Приемно-излучающая система для резонансного электромагнитно-акустического контроля Советский патент 1990 года по МПК G01N29/04 

Изобретение относится к акустическим бесконтактным методам и средствам неразрушающего контроля и может быть использовано как приемно- излучающая система в установках для резонансного -шектромагнитно-акусти- ческого ( ЭМА) контроля качества заготовок и изделий в виде пластин ия электропроводящих и/или магнитных материалов, например дия контроля

плотности, твердости и износостойкости неперетачивяемых режупщх пластин ич твердых снлявпв, при наличии тесной корреляции между информативными параметрами резонансного ЭМА-сиг- НАла и характеристиками качества пластин.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем увеличения отношения с-пги.м MDVM.

00

На фиг.1 схематически показана приемно-излучающая система, сечение; на фиг.2 - электрическая схема соединения обмоток катушек возбуждения и приемных катушек приемке-ичлучающей системы; на фиг.З - блок-схема установки для резонансного ЭМА-конт- роля качества пластин, в которой используется приемно-излучающая систе- ма.

Приемно-излучающая система содержит обойму 1, в полости прямоугольного сечения которой размещают контролируемую пластину 2 (например, не- перетачиваемую режущую пластину из твердого сплава), первую накладную возбуждающую катушку 3, первую накладную приемную катушку 4, вторую накладную возбуждающую катушку 5, вторую накладную приемную катушку 6 Возбуждающие катушки выполнены идентичными, включены последовательно- встречно, приемные катушки выполнены идентичными и включены последователь но-встречно, а пара возбуждающих и пара приемных катушек закреплены на сопряженных стенках полости вблизи противолежащих ее углов.

Установка для резонансного ЭМА- контроля содержит приемно-излучающую систему 7, источник 8 постоянного манитного поля, генератор 9 качающейся части, частотомер 10, индикатор 11 амплитудно-частотных характеристи и вольтметр 12,

Предлагаемая при мно-излучающая система работает в составе установки для резонансного ЭМА-контроля (следующим образом.

На приемно-иэлучающую систему 7 (фиг.З) воздействует постоянное магнитное поле, создаваемое источником 8 (например, электромагнитом). Пусть дпя определенности это поле им ет продольную ориентацию, т.е. направлено перпендикулярно боковым граням контролируемой пластины 2, у которых расположены катушки 3 и 4. В пару встречно соединенных катушек 3 и 5, подключенную к генератору 9, поступает ток возбуждения, происходит ЭМА-возбуждение упругих колебаний пластины 2 синхронно действующими, одинаково направленными электро- динамическими силами типа сжатие-растяжение (растяжение-сжатие) благодаря тому, что эти силы синхронно растягивают или сжимают пластину 2 в

0

Q

0

5

поперечном направлении на участках расширенной зоны возбуждения под катушками 3 и 5, повышая эффектин- . ность возбуждения упругих колебаний. Компоненты первичного электромагнитного поля от катушек 3 и 5 частично компенсируют друг друга при их суперпозиции в пространстве вне зоны возбуждения, благодаря чему ослабляется результирующее первичное электромагнитное поле, проникающее в зону приема к катушкам 4 и 6. Во встречно диненных катушках 4 и 6 наводится результирующая ЭДС, обусловленная воздействием на катушку 4 вторичного электромагнитного поля от продольных упругих смещений пластины и воздействием на катушку 6 вторичного электромагнитного поля от поперечных упругих смещений пластины. Эта ЭДС отлична от нуля благодаря тому, что продольные и поперечные упругие смещения (а следовательно, и вторичные электромагнитные поля этих смещений) сдвинуты одно относительно другого по фазе на 90°. В то же время противофазные наводки от первичного элект- ромагнитного поля, проникающего в зону приема, взаимно компенсируются, и на выходе системы 7 имеет место электрический сигнал ЭМА-преобразо- вания, обусловленный в преобладающей мере вторичным электромагнитным полем упругих колебаний пластины и мало отягощенный вкладом электромагнитных помех. Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) 6(f) ЭМА-сигнала регистрируется при изменении частоты

возбуждения Ј в окрестности резонансной частоты fp упругих колебаний пластины. Регистрация АЧХ осуществляется по показаниям индикатора 11, подключенного к выходу системы 7, а контроль частоты - по показаниям частотомера 10, подключенного к выходу генератора 9. Для измерения уровня сигнала используется вольтметр 12, подключенный к выходу системы 7. По результатам измерений Ј и f в отдельных точках АЧХ в соответствии с известной методикой определяются информативные параметры Ј«, амплитуда резонансного ЭМА-сигнала Q механическая добротность и 5p/Q по которым при наличии их корреляции с такими показателями качества твердосплавных пластин как плотность, твердость, износостойкость и т.п. выносится суждение о качестве контролируемой пластины.

/

/

Изобретение относится к акустическим бесконтактным методам и средствам неразрушающего контроля и может быть использовано в установках для резонансного электромагнитно-акустического (ЭМА) контроля заготовок и изделий в виде пластин из электропроводящих и/или магнитных материалов, например, для контроля физико-механических свойств неперетачиваемых режущих пластин из твердых сплавов по информативным параметрам, определяемым из амплитудно-частотной характеристики резонансного ЭМА сигнала. Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем увеличения отношения сигнал/шум, достигается за счет того, что приемно-излучающая система, содержащая обойму для размещения в ней контролируемой пластины, накладные возбуждающую катушку и наклонную приемную катушку, а также вторую катушку приемную, подключенную к первой приемной катушке последовательно-встречно, снабжена второй накладной возбуждающей катушкой, обе приемные катушки выполнены идентичными. Обе возбуждающие катушки выполнены идентичными и соединены последовательно-встречно, а пара возбуждающих и пара приемных катушек закреплены на сопряженных стенках вблизи противолежащих углов полости обоймы, имеющей прямоугольное сечение. 3 ил.