Электромагнитно-акустическое устройство для дефектоскопии изделий из ферромагнитных материалов Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактной ультразвуковой дефектоскопии изделий из ферромагнитных материалов.

Цель изобретения - повышение точности контроля за счет введения автоматической регулировки импульсов тока в намагничивающей катушке ЭМА преобразователя,

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для дефектоскопии изделий из ферромагнитных материалOBJ HS (1ИГ.2 - блок-схема синхронизатора.

Устройство Состоит из синхронизатора 1, генератора 2 зондирующих импульсов, индикатора 3, генератора 4 намагничиваюш 1х импульсов, содержащего трехфазный выпрямитель 5 и электронный ключ 6, выполненный на мощных биполярных транзисторах, работающих в ключевом режиме, и электромагнитио-акустический преобразователь 7. Данный преобразователь содержит электромагнит с Ш-об- разным сердечником 8 из ферромагниного материала намагничивающую катушку 9, преобразователь в виде высокочастотной катушки 10, прикрепленой к рабочему торцу сердечника 8 элнктромагнита, и катушку II индуктивности. Данная катушка выполнена плоской и установлена на боковой поверхности центрального стержня сердечника электромагнита (фиг.1). При этом она ориентирована таким образом, что ее ось проходит параллельно оси сердечника. Такое расположение катушки относительно сердечника позволяет получать в ней максимальные по величине импульсы ЭДС. Выход катушки подключен к управлякмцему входу синхронизатора 1. Позицией 12 обозначено контролируемое изделие.

Синхронизатор состоит из генератора 13 тактовых импульсов, одно- вибратора 14 с прерыванием, амплитуного компаратора 15 с регулируемым делителем 16 опорного напряжения и дифференцирующей цепочки 17. Как частота положительных прямоугольных импульсов, поступающих с первого выхода одновибратора 14 на вход генератора 4 намагничивающих импульсов, так и частота импульсов, поступающи с второго выхода одновибратора 14 через дифференцирующую цепочку 17

на вход генератора 2 зондирующих импульсов, задаются частотой генератора 13 тактовых импульсов, Длительность прямоугольных импульсов определяется временем появления в катущке II импульса ЭДС, повышающего по амплитуде уровень опорного напряжения на втором входе компаратора, устанавливаемого делителем 16,

Генератор 2 зондирующих импульсов собран по схеме генератора ударного возбуждеш я с емкостным накопителем. Индикатор 3 состоит из щирокополосного усилителя с диодной защитой на входе, видеоусилителя и электроннолучевой трубки с генератором развертки.

Работа устройства осуществляется

следующим образом.

Синхронизатор 1 вырабатывает положительный сигнал, поступаюший на вход электронного ключа 6 генератора 4 намагничивающих импульсов. Ключ , 6 срабатывает, и электрический ток, нарастая по величине, начинает протекать по намагничивающей катушке 9 ЭКА преобразователя, намагничивая сердечник 8. При достижении намагниченности материала центрального стержня сердечника значений 0,7- -0,8 от намагниченности насыщения напряженность магнитного поля рассеяния на поверхности сердечника резко увеличивается, что приводит к значительному возрастанию ЭДС в катушке 11, Данный импульс, поступая на управляющий вход синхронизатора 1, обрывает положительный сигнал,, электронный

ключ 6 закрывается, и нарастание тока в намагничивающей катущке 9 прекращается. Одновременно на втором, выходе синхронизатора 1 появляется положительный электрический импульс,

запускающий генератор 2 зондирующих импульсов и генератор развертки индикатора 3. При этом под высокочастотной катушкой 10 в поверхностном слое контролируемого изделия 12 возбуждается ультразвуковой импульс. Отраженный либо от дефекта, либо от донной поверхности эхо-импульс принимается той же высокочастотной катушкой 10 и регистрируемом индикатором 3.

Таким образом, возбуждение ультразвукового импульса происходит всегда в тот момент, когда намагниченность материала центрального стержня сердечника электромагнита достигает значений 0,7-0,8 Tj (1 - намагниченность насыщения), соответствующих району колена на кривой намагничивания. Благодаря этому стабилизируется амплитуда поляризующего магнитного поля в зоне возбуждения ультразвукового импульса. Она становится независимой как от колебаний зазора, так и от материала контролируемого изделия.

Формула изобретения

Электромагнитно-акустическое уст- ройство для дефектоскопии изделий из ферромагнитных материалов, содержащее генератор намагничивающих импульсов, соединенный с ним электромагнит, генератор зондирующих пульсов, соединенный с ним преобразователь, размещенный на рабочем торце сердечника электромагнита, подключенный к преобразователю индикатор и синхронизатор, выходы которого соединены с входами генераторов и индикатором, отличающееся тем,что, с целью повьшения точности контроля, оно снабжено катушкой индуктивности, рг змещенной на боковой поверхности сердечника электромагнита так, что их оси парг ллельны, и подключенной к управляющему входу синхронизатора.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет введения автоматической регулировки амплитуды импульсов тока в намагничивающей катушке электромагнитно-акустического преобразователя. Устройство состоит из синхронизатора 1, генератора 2 зондирующих импульсов, индикатора 3, генератора 4 намагничивающих импульсов, содержащего трехфазный выпрямитель 5 и электронный ключ 6, выполненный на мощных биполярных транзисторах, работающих в ключевом режиме, и электромагнитно-акустического преобразователя 7. Данный преобразователь содержит электромагнит с Ш-образным сердечником 8, намагничивающую катушку 10. Устройство снабжено катушкой 11 индуктивности, размещенной на боковой поверхности центрального стержня сердечника. При этом она ориентирована таким образом, что ее ось проходит параллельно оси центрального сердечника. Выход катушки подключен к управляющему входу синхронизатора 1, благодаря чему происходит регулирование амплитуды тока намагничивающей катушки. 2 ил.

фиг. 2