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

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для ультразвуковой дефектоскопии электропроводящих материалов и измерения геометрических размеров продукции металлургической промышленности. Цель изобретения - повышение К.П.Д. С помощью формирования магнитного поля соответствующей типографии за счет сопряжения двух высокоэнергетических плоских магнитов 1, 2, имеющих цилиндрические поверхности сопряжение одинакового радиуса R, и симметричного относительно линии стыковки расположения изогнутой, плоской, вытянутой катушки 4 в электропроводящей среде возбуждаются радиально-поляризованные сдвиговые акустические колебания и фокусированные поверхностные Рэлеевские волны. Приемником сдвиговых волн служит возбуждающая катушка в эхо-импульсном режиме, а Рэлеевские волны принимает катушка 5, выполненная в виде П-образного зигзага и размещенная в фокальной плоскости первой катушки 4 на расстоянии R от нее. 1 ил.

7.

7,

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для бесконтактной ультразвуковой дефектоскопи электропроводящих материалов и измерения геометрических размеров продукции металлургической промышленности.

Цель изобретения - првьшение коэффициента полезного действия за счет повышения коэффициента преобразования сдвиговых и поверхностных волн ЭМА преобразователя.

На чертеже представлена принципи- .альная схема электромагнитно-акусти- ческого преобразователя

Электромагнитно-акустический преобразователь содержит источник постоянного магнитного поля, состоящий из двух высокоэнергетических плоских магнитов и 2j, ферромагнитную пластину 3, плоскую катушку 4 индуктивности и плоскую катушку 5 индуктив- ности в виде П-образного зигзага, Плоские магниты и 2 установлены на пластине 3 разноименными полюсами и сопряжены боковыми поверхностями.Катушка 4 расположена на свободных торцах магнитов и вытянута симметрично вдоль линии сопряжения, а катушка 5 расположена на торце одного из магнитов, поверхности сопряжения магнитов выполнены цилиндрическими, точка пересечения геометрических осей второй катушки проходит через центр основа- ния поверхности сопряжения, а большая ось второй катзппки параллельна касательной к верхней точке основания

Преобразователь работает следую- щим образом

Магнитная система из магнита с выпуклой поверхностью сопряжения,магнита 2 с вогнутой поверхностью сопряжения, ферромагнитной пластины 3 фор мирует постоянное магнитное поле,топография которого обеспечивает фокусировку электродинамических сил в среде, возбуждаемых изогнутьм по линии стыковки магнитов витком с током Витки с током, которые располагаются симметрично вдоль линии сопряжения магнитов, составляют катушку 4. Импульс тока проходит по последней и наводит в электропроводящей среде образца вихревые токи, В результате взаимодействия вихревых токов с постоянным магнитным полем в скин-слое среды возникают синфазные электро

д

0

5

динамические силы, Тое силы, направленные под обеими сторонами катушки, имеющими противоположно направленные токи в одну сторону, внутрь дуги. Радиально-поляризованные объемные волны распространяются по нормали к поверхности средЫо Наряду с ними возбуждаются поверхностные Рэлеевские волны, которые распространяются перпендикулярно сдвиговым волнам в направлении от дуги изогнутой катушки к центру окружности радиуса г.Благодаря фокусировке, осуществленной за счет конфигурации магнитного поля и геометрии катущки 4, поБЬШ1ается коэффициент преобразования электромагнитной энергии излучателя в энергию поверхностных волн„ С этой же целью вторая катушка 5 размещена в фокальной плоскости катуппси 4, выполнена в виде П-образного зигзага и служит только для приема Рэлеевских волн, при этом повышается обратный коэффициент преобразования упругих колебаний поверхности среды в ЭДС приемной катушкио Повьппается и коэффициент преобразования сдвиговых волн, возбуждаемых и принимаемья катушкой 4, за счет того, что из линейно поляризованных они стали ра- диально поляризованными, это обеспечило большую плотность электродинамических сил в среде под внутренней частью катушки 4, а следовательно, и большую интенсивность акустических сдвиговых волн.

Формула изобретеиия

Электромагнитно-акустнческ й преобразователь, содержащий ферромагнитную пластину, два высокоэнергетических плоских магнита, установленных на плартине разноименными полосами и сопряженных боковыми поверхностями, расположенную на свободных торцах магнитов вытянутую симметрично вдоль линии сопряжения плоскую катушку индуктивности, отличающийся тем, что, с целью повышения КПП он снабжен второй плоской катушкой индуктивности, выполненной в виде П- образного зигзага и расположенной на свободном торце одного нз магнн- тов, поверхности сопряжения магнитов выполнены цилиндрическими, точка пересечения геометри«1еских осей второй катушки проходит через центр основа515239 6

ния поверхности сопряжения, а боль- касательной к верхней точке основа- шая ось второй катушки параллельна ния.