Электромагнитно-акустический преобразователь Советский патент 1989 года по МПК G01N29/04 

И seHejsamopt/ Haffaf u4i/fa 0UfU l/UfN/ ff

/г fenef amot y tfOffiKMuvueoio- .

(Л

ff генератору

3OHeupyioeittr nffООООО- fc уллсое

Куси ите/ж

сл

05 СО

ел

вых колебаний достигается за счет того, что в преобразователе, содержащем ОППО9ИТНО установленные электромагниты с концентраторами 3, 4 магнитного поля, возбуждающую 5 и приемную 6 высокочастотные катушки индуктивности со спиральной намоткой, один из концентраторов 3 ти.шол- нен в виде прямого усеченного конуса, а концентратор А виполнен в виде

трубы, внутри которой помещена диск- пробка 9 с той же магнитной проницаемостью, что и труба. Когда дискпробка 9 выдвинута заподлицо с

краем трубы, в материале возбуждают- сп только сдвиговые волны, а когда диск-пробка отодвинута от края трубы - одновременно возбуждаются

продольные и сдвиговые УЗ колебания. 1 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для возбуждения и приема ультразвука при контроле листовых материалов из немагнитных металлов и сплавов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет одновременного возбуждения продольных и сдвиговых ультразвуковых колебаний достигается за счет того, что в преобразователе, содержащем оппозитно установленные электромагниты с концентраторами 3, 4 магнитного поля, возбуждающую 5 и приемную 6 высокочастотные катушки индуктивности со спиральной намоткой, концентратор 3 выполнен в виде прямого усеченного конуса, а 4 концентратор выполнен в виде трубы, внутри которой помещен диск-пробка 9 с той же магнитной проницаемостью, что и труба. Когда диск-пробка 9 выдвинута заподлицо с краем трубы, в материале возбуждаются только сдвиговые волны, а когда диск-пробка отодвинута от края трубы - одновременно возбуждаются продольные и сдвиговые УЗ колебания. 1 ил.

Изобретение относятся к неразру- тающему контролю и может быть использовано для возбуждения и приема ультразвука при контроле листовых материалов из немагнитных металлов и сплавов.

Целью изобретения является рас- ширеН1ге функциональных возможностей за счет одновременного возбуждения; продольных и сдвиговых ультразвухо- вых колебаний.

На чертеже представлен электромагнитно-акустический преобразователь.

Устройство содержит два электромагнита 1 и 2, первый 3 и второй 4 концентраторы магнитного поля, возбуждающую высокочастотную катушку 5, электр1гчески соединенную с генератором зондир тощих импульсов (не показан) , приемную высокочастотную катушку 6, электрически соединен- ньсо с усилителем (не показан), обмотки 7 электромагнитов, электрически соединенные с генератором импульсов намагничивания (не показан). Катушки 5 и 6 индуктивности выполнены плоск11ми со спиральной намоткой расположены в параллельных плоскостя перпендикулярных оси электромагнитов 1 и 2, и размещены на рабочих торцах (т.п., обращенных к контролируемому листу 8 из немагнитного материала) соответственно концентраторов 3 и 4 Первый концентратор 3 выполнен в виде усеченного прямого конуса, об- ращенного узким концом, на котором закреплена возбуждающая катушка 5, к контролируемому листу 8, а щироким концом скрепленного с магнитопрово- дом электромагнита 1. Второй концентратор 4 выполнен в виде полой трубы с частичной резьбой с внутренней стороны и диска-пробки 9, имеющей с нар- окной стороны резьбу, а

5 0

5

0 5 0 5

5

с тыльной CTOpoiai - жестко скрепленную с ней рукоятку 10. При вращении последней можно перемещать диск- пробку 9 вдоль оси трубы. Материал трубы и диска-пробки 9 имеет одинаковую магнитную проницаемость. Второй концентратор 4 так же как и первый скреплен с магнитопроводом электромагнита 2, а рабочей поверхностью oбpaп eн к первому концентратору 3. Обр концентратора имеют совпадающую (общую) продольную ось, равно как и магнитопроводы электромагнитов. Диск-пробка. 9 и труба концентратора 4 выполнены с одинаковой магнитной проницаемостью.

Электромагнитно-акустический преобразователь работает следующим образом.

С выхода генератора зондирующих импульсов высокочастотные электрические колебания подаются на катушку 5 индзжтнвности, Источником магнитного поля являются электромагниты 1 и 2. С помощью концентраторов 3 и 4 получают магнитное поле в зоне Iприемной; 5 и передающей 6 катушек ИНДУКТИВНО.СТИ. От взаимодействия магннтного поля и высокочастотных электромагнитных колебаний, создаваемых возбуждающей катушкой 5, в контролируемом листе возникают вихревые токи и ультразвуковые колебания. Когда диск-пробка 9 находится заподлицо с краем трубы, то магнитные силовые линии нормальны к |рабочим поверхностям концентраторов 3 и 4, тогда в контролируемом листе 8 возникают в основном только сдвиговые ультразвуковые колебания. Когда диск-пробка 9 отодвинута с помощью вращения р, коятки 10 вглубь концентратора 4, силовые магнитные линии располагаются под углом к

поверхности контролируемого листа 8, т.е. имеют и нормальну1ё, и тангенциальную составляющие, то в последнем возникают одновременно и сдБигов()1е, и продольные ультразвуковые колебания. Перемещая диск- пробку 9, можно добиться заданного по условиям контроля соотношения между сдвиговыми и продольньми ультразвуковыми колебаниями и их равенства. Во время паузы между зондирующими импульсами в силу обратного эффекта ультразвуковые колебания наводят в приемной катушке 6 индуктивности высокочастотные электрические колебания, которые поступают на усилитель.

Изобретение позволяет при контроле неферромагнитных материалов одним измерением, в одном и том же месте определять акустические и физические свойства материала, например скорост продольных и сдвиговых волн, упругие модули и другие, что повьппает точность измерений.

Составитель И.Кесоян Редактор И.Горная Texperf Л.Олийнык

Заказ 6386/48

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

16957

Формула изобретения

Электромагнитно-акустический пpeoбpaзoвateль для контроля листовых немагнитных материалов теневым методом, содержащий расположенные оппозитно электромагниты с концентраторами магнитного поля разной полярности, расположенные на торцах

0 концентраторов возбуждающую и приемную высокочастотные катушки индуктивности со спиральной намоткой в виде плоских колец, плоскости которых параллельны, один из концентрато15 ров которого выполнен в виде прямого усеченного конуса, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей

за счет одиовременного возбуждения

20 продольных и сдвиговых ультразвуковых колебаний, другой концентратор выполнен в виде трубы, внутри которой установлен с возможностью воз- вратногпоступательного перемещения

25 диск-пробка из материала с той же магнитной проницаемостью, что и материал трубы.

Корректор Н .Король

Подписное