Электромагнитно-акустический преобразователь Советский патент 1986 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к устройствам для бесконтактного возбуждения и приема ультразвуковых упругих колебаний и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения ассортимента контролируемых материалов, а также повьпиение чувствительности при контроле немагнитострикционных материалов и эффективности преобразователя в режиме излучения itipH контроле магнито стрикционных материалов. На фиг.1 изображен электромагнитно-акустический преобразователь с возбуждающей катушкой, выполненной в виде плоского витка; на фиг.2 то же, вид сверху, на фиг.З - электромагнитно-акустический преобразователь с дополнительной плоской приемной катушкой; на фиг.4 - то же,вид .сверху; на фиг.З - электромагнитноакустический преобразователь с дополнительной возбуждающей катушкой, расположенной на подковообразном сердечнике; на фиг.6 - злектромагнит но-акустический преобразователь с до полнительными катуг ками, намотанными на сердечниках из магнитодиэлектрического материала. Электромагнитно-акустический преобразователь содержит источник 1 пос тоянного магнитного поля, подковообразный сердечник 2, вьтолненный из магнитодиэлектрического материала и расположенный между полюсами источ ника 1 постоянного магнитного поля, с приемной возбуждающей и дополнительной подмагничивающими катушками 3-5 соответственно, из которых: возбу дающая катушка 4 выполнена в виде плоского витка и установлена, свобод но охватывая подковообразный сердеч ник 2. С целью повышения чувствительности в режиме приема при контроле немагнитострикционных материал юв, он снабжен дополнительной плоской приемной катушкой 6, расположенной между полюсами источника 1 постоянного магнитного поля и подковообразным сердечником 2. С целью повышения эффективности преобразователя в режиме излучения при контроле магнитострикционных материалов, он снабжен дополнительной возбуждающей катзтпкой 7, расположенной на подковообразном сердечнике 2. Кроме того, он снабжек 752 двумя дополнительными катушками 8 и 9, намотанными на двух сердечниках 10 и 11 из магнитодиэлектрического материала и расположенными под полюсом источника 1 постоянного магнитного поля. Электромагнитно-акустический преобразователь работает следующим образом. Возбуждающая катушка 4, выполненная в виде плоского витка, дополнительная плоская приемная катушка 6 и подковообразный сердечник 2 с рас - положенными на нем дополнительной подмагничивающей катушкой 5, приемной катушкой 3 и дополнительной возбуждающей катушкой 7 (фиг.1-3) приближаются на оптимальное расстояние к поверхности исследуемого образца 12. К исследуемому образцу 12 через сердечники 10 и 11 дополнительных катушек 8 и 9 ( фиг.4) прикладьшается постоянное магнитное поле источника 1 постоянного магнитного поля. Через обмотки катушек В и 9 пропускается постоянный ток такой величины и направления, чтобы суммарное магнитное поле Ндпт источника 1 постоянного магнитного поля и дополнительных катушек 8 и 9 создавало в исследуемом образце 12 индикацию , соответствующую максимальному коэффициенту электромагнитно-акустического преобразования для данного материала. Часть суммарного постоянного магнитного потока замыкается через подковообразный сердечник 2 электромагнитно-акустического преобразователя (фиг.4). Для достижения максимальной чувствительности электромагнитно-акустического преобразователя через дополнительную катушку 5, расположенную на подковообразном сердечнике, пропускается постоянный ток такой величины и направления, чтобы создаваемое ею магнитное поле компенсировало постоянный магнитньй поток в подковообразном сердечнике до оптимального. На возбуждающие катушки 4 и ,7 подается высокочастотный сигнал. В исследуемом образце 12 возникает переменный магнитный поток и наведенный переменный ток, которые, взаимодействуя с постоянным магнитным потоком, вызывают ультразвуковые колебания с частотой возбуждающего сигнала. Отраженные ультразвуковые колебания Воздействуют на магнитный поток источника постоянного поля в исследуемом образце 12, что регистрируется приемными катушками 3 и 6. При исследовании изделий из других материалов, как магнитострикционных, так и немагнитострикционных токопроводящих материалов, максимальная эффективность электромагнит но-акустического преобразования дос тигается путем подстройки преобразо вателя. Формула изобретени 1.Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий источник постоянного магнитного поля и расположенный между его полюсами под ковообразный сердечник из магнитодиэлектрического материала с возбуж дающей, дополнительной подмагничивающей и приемной катушками, отли чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, возбуждающая катушка выполнена в виде расположенного на рабочем торце преобразователя плоского .1 6754 ка, охватывающего подковообразный сердечник. 2. Преобразовате:1Ь по п. 1 , отличающийся тем, что, с целью повьииения чувствительности при контроле немагнитострикционных материалов , он снабжен дополнительной приемной катушкой, выполненной в виде плоского витка и расположенной на рабочем торце преобразователя в зазоре между полюсами источника постоянного магнитного поля и подковообразным сердечником. 3. Преобразователь по п.1, о т лич&ющийся тем, что, с целью повышения эффективности преобразователя в режиме излучения при контроле магнитострикционных материалов, он снабжен дополнительной возбуждающей катушкой, расположенной на подковообразном сердечнике. 4. Преобразователь по пп.1-3, отличающийся тем, что он снабжен двумя дополнительными катушами на сердечниках из магнитодилектрического материала, расположеными под полюсами источника постояного магнитного поля.

йзооретение относится к средствам ультразвукового контроля и может быть использовано для дефектоскопии изделий. Цель изобретения расширение функциональных возможностей и повьппение чувствительности и эффективности преобразователя. Возбуждающая катушка в виде плоского витка, дополнительная плоская приемная катушка и подковообразный сердечник с дополнительной подмагничивающей, приемной и дополнительной возбуждающей катушками устанавливаются на некотором расстоянии от поверхности исследуемого образца.К образцу через сердечники дополнительных катушек прикладывается постоянное магнитное поле. В образце создается индикация Bont , соответствующая максимальному коэффициенту ЭМА преобразования. При этом через катушку на подковообразном сердечнике пропускают постоянный ток такой величины и направ ления,чтобы создаваемое ею магнитное поле компенсировало постоянный магнитный поток в подковообразном сер- дечнике до оптимального.На возбуждающие катушки подается высокочастотный (Л сигнал, в образце возникает переменный магнитный поток, который, взаимодействуя с постоянным, вызывает ультразвуковые колебания. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. 1C sj а ел

/S/

Фиг.г