Электромагнитно-акустический преобразователь Советский патент 1984 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится ксредства контрольно-измерительной техники и (может быть использовано для контроля физико-механических свойств металлоизделий электромагнитно-акустическим методом.Известен электромагнитно-акустич кий преобразователь, содержащий кор ск1 епленный с его основанием сепара тор и размещенные в последнем шарики, а также магнит и высокочастотну индуктивную катушку Однако надежность контроля таким преобразователем недостаточна. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является злектромагнитнЪ-акустический преобр зователь, содержащий цилиндрический корпус из электропроводящего немагнитного материала, размещенные в не электромагнит с магнитопроводом броневого типа и диэлектрическую пластину с закрепленной по ее внешнему диаметру возбуждающей индуктив .ной катушкой, привод ротор, расположенный в отверстии центральной ча ти магнитопровода и имеющий кольцевые контакты, и прилегающие к после ним контактные щетки, В этой констр ции вращение ротора передается плас тине с катушкой через эксцентрик, в результате чего катушка совершает возвратно-поступательное движение под торцом сердечника электромагнита 2. . , Однако надежность контроля с помощью описанного преобразователя также недостаточна, так как возврат но-поступательное движение требует торможения, останова и разгона в начале и конце пути, что ведет к значительным динамическим перегрузкам привода и требует умощнения пра бразователя. Цель изобретения - повышение производительности и надежности контроля. Поставленная цель достигается тем, что злектромагнитн о-акустический преобразователь, содержащий цилиндрический корпус из электропроводящего немагнитного материала, размещенные в нем электромагнит с магнитопроводом броневого типа и диэлектрическую пластину ,с закрепленной по ее внешнему диаметру возбуждающей индуктивной катушкой, при вод, ротор, расположенный в отверстии центральной части магнитопровода и имеющий кольцевые контакты, и прилегающие к последним контактные щетки, снабжен диэлектрической цилиндрической рубашкой, сопрягаемой по внутреннему диаметру с центральной частью магнитопровода, с жестко укрепленным на торце центральной части магнитопровода полюсным магнитным наконечником, выполненным в форме полу кольца, и закрепленной на торцевой части ротора второй диэлектрической пластиной с расположенными на ее диаметрально противоположных сторонах двумя плоскими регистрирую1ЩИМИ индуктивнь1ми катушками, последние соединены с кольцевыми контак тами, причем первая диэлектрическая пластина закреплена по внутреннему диаметру рабочей плоскости рубашки, а вторая диэлектрическая пластина расположена между магнитным наконечником и второй пластиной, а контактные щетки закреплены на внутренней поверхности рубашки. На фиг.1 представлена конструкция электромагнитно-акустического преобразователя на фиг2 - разрез А-А на фиг.1. Электромагнитно-акустический преобразователь содержит цилиндрический корпус I из электропроводящего немагнитного материала, размещенный внутрН него электромйгнит 2 с магнитопроводом 3 броневого типа, привод 4, ротор 5 с контактными кольцами 6, размещенный в отверстии центральной части магнитопровода 3, возбуждающую индуктивную катушку 7, закрепленную по диаметру диэлектрической пластины 8, две диаметрально расположенные регистриру1 щие индуктивные катушки 9, соединенные с кольцевыми контактами 6 и установленные на диэлектрической пластине 10, которая крепится на торцевой части ротора 5; полюсный магнитный наконечник 11, выполнейный в форме.полукольца и установленный на торце центральной части магнитопровода 3 диэлектрическую рубашку 12, иадетую на центральную часть магнитопровода 3; контактные щетки 13, установленные в рубашке 12 и соединенные с измерителем (не показан). Преобразователь рабочей частью устанавливают вблизи изделия 14. Причем дизлектрическая пластина 8, закрепленная по внутреннему диаметру рабочей плоскости рубашки 12, вместе с тор31ценой плоскостью магннтопровода 3 образует рабочую часть преобразователя.Электромагнитно-акустический прео бразователь работает следующим образом, Одновременно с линейным перемещением контролируемого изделия 14 начинает вращаться ротор 5 от привода 4. При этом вращаются и регистрирующие катушки 9. Зондирующие импульсы; периодически подаваемые от генератора (не показан), в возбуждаю щую катушку 7, наводят в контролируе мом изделии-14. вихревые токи. Взаимодействие вихревых токов с постоянным или импульсным магнитным полем электромагнита 2, проникающим в . контролируемый материал 14 через ра. бочий торец полюсного наконечника 11, приводит к появлению на участке изделия ультразвуковых колебаний. Эти колебания, отражаясь от физических неоднородностей (дефектов, противоположной грани), возвращаются

Фиг.1 34 к преобразователю. За счет взаимодействия отраженных ультразвуковых колебаний с магнитным полем в контролируемом изделии 4 возникают вторичные вихревые токи. Электромагнитное поле этих токов наводит в регистрирующей катушке 9, которая находится в данный MOMeHt непосредственно над вторичными вихревыми токами, электродвижущую силу. Через кольцевые контакты 6 и щетки 13 сигнал передается в измеритель. По. амплитуде принятого сигнала и времени прохождения его в контролируемом изделии -14 определяют качественные параметры изделия. Надежность преобразователя повышается благодаря замене возвратнопоступательного движения регистрирующих катушек с присущими ему перегрузками на вращательное, а также благодаря применению возбуждающей катушки большего диаметра, увеличивающей эффективность возбуждения акустических волн в изделии.

//

ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий цилиндрический корпус из электропроводящего немагнитного материала, размещенные в «ем электромагнит с магнитопроводом броневого типа и диэлектрическую пластину с закрепленной по ее внешнему диаметру возбуждающей индуктивной катушкой, привод, ротор, расположенный в отверстии центральной части магнитопровода и имеюпщй кольцевые контакты, и прилегающие к последним контактные щетки, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения производительности и надежности контроля, он снабжен диэлектрической цилиндрической рубащкой, сопрягаемой по внутреннему диаметру с центральной частьюмагнитопровода, с жестко укрепленным на торце центральной части магнитопровода полюсным магнитным наконечником, выполненным и форме полукольца, и закрепленной на торцовой части ротора второй диэлектрической пластины с расположенными на её диаметрально противоположных сторонах двумя плоскими регистрирую(Л щими индуктивными катушками, последние соединены с кольцевыми контактами, причем первая диэлектрическая пластина закреплена по внутреннему диаметру рабочей плоскости рубашки, а вторая диэлектрическая пластина расположена между магнитным наконечникоя и второй пластиной, а контактные щётки закреплены на внутренней 00 поверхности рубашки. со