Электромагнитно-акустический преобразователь

 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии в машиностроении . Цель изобретения - повышение помехозащищенности контроля за счет исключения паразитных индуктивных и емкостных связей, Электромагнитно-акустический преобразователь размещен в трехсекционном цилиндрическом корпусе; в крайних секциях постоянный магнит 3 с плоской катушкой 1 и усилитель 1 1 , а в средней секции две тороидальные катушки 4, 8 коаксиально со шпилькой 6, котзры вместе с ней и стенками 9 средней секции образуют трансформатор. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. г (Л

СОКИ СОВЕТСНИХ

ЕЕа1УЬЛИН

„.SU„„

73 А1 (51)5 С 01 N 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4755822/28 (22) 01. 11.89 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) А.П.Еременко, В.И.Соколов, И.И.Кобелева и В.Т.Тихонов (53) 620.179.16 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1174845, кл. (01 N 29/04, !983. (54) ЭЛЕКТРОИАГНИТН0-АКУСТИЧЕСКИ!, ., ПРЕОБРАЗОВАТЕ31Ь (57) Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля матерйаИзобретение относится к устройствам контрольно-измерительной техники и может быть применено в электронноакустическом и лазерно-ультразвуковом неразрушающем контроле в машинострои- тельной, энергетической и транспортной отраслях.

Цель изобретения — повьппение помехозащищенности электромагнитно-акустического преобразователя и расширение области использования н неразру" шающем контроле.

На фиг.1 приведен электромагнитноакустический помехозащищенный преобразователь, разрез;, на фиг.2 — - эквивалентная схема электромагнитно-акустического-преобразователя.

Выводы плоской катушки 1 индуктивности, защищенной протектором 2 и расположенной под магнитом 3, выполненным в виде двух плоских редкозелов и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии н машиностроении. Цель изобретения — повишение помехозашищенности контроля за счет исключения паразитних индуктивных и емкостных связей. Электромагнитно-акустический преобразователь размещен в трехсекционном цилиндрическом корпусе, в крайних секциях постоянный магнит 3 с плоской катушкой и усилитель 11, а в средней секции две тороидальные катушки 4, 8 коаксиально со шпилькой 6, которые вместе с ней и стенками 9 средней секции образуют трансформатор. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

3 мельных магнитов, расположенных разноименными полюсами друг к другу, подсоединены к тороидальной катушке

4, намотанной на кольцевом магнитопроводе 5 из феррита, закрепленном на шпильке 6, на которой закреплен такой же кольцевой магнитопронод l, на который намотана вторая тороидальная катушка 8, Тороидальные катушки изолированы от кольцевых магнитопроводов лакотканью или фторопластовой лентой. Латунные крьппки 9, н которых сделаны пропилы для выводов обмоток тороидальных катушек, крепятся на той же шпильке 6 в экранирующем корпусе

10, имеющем вид трехсекционного полого цилиндра, который вместе со шпилькой, латунными крышками представляет собой короткозамкнутый виток трансформатора. Через этот виток происходит трансформация полезного сигнала

17(15736 с одной тороидальной катушки на другую, с которой сигнал поступает на усилитепь 11. Усилитель расположен в крайней верхней секции полого ци5 линдра.

На фиг.2 представлены эквивалентная схема соединения плоской катушки индуктивности Li электромагнитноакустического преобразователя с торо- 10 идальной катушкой индуктивности 1- и трансформаторная связь через объемный короткозамкнутый виток L со второй тороидальной катушкой индуктивности 1.8, к которой подсоединен усилитель 1г . Электростатическая помеха проходит через паразитную емкость С, образующуюся между витками плоской кату(чки индуктивности и поверхностью контролируемой детали, и через межобмоточную паразитную емкость С замыкается нл землю по объемному короткозамкнутому витку. Причем для получения максимальной ломехозащищенности необходимо млксималь- 25 ное согласование катушек, поэтому тороидальная кату1чка выполнена с тем

35 изделия возникают 3 1ектродинамические силы. Возбужденные в изделии акустические колеб;1ния рлспространяются вовнутрь и достиглют второй грани изделия. ()Tp;liht нный o T второй грани изделия или от деф ктл;1кустический

50 имг1ульс возвр,1щл е с я к поверхностному

55 слою изделия и 11сд г1.шянием магнитного поля магнитной с ист III 3 нлводит в плоской катушке 1 иядукт11вности Э) С, пропорцион;1 II,!i, i iк, г т11ческому импульже импедансом, что и плоская катушка электромагнитно-акустического преобразователя, таким образом, должно

30 быть выполнено услоние

/1 = / I, где / — комплексное сопротивление I

t катушки индуктинности электромагнитно-акустического преобразователя;

/ — комплексное сопротивление тороидальной катушки.

Электромагнитно-акустический преобразователь работает следУющим об- 40 разом.

При работе преобразователя по совмещенной схеме импульсный генератор (не показан) присоединяется к катупгке 1 индуктивности лектромагнитно45 акустического преобразователя (фиг.1).

Ири прохождении токов по катушке в поверхностном слое контролируемого су, и поступает на первую тороидальную катушку 4. Ири прохождении токов по виткам катушки происходит их трансформация в объемный короткозамкнутый виток, состоящий из шпильки 6, латунных крьпчек 9 и корпуса 1(1, который заземляется. На фиг.2 короткозамкнутый виток обозначен J. . С короткозамкнутого витка токи трансформируются во вторую тороидальную катушку 8, с которой полезный сигнал поступает на усилитель 11 и далее на дефектоскоп (не показан). Электростатическая помеха, как это видно из эквивалентной схемы электромлгнитно-акустического преобразователя (,фиг.2), замыкается цег1очке С<, Сas 1 О, зе я °

При раздельной схеме возбуждения и приема акустичес.ких сигналов, например при возбуждении их с помощью лазера, т. е ° н условиях боль1ш х электрических помех и наводок, электромлгнитно-акустический преобразователь работает как приемный и наиболее эффективен в целях повьпчения помехозащищенности.

Использование помехозлщищенного электромагнитно-акустического преобразователя в качестве приемника при лазерном возбуждении акустических колебаний позволит контролировать детали с ограниченным доступом и сложной геометрической формы.

Формула изобретения

1 ° Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий корпус, размещенные в нем постоянный магнит и нзаимодей1стнующую с ним плоскую катушку, о т л и ч à N шийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, QH снабжен двумя тороидальными катушками индуктивности, одна из которых соединена с плоской катушкой, а другая предназначена для связи с усилителем, корпус выполнен в виде трехсекционного полого цилиндра с осевой шпилькой н полости средней секции, коаксиально со нпилькой установлены тороидальные катушки индуктивности и вместе с ней и стенками средней секции образуют трансформатор, в одной из крайних секций

1 установлены постоянный магнит с плоской катушкой, а другая предназначена для размещения усилителя.

17((5736 кой катушкой, выполнена с таким же импелансом, что и плоская катушк».

Фиг 1 Риг. 2

Составитель И,Кобелева

Редактор JI.Âåñåëîâñêàÿ Техред М,Моргентал Корректор Т.Палии

Заказ 190 Типаж Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2. Преобразователь по п.1, л и ч а в шийся тем, что идальная катушка, соединенная о тторос плос

2 г-(p>

2 !

СЗ

rHh