Электромагнитно-акустический преобразователь
Изобретение относится к области ультразвуковых неразрушающих испытаний ферромагнитных материалов. Преобразователь включает корпус, подложку, крышку, разъемы, концентраторы, катушки индуктивности и магнитную систему из постоянных магнитов. Магнитная система выполнена из трех постоянных магнитов, установленных в корпусе параллельно плоскости подложки вплотную друг к другу, при этом боковые магниты имеют горизонтальную поляризацию, а центральный - вертикальную. На поверхности центрального магнита, обращенной к подложке, установлены с определенным шагом концентраторы, выполненные из порошка карбонильного железа, пропитанного клеем. Катушки и концентраторы наклеены на керамическую пластину, установленную в одной плоскости с нижним основанием подложки, и залиты совместно с нею эпоксидной смолой, а с противоположной стороны на поверхность магнитов установлена пластина из ферромагнитного материала. Технический результат - повышение чувствительности преобразователя. 3 ил.
Изобретение относится к области ультразвуковых неразрушающих испытаний материалов и изделий и может быть использовано, в частности, для контроля качества продукции металлургической промышленности (листа, полос, сортового проката, труб и т.п.).
Известен ЭМАП, содержащий постоянные магниты и катушки индуктивности [1]. В известном ЭМАП повышение его чувствительности достигается за счет того, что он снабжен тремя плоскими катушками индуктивности, тремя концентраторами из ферромагнитного материала и кольцевыми постоянными магнитами с чередующимися полюсами. Недостатком известного ЭМАП являются большие потоки утечки и, как следствие, низкая чувствительность.
Известен ЭМАП, содержащий немагнитный корпус, крышку, разъем и катушки индуктивности, смонтированные на защитной подложке из диэлектрика [2], наложенные одна на другую, выполненные в виде отдельных секций, намотанные одним проводом и соединенные с генератором высокой частоты.
Недостатком известного преобразователя является необходимость помещения его во внешнее магнитное поле для обеспечения работы.
Цель изобретения - значительное повышение эффективности преобразователя за счет уменьшения потоков утечки и концентрации большей части магнитного потока в зоне расположения катушек индуктивности
Для этого в предлагаемом электрмагнитно-акустическом преобразователе, включающем корпус, подложку, крышку, разъемы, концентраторы, катушки индуктивности и магнитную систему из постоянных магнитов, магнитная система выполнена, по меньшей мере, из трех постоянных магнитов, установленных в корпусе параллельно плоскости подложки вплотную друг к другу, причем боковые постоянные магниты имеют горизонтальную поляризацию, а центральный - вертикальную, на поверхности центрального постоянного магнита, обращенной к подложке, вдоль его наибольшей стороны, установлены с определенным шагом концентраторы, выполненные из порошка карбонильного железа, пропитанного клеем, катушки и концентраторы наклеены на керамическую пластину, установленную в одной плоскости с нижним основанием подложки, и залиты совместно с нею, например, эпоксидной смолой, а с противоположной стороны на поверхность всех постоянных магнитов установлена пластина из ферромагнитного материала.
Предлагаемая конструкция магнитной системы позволяет получить максимальную индукцию под центральным магнитом. Практически, как показали исследования, весь магнитный поток, создаваемый магнитами, концентрируется в зоне катушек индуктивности, что обеспечивает высокий уровень сигналов, отраженных от дефектов при УЗК. Выполнение концентраторов из порошка карбонильного железа обеспечивает отсутствие в них вихревых токов, искажающих сигналы. Установка пластины из ферромагнитного материала на поверхности магнитов уменьшает потери магнитного потока на утечки и позволяет получать более сильные сигналы.
На фиг.1 показан продольный разрез ЭМАП (разрез А-А), на фиг.2 - вид сверху на ЭМАП (верхняя крышка условно не показана), на фиг.3 - поперечный разрез ЭМАП (разрез Б-Б).
Электромагнитно-акустический преобразователь содержит корпус 1, подложку 2, крышку 3, разъемы 4, центральный постоянный магнит 5, боковые постоянные магниты 6, концентраторы 7, катушки индуктивности 8, керамическую пластину 9, пластину 10 из ферромагнитного материала, винты крепления 11.
Предлагаемый ЭМАП позволяет значительно увеличить чувствительность и повысить эффективность ультразвукового контроля.
Источники информации
1. Патент РФ №2219539, Бюлл. №35, 20.12.2003 г.
2. Патент РФ №2206888, Бюлл. №17, 20.06.2003 г.
Электромагнитно-акустический преобразователь, включающий корпус, подложку, крышку, разъемы, концентраторы, катушки индуктивности и магнитную систему из постоянных магнитов, отличающийся тем, что магнитная система выполнена, по меньшей мере, из трех постоянных магнитов, установленных в корпусе параллельно плоскости подложки вплотную друг к другу, причем боковые постоянные магниты имеют горизонтальную поляризацию, а центральный - вертикальную, на поверхности центрального постоянного магнита, обращенной к подложке, вдоль его наибольшей стороны установлены с определенным шагом концентраторы, выполненные из порошка карбонильного железа, пропитанного клеем, катушки и концентраторы наклеены на керамическую пластину, установленную в одной плоскости с нижним основанием подложки, и залиты совместно с нею, например, эпоксидной смолой, а с противоположной стороны на поверхность всех постоянных магнитов установлена пластина из ферромагнитного материала.
