Приемно-излучающая система для резонансного электромагнитно-акустического контроля Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

05

to

ОО

Изобретение относится к акустическим бесконтактным методам и средствам неразрушающего контроля и может быть использовано в установках для резонансного электромагнитно-акустического контроля качества однотипных металлических заготовок и изделий машиностроения по информативному параметру, прямо пропорциональному фазовой скорости ультразвуковой волны, который находят по результатам измерений вторичного электромагнитного поля упругих колебаний в двух разнесенных друг от друга по вертикали над поверхностью контролируемого объекта измерительных позициях с постоянной разностью зазоров. С целью повышения достоверности контроля путем стабилизации постоянной разности зазоров, отвечающей двум позициям измерительной катушки над контролируемой пластиной, в приемно-излучающей системе, содержащей основание для установки контролируемой пластины, установленную в основании катушку возбуждения, измерительную катушку, механизм вертикального перемещения измерительной катушки выполнен в виде вала с параллельной рабочему торцу катушки возбуждения осью вращения, на боковой поверхности которого жестко закреплена измерительная катушка, и фиксатора поворота вала на 180° , состоящего из рычага, насаженного на конец вала, и двух упоров, закрепленных на основании и предназначенных для взаимодействия с рычагом. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к акустическим бесконтактным методам и средствам неразругаающего контроля и может быть использована в качестве прием- но-излучающей системы в установках для резонансного электромагнитно- акустического (ЭМА) контроля качества однотипных металлических заготовок и изделий машиностроения в виде

пластин прямоугольной, квадратной или круглой формы, в частности для контроля температуры отпуска или твердости пластин из конструкционной стали при наличии тесной корреляции между фазовой скоростью упругой волны, порождающей резонансные колебания пластины, и указанными характеристиками качества термообработки.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет исключения погрешности изготовления измерительной катушки.

На фиГс представлена приемно-из- лучающая система; на фиг, 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - блок-схема установки для резонансного ЭМА-конт- роля с использованием приемно-излу- чающей системы.

ТТриемно-излучающая система для резонансного электромагнитно-акустического контроля содержит основание 1, служащее для размещения на нем контролируемой пластины 2, установленную в основании катушку 3 возбуждения, установленный параллельно рабочему торцу катушки 3 возбуждения в стойках 4 вал 5, имеющий возможность поворота вокруг своей оси относительно основания 1, и закрепленную на

валу 5 измерительную катушку 6. Система содержит также фиксатор поворота вала на 180 , выполненный в виде рычага 7, закрепленного на конце вала 5, и закрепленных на основании 1 упоров 8 и 9, предназначенных для взаимодействия с рычагом 7.

Основание 1 выполнено из диэлект- рического материала, стойки А - из неферромагнитного металла.

Вал 5 вьпшлнен из диэлектрического материала кроме центра 10 и конусной опоры 11, с помощью которых он установлен в стойках А. Крайние положения рычага 7 на упорах 8 и 9 соответствуют положениям измерительной катугаки 6 в нижней измерительной позиции с зазором Z, ив верх- ней измерительной позиции с зазором Zj.

Блок-схема установки для нансного ЭМА-коптроля содержит при- емно-излучающую систему 12, источ- ник 13 постоянного магнитного поля, генератор 14 качающейся частоты,частотомер 15, индикатор 16 амплитудно частотных характеристик и вольтметр 17.

Приемно-излучающая.система работает следующим образом.

На приемно-излучающую систему 12 воздействует постоянное магнитно поле, создаваемое источником 13 (на пример, электромагнитом) и ориентированное параллельно плоскости пластины 2 вдоль одной из, ее сторон,, В катушку 3 возбуждения, подключен

30

3540

45

е 55 90623

пую к генератору 14, поступает ток возбуждения, что приводит к ЭМА-воз- буждению упругих колебаний в материас ле пластины 2„ С помощью измерительной катушки 6, зафиксированной первоначально фиксатором поворота вала на 180° в позиции с зазором 7,, и подключенной к индикатору -16 и вольт10 метру 17, регистрируют ЭМА-сигнал, обуобловленный вторичным электромагнитным полем упругих колебаний. По показаниям индикатора 16 оператор осуществляет настройку частоты воз15 буждения на резонансную частоту f., отсчет которой производят с помощью частотомера 15, подключенного к выходу генератора 1 4, и с помо1щ,ю вольтметра 17 измеряют ЭДС Е, в

20 измерительной позиции с зазором Z,. После этого оператор поворачивает рьиаг 7 фиксатора на 180° в положение, отвечающее измерительной позиции с зазором Zj, и измеряет значе25 ние ЭДС Е, По результатам измерений величин f„, Е, и Е,

50

, р , iu и J-J ,2 рассчитывают величину информативного параметра А fp/l(E,/E) и, сопоставляя эту величину с тарировочной зависимостью А от твердости или температуры термообработки, полученной по результатам измерений на эталонной партии пластин, судят о качестве контролируемой пластины.

Приемно-излучающая система существенно повышает стабильность разности зазоров ц при определении информативного параметра А, в результате чего снижается случайная погрешность ДА и тем самым повьщ1а- ется достоверность контроля.

Формула изобретения

2, Система поп.1, отличающаяся тем, что фиксатор поворого

д / 2.

5

репленного на конце вала рьнага и закрепленных на основании упоров, предназначенных для взаимодействия с рычагом.

CfJUPf

I

e(s}

ei.et

сраг.З