Устройство для контроля движущегосяматериала

 

(и1 828065

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 338844 (22) Заявлено 03.05.79 (21) 2761660/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

С 01N 29/04

Государственный комитет (53) УДК 620.179.16 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. С. Кицанов и А. В. Ротанин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДВИЖУЩЕГОСЯ

МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может применяться при ультразвуковой дефектоскопии слоистых клееных изделий, например многослойных крупногабаритных труб.

По основному авт. св. № 338844 известно устройство для контроля движущегося материала с помощью ультразвуковых колебаний, содержащее генератор ультразвуковых колебаний, измерительный блок, излучатель и приемник, выполненные из двух магнитострикционных кольцевых сердечников с размещенными на них обмотками tl).

Недостатками этого устройства являются малая площадь акустического излучателя и приемника с контролируемым изделием и при неровной поверхности изделия — его нестабильность. Это приводит к низкой эффективности устройства, черезвычайно широкой диаграмме направленности излучателя и приемника и, как следствие, к малой помехоустойчивости, что не позволяет контролировать толстостенные изделия зеркально-теневым и теневым методами. При контроле слоистого изделия, состоящего из слоя металла и слоя полимера, зеркальнотеневым методом в изделии кроме полезной возникает помеховая волна, распространяющаяся в слое металла. Из-за малой площади акустического контакта и, вследствие этого, очень широкой диаграммы направленности излучателя сигнал помеховой волны на измерительном блоке во много раз превосходит полезный сигнал, что делает

5 невозможным регистрацию полезного сигнала.

Целью изобретения является расширение ассортимента контролируемых изделий и повышение надежности контроля.

10 Поставленная цель достигается тем, что каждый кольцевой сердечник выполнен в виде обода из немагнитного неэлектропроводящего материала и охватывающей обод тороидальной оболочки из эластичного ма15 териала, заполненной магннтострикционной суспензией.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 — сечение

А — А фиг. 1.

20 Устройство содержит генератор 1 ультразвуковых колебаний и измерительный блок

2, подключенные соответственно к излучателю 3 и приемнику 4 ультразвуковых колебаний, каждый из которых выполнен в

25 виде кольцевого сердечника 5, состоящего из обода 6 из немагнитного неэлектропроводящего материала, например текстолита, и охватывающей обод тороидальной оболочки 7 из эластичного материала, например

30 полиуретана, заполненной магнитострикци828065 онной суспензией 8. Обод 6 и оболочка 7 каждого сердечника 5 охвачены соответ: ственно обмоткой 9 излучателя и обмоткой

10 приемника и установлены на роликовых опорах 11 и 12. Устройство при контроле устанавливают на изделие 13. Тороидальная тонкостенная оболочка 7 кольцевого сердечника должна обеспечить эластичность активного элемента (феррожидкости) и отвечать условиям согласования акустических сопротивлений магнитострикционной феррожидкости, заполняющей оболочку, и контролируемого изделия. Наиболее предпочтительным материалом для оболочки является полиуретан. Опорный элемент (обод) кольцевого сердечника должен обеспечить передачу усилия прижима на активный элемент (феррожидкость) сердечника и в то же время не взаимодействовать с магнитострикционной феррожидкостью и не создавать помех в процессе движения вследствие собственной намагниченности. Материал опорного элемента должен быть достаточно жестким, немагнитным и неэлектропроводящим. Таким условиям отвечают текстолит, фторопласт, плексиглас. Остальные конструктивные элементы устройства могут быть использованы без изменения.

Работает устройство следующим образом.

При приложении к роликовой опоре 11 и

12 усилия прижима тороидальная оболочка 7 с магнитострикционной суспензией 8 излучателя 3 и приемника 4, вследствие эластичности ее, деформируется в зоне контакта с контролируемым изделием 13, принимая форму его поверхности. При этом площадь акустического контакта с изделием значительна, обеспечивается надежное прилегание всех точек к контролируемому изделию в зоне контакта даже в том случае, если поверхность изделия имеет неровности. Для обеспечения максимальной эф5

40 фективности контроля выбирают средний диаметр тороидальной оболочки так, чтобы на рабочей частоте имел место механический резонанс тора и магнитострикционной феррожидкости, и осуществляют поляризацию феррожидкости известным способом, например, с помощью дополнительной оболочки, размещаемой на одном каркасе с основной обмоткой 9. Вследствие большой площади акустического контакта излучателя и приемника с контролируемым изделием и синфазности ультразвуковых колебаний во всех точках зоны контакта диаграмма направленности преобразователя сужается, что ведет к увеличению полезного сигнала и снижению уровня помех. Например, при ультразвуковом зеркально-теневом методе контроля изделий увеличивается сигнал волны 14 (фиг. 2) и резко уменьшается сигнал волны 15.

В сравнении с известным предлагаемое устройство более эффективно, более помехоустойчиво и может быть использовано для контроля более широкого ассортимента изделий.

Формула изобретения

Устройство для контроля движущегося материала по авт. св. № 338844, о тл и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения ассортимента изделий и повышения надежности контроля, каждый кольцевой сердечник выполнен в виде обода из немагнитного неэлектропроводящего материала и охватывающей обод тороидальной оболочки из эластичного материала, заполненной магнитострикционной суспензией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 338844, кл. G 01N 29/04, 1970 (прототип).

828065

Риа I

Редактор И. Гохфельд

Заказ 917/7 Изд. № 361 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Н. Долгова

Техред И. Заболотнова

Корректоры: Н. Федорова и 3. Тарасова