Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии металлических материалов и изделий,
Цель изобретения повышение чувствительности дефектоскопа.за счет увеличения коэффициента преобразования преобразователя.
На фит.1 представлена схема дефектоскопа; на фиг.2 - конструкция катушки электромагнитно-акустического пре- ;образователя.
Дефектоскоп содержит генератор 1, усилитель 2, соединенный с ним блок
3 обработки сигналов и электромагни-т- но-акустический преобра зователь 4 с катушкой индуктивности, состоящей из обмотки бифилярной с частями 5 и 6.
Часть 5 обмотки выполнена более тонким проводом, чем часть 6 обмотки,- так как не участвует в возбуждении и не должна поэтому вьщерживать большие токи. Преобразователь содержит также постоянньт магнит (не показан)
@д sl
сд
31511
на рабочем торце которого размещена катушка индуктивности. Начало и конец части 6 обмотки соединены соответственно с генератором 1 и с землей, а начало и конец части 5 обмотки - соответственно с усилителем 2 и выходом генератора 1,
Устройство работает следующим образом,
Генератор 1 формирует в части 6 обмотки катушки индуктивности электромагнитно-акустического преобразователя (ЭМА) импульс тока, индуцирующий в поверхности изделия вихревые токи. При взаимодействии их с магнитным полем постоянного магнита возникают электродинамические силы, являющиеся источником ультразвукового импульса. Отразившийся от дна или дефекта ультразвуковой импульс преобразуется в ЭДС частей 5, 6 обмоток катушки индуктивности ЭМА преобразователя. При приеме на усилитель 2 поступает сумма ЭДС частей 4 и 5 об- мотки, т.е. число витков, участвующее в приеме ультразвука, в два раза больше, чем число витков, участвующее в его возбуждении.
Увеличение ЭДС приема и, следовательно, чувствительности дефектоскопа не влечет значительного уменьшения тока возбуждения, увеличения длительности импУльса и размеров катушки .
Чувствительность схемы дефектоскопа с ЭМА преобразователем, имеющим бифиллярную обмотку, Bbmie чем у традиционной схемы с однообмоточным ЭМА преобразователем.
Приближенно оценить увеличение чувствительности можно по коэффициенту К двойного преобразования ЭМАП по формуле
-.2
В W,Wi(Rz+Rj.)t ,,4
ТШТ-м
где V
В W.
Рс - -амплитуда возбуждаемой
в катушке ЭМАП ЭДС при приеме;
-напряжение заряда конденсатора, входящего в генератор 1 зондирующих импульсов; индукция постоянного магнит ного псшя приложенного к иэ делию;
число витков в катушке ЭМАП участвующие в прямом ЭМА- преобразовании (излучение)}
W, - число витков в катушке
ЭМАП, участвующее в обратном ЭМА-преобразовании (прием);
R - внешний радиус катушки ЭМАП R, - внутренний радиус катушки
ЭМАП; L - индуктивность катушки ЭМАП
при излучении; PC - акустическое сопротивление
среды; ( - постоянная времени контура
возбуждения.
Конструкция ЭМАП с плоской катушкой, выполненной в виде бифиллярной обмотки в два провода.
Количество витков кату1Ш и ЭМАП, участвующее в излучении ультразвука W,, в два раза меньше, чем количество витков, участвующее в приеме Если в выражении ( коэф4)ициента двойного преобразования подставить
W
значение W W и W и принять во внимание, что индуктивность, обмотки возбуждения ЭМАП вблизи изделия определяется выражением
L L (l-K)i
(2)
где L - индуктивность обмотки возбуждения ЭМАП, удаленной от металлического изделия,
К 9,2 ---,
где h - зазо.р между катушкой возбуждения и металлическим изделием;
-средний радиус катушки, а индуктивность круглой плоской катушки, удаленной от металлического изделия, пропорциональна квадрату числа ее витков:
L,c:(,(3)
то полученный коэффициент двойного преобразования предложенного устройства Kj- превосходит коэффициент преобразования KQ традиционного ЭМАП с одной обмоткой, у которого в излучении и приеме принимает одинаковое количество витков (W, )
B |W(,)
ч .. 2
„„ B w I+R7p
pr(R,j-RjTT Krv w
Формула изобретения
Электромагнитно-акустический дефектоскоп, содержащий генератор, пре-- образователь, состоящий из постоянного магнита и катушки индуктивности, размещенной на рабочем торце постоянного магнита, усилитель и соединенный с ним блок V обработки сигнала, отлича- Q ю щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности, катушка индутс тивности выполнена в виде плоской би- филярной обмотки из проводов разного диаметра, начало и конец части ; обмотки из провода большего диаметра соединены соответственно с выходом генератора и землей, а начало и конец второй части обмотки соединены соответственно с входом усилителя и выходом генератора.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ | 2003 |
|
RU2246106C2 |
Сканирующий электромагнитно-акустический преобразователь | 1989 |
|
SU1719982A1 |
Электромагнитно-акустический преобразователь для неразрушающего контроля | 1988 |
|
SU1758546A1 |
Электромагнитно-акустический преобразователь для ультразвукового контроля | 2016 |
|
RU2649636C1 |
Устройство электромагнитно-акустического контроля рельсов | 2017 |
|
RU2653663C1 |
Электромагнитно-акустический дефектоскоп | 1990 |
|
SU1797039A1 |
БЛОК КАТУШЕК ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ | 2011 |
|
RU2476949C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА ДВИЖУЩЕГОСЯ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА | 2003 |
|
RU2231055C1 |
Устройство для электромагнитно-акустического контроля | 1989 |
|
SU1647385A1 |
Электромагнитно-акустический дефектоскоп | 1985 |
|
SU1377716A1 |
Изобретение относится к неразрушающему контролю и может использоваться для ультразвуковой дефектоскопии металлических материалов и изделий. Цель изобретения - повышение чувствительности дефектоскопа за счет увеличения коэффициента преобразования преобразователя. Дефектоскоп, обеспечивающий выявление поверхностных и внутренних дефектов в электропроводящих изделиях, состоит из электромагнитно-акустического преобразователя, генератора, усилителя и соединенного с ним блока обработки сигналов. Электромагнитно-акустический преобразователь содержит постоянный магнит и бифилярную обмотку из частей, выполненных проводами разного диаметра. На часть обмотки из провода большего диаметра подается возбуждающий импульс тока с генератора, вторая часть обмотки соединена последовательно согласно с возбуждающей так, что один конец ее подсоединен к выходу генератора, а другой - к усилителю. В результате такого построения дефектоскоп имеет повышенную чувствительность. 2 ил.
сриг
фиг.г
Буденко Г,А | |||
и др | |||
Установка для автоматизированного бесконтактного ультразвукового контроля качества листового- проката | |||
- Дефектоскопия, 1983, № 6,.с | |||
Термосно-паровая кухня | 1921 |
|
SU72A1 |
Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий/ Под ред | |||
В.В.Клюева | |||
М.: Машиностроение, 1986, т.2, с | |||
Синхронизирующее устройство для аппарата, служащего для передачи изображений на расстояние | 1920 |
|
SU225A1 |
Авторы
Даты
1989-09-30—Публикация
1987-09-15—Подача