Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля немагнитных материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, может использоваться для неразрушающего контроля качества и измерения геометрических параметров изделий из немагнитных материалов и является усовершенствованием известного устройства по авт. св. № 1174845,

Целью изобретения является увеличение чувствительности при контроле цилиндрических изделий путем фокусировки сдвиговых акустических колебаний.

На чертеже представлена конструкция электромагнитно-акустического преобразователя.

Преобразователь содержит источник постоянного магнитного поля, состоящий из двух редкоземельных магнитов I, 2, закрепленных на магнитопроводящей пластине, выполненной из двух частей 3, 4, соединенных между собой щарниром 5 по линии, параллельной линии стыковки магнитов 1, 2 (не показана). На рабочих поверхностях магнитов расположена катущка 6 индуктивности, выполненная гибкой в виде плоской эллиптической формы и установленная большим диаметром вдоль линии стыковки магнитов 1, 2 (вдоль оси шарнира 5). Катущка наклеивается в разогнутом положении шарнира, тогда при сгибании его для контроля плоских и выпуклых цилиндрических поверхностей, витки катушки не испытывают деформации. При этом следует отметить, что для контроля реальных цилиндрических конструкций угол сгибания и разгибания шарнира не превышает ±10°.

Преобразователь работает следующим образом.

После установки преобразователя на выпуклую поверхность цилиндрического изделия 7 магнитопроводящая пластина сгибается, в шарнире 5 на угол, охватывающий поверхЕюсть изделия таким образом, что середины половин катушки касаются поверхности. Через высокочастотную катушку 6 индуктивности пропускается импульс тока, который возбуждает в изделии 7 ультразвуковые колебания, распространяющиеся перпендикулярно поверхности изделия. Так как магниты 1, 2 и половины катушки 6 расположены под определенным для данной кривизны поверхности углом друг к другу, то ультразвуковые колебания возбуждаются в двух симметричных относительно грани

угла преобразователя зонах изделия и направлены радиально, т. е. к центру цилиндрического изделия 7.

Преобразователь возбуждает сдвиговые, синфазные ультразвуковые колебания, имеющие узкую, однолепестковую диаграмму направленности в неферромагнитном материале. За счет того, что векторы магнитной индукции каждой половины магнитной

Q системы направлены под углом друг к другу, а сдвиговые ультразвуковые колебания в цилиндрическом изделии (трубе) распространяются вдоль этих векторов от двух половин катушки к центру изделия, то имеет место эффект фокусировки акустических

5 колебаний. Появляется эффект фокусировки акустических колебаний при контроле выпуклых цилиндрических поверхностей. Этим обеспечивается увеличение амплитуды акустических колебаний, возбуждаемых в изделии. Возбужденные в изделии 7 колебания распространяются внутрь изделия и, отразившись от внутренней стенки, возвращаются к наружной поверхности и под алиянием магнитного поля магнита наводят в катушке 6 ЭДС, пропорциональную ам5 плитуде отраженного акустического сигнала, величине наложенного магнитного поля и потокосцеплению обмотки с вихревыми токами в поверхностном слое изделия. Потоко- сцепление обмотки преобразователя увеличивается в случае углового расположения

0 обмотки вокруг цилиндрического изделия. При установке преобразователя на вогнутую цилиндрическую поверхность плоскости магнитов образуют угол более 180° и тоже достигается цель приближения всей поверхности преобразователя к поверхности издеЛИЯ, однако эффекта фокусировки в этом случае не наблюдается.

Формула изобретения

0 Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля немагнитных материалов по авт. св. № 1174845, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности при контроле цилиндрических изделий путем фокусировки сдвиговых акустических колебаний, магнитопроводяшая пластина выполнена из двух частей, шар- нирно соединенных по линии, параллельной линии стыковки редкоземельных магнитов, а катущка индуктивности выполнена гибкой.

5

Изобретение относится к бесконтактным ультразвуковым средствам дефектоскопии изделий из электропроводящих материалов. Цель изобретения заключается в увеличении чувствительности при контроле цилиндрических изделий путем фокусировки сдвиговых акустических колебаний. Цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем магнит из двух частей 1, 2 и высокочастотную катушку 6, служащую источником и приемником электромагнитного поля, магнитопроводящая пластина выполнена из двух шарнирно соединенных частей 3 и 4, обеспечиваюш.их переменный угол между плоскостями магнитов и изменение геометрии катушки 6, что обеспечивает фокусировку возбуждаемых в цилиндрическом изделии 7 сдвиговых акустических колебаний. 1 ил. О5 to о со о N3