 01 N 29/04, 1982, Авторское свидетельство СССР

К" 103956, кл. С 01 Г1 29/04, 1956, (54) ЭЛ Е КТРОМАГН ИТНО-АКУСТИЧЕСКОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и материалов и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии. Цель изобретения — расширение области использования и повышение достоверности контроля за счет изменения в широких пределах диаграммы направленности Э МА преобразователя, а также за счет снижения влияния взаиморасположения элементов и технологического разброса хаpBKTGpNcTMK серийных электромагнитноИзобретение относится к неразрушающему контрагно изделий и материалов и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии.

Цель изобретения — расширение обла сти использования и повышение достоверности контроля.

Это достигается тем, что диаграмма направленности излучающей системы может

„„5U ÄÄ 1762297 А1 акустических преобразователей на результаты контроля. Это достигается благодаря тому, что в злектромагнитно-акустическом устройстве для бесконтактного ультразвукового контроля, содержащем приемноизлучающую систему, состоящую из электромагнита, катушки возбуждения и измерительной катушки, высокочастотный генератор, последовательно соединенный с катушкой возбуждения, и блок обработки сигналов, катушка возбуждения приамноизлучающей системы выполнена в виде и секций (где п 2) в форме càãìåíòîâ. Рабочие —.орцы всех секций катушки во-буждения и измерительной катушки расположены на параллепьнь.х ппоскос-ях или в одной плоскости, а вход каждой секции катушки возбуждения соединен с выходом соответствующего канала обработки сигнала, состоящего из последовательно соединенных блока измерен я и управляющего блока сравнения, s ходы которого подключены к управляющим входам регулятора амплитуды тока и фазовращателей соответствующих каналов, 2 ил. изменяться в более широких пределах, coGTBoTcTBeHHo в более широких пределах изменяется и вектор направленности акустической волны, т.е, вс",ðàñòàåò количество типов и конфигураций выявляемых дефектов.

На фиг, 1 изображена функциональная схема электромагнитно-акустического устройства для бесконтактного ультразвуково1702297

ro контроля, на фиг. 2 — катушка возбуждения приемно-излучающей системы.

Электромагнитно-акустическое устройство для неразрушающего контроля содержит приемно-излучающую систему, состоящую из электромагнита 1, секции 2, 3 катушки возбуждения, измерительную катушку 4, каналы возбуждения в виде последовательно соединенных с секциями 2, 3 катушки возбуждения фазовращателей 5, 6 и регуляторов 7, 8 амплитудного значения, тока возбуждения, высокочастотный гене, ратор 9. канал обработки сигнала в виде последовательно соединенных блока 10 измерения и управляющего блока 11 сравнения. Выходы канала подключены к управляющим входам управляемых регуляторов 7, 8 амплитуды и фазовращателей 5, 6 а выход — к измерительной катушке 4.

Электромагнитно-акустическое устройство работает следующим образом, Перед проведением контроля, используя эта, лонный (контрольный) злектромагнитноакустический преобразователь, форм диаграммы направленности которого устанавливают в соответствии с видом выявляемых дефектов и конфигурацией контролируемых изделий путем регулировки амплитудных значений токов Возбуждения и величины фазового сдвига между ними (фазовращатели 5, 6), регуляторы 7, 8 амплитудного значения тока возбуждения, а в качестве изделия используют контрольный образец, подают импульс тока от высокочастотного генератора 9 на секции 2, 3 катушки возбуждения, При этом в контрольном образце наводятся вихревые токи, пондеро моторное взаимодействие которых с постсянным полем электромагнита 1 приводит к возникновению в контрольном образце упругих колебаний.

Прием и регистрация акустических сигналов производятся в канале обработки сигнала, Параметры акустического сигнала вводят в блок 11 сравнения и считают их исходно заданными, Затем устанавливают

В устройство серийный (рабочий) ЭМА преобразователь, повторно возбуждают акустические колебания в контрольном образце, регистрируют акустические сигналы и, изменяя форму диаграммы направленности катушки возбуждения путем выбора амплитудных значений токов возбуждения и величины фазового сдвига между ними, добиваются максимального совпадения параметров акустического сигнала с исходно заданными.

Эта операция производится следующим образом. Регуляторы 7, 8 амплитудного значения тока возбуждения позволяют из5

55 менять величину тока возбуждения от 1 мин

Тмакс, а фазовращатели 5, 6 обеспечивают изменение величины фазового сдвига токов возбуждения в секциях 2, 3, катушки возбуждения по отношению к току возбуждения высокочастотного генератора на «Лр, Для получения максимального совпадения параметров акустического сигнала с исходно заданными амплитудные значения токов возбуждения в секциях 2, 3 катушки возбуждения одновременно и 1меняют От 1 макс до 1 мин и От 1 мин до

Тм.-, соответственно. При этом величины сдвигов токов возбуждения в секциях 2, 3 катушки возбуждения по отношению к току высокочастотного генератора равны нулю.

Определяют моменты м" êcèìàëüíñão совпадения параметров акустического сигнала с исходно заданными и фиксируют амплитудные значения токов возбуждения, Затем одновременно изменяют величины фазовых сдвигов токов возбуждения В секциях 2, 3 катушки возбуждения от + до — фи От — у ДО +p > соответственно, определяют момент максимального совпадения параметров акустического сигнала с исходно заданными и фиксируют полученные Величины фазоВЫХ СДВИГОВ.

Установленные в процессе этой операции амплитудные значения токов возбуждения и величину фазового сдвига между нимИ поддерживают во время проведения контроля неизменными. При проведении контроля контролируемое изделие устанавливают в измерительную позицию.

Возбуждают В нем акустические колебания, подавая импульс тока от Высокочастотного генератора 9 через последовательно соединенные фазовращатели 5, 6 и регуляторы 7, 8 амплитудного значения тока возбуждения на секции 2, 3 катушки возбуждения, регистрируют акустический сигнал и по его параметрам судят о качестве изделия.

В случае замены ЭМА преобразователя или его элементов повторяют операцию настройки по контрольному образцу, используя в качестве исходно заданных параметры акустического сигнала, хранящиеся в блоке памяти управляющего анализатора.

При выявлении дефектов сложной конфигурации и различного характера в процессе контроля изменение формы диаграммы направленности катушки возбуждения ЭМА преобразователя произво6

1 702297

@Ья 2

Составитель И.Кесоян

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор Л,Народная

Заказ 4540 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,Гагарина, 101 дится программно путем изменения амплитудных значений токов возбуждения и величины фазового сдвига между ними.

Формула изобретения

Электромагнитно-акустическое уст- 5 ройство, содержащее высокочастотный генератор, приемно-излучающую систему и канал обработки сигнала, вход которого соединен с измерительной катушкой приемно-излучающей системы, о т л и ч а ю- 10 щ е е с я тем, что, с целью расширения области использования и повышения достоверности контроля, катушка возбуждения приемно-излучающей системы выполнена в вире и секций, где и 2, в 15 форме сегментов, рабочие торцы которых расположены в одной плоскости или на параллельных плоскостях, устройство снабжено и каналами, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных регулятора амплитуды тока возбуждения, вход которого соединен с генератором, и фазовращателя, выход которого подключен к соответствующей секции катушки возбуждения, а канал обработки сигнала выполнен в виде последовательно соединенных блока измерения и управляющего блока сравнения, выходы которого подключены к управляющим входам управляемых регуляторов амплитуды тока и фазовращателей соответствующих каналов.