Электромагнитно-акустическое устройство Советский патент 1991 года по МПК G01N29/24 

Ю Ю XJ

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и материалов и может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии Цель изобретения - расширение области использования и повышение достовеоности контроля за счет изменения в широких пределах диаграммы направленности ЗМА преобразователя а также за счет снижения влияния взаиморас юложения элементов и технологического разброса характеристик серийных электромагнитноакустических преобразователей на результаты контроля. Это достигается благодаря тому, что в электромагнитно-акустическом устройстве для бесконтактного ультразвукового контроля, содержащем приемно- излучающую систему, состоящую из электромагнита, катушки возбуждения и измерительной катушки, высокочастотный генератор, последовательно соединенный с катушкой возбуждения, и блок обработки сигналов, катушка возбуждения приомно- излучающей системы выполнена в виде п секций (где п 2) в форме сегментов Ра бочие торцы всех секций катушки возбуждения и измерительной катушки расположены на параллельньх плоскостях или в одной плоскости, а вход каждой секции катушки возбуждение соединен с выходом соответствующего каната обработки сигнала, состоящего из погледовательно соединенных блока измерен1- я и управляющего блока сравнения, вь коды которого подключены к управляющим входам регупр тора амплитуды тока и фазовращателей соответствующих каналов 2 ил сл 44

Изобретение относится к неразрушаю- шему контролю изделий и материалов м может быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии

Цель изобретения - расширение области использования и повышение достоверности контроля.

Это достигается тем, что диаграмма направленности излучающей системы может

изменяться в более широких пределах соответственно в более широких пределах изменяется и вектор направленности акустической волны, т е возрастает количество типов и конфигураций выявляемых дефектов

На фиг. 1 изображена функциональная схема электромагнитно-акустического устройства для бесконтактного ультразвукового контроля; на фиг. 2 - катушка возбуждения приемно-излучающей системы.

Электромагнитно-акустическое устройство для неразрушающего контроля содержит приемно-излучающую систему, состояа1ую из электромагнита 1, секции 2, 3 катушки возбуждения, измерительную катушку 4, каналы возбуждения в виде последовательно соединенных с секциями 2, 3 катушки возбуждения фазовращателей 5, б и регуляторов 7, 8 амплитудного значения тока возбуждения, высокочастотный генератор 9 канал обработки сигнала в виде последовательно соединенных блока 10 измерения и управляющего блока 11 сравне ния. Выходы канала подключены к управляюшим входам управляемых регуляторов 7, 8 амплитуды и фазовращателей 5, б а выход - к измерительной катушке 4.

Электромагнитно-акустическое устройство работает следующим образом. Перед проведением контроля, используя эталонный (контрольный) электромагнитно- акустический преобразователь, форм диаграммы направленности которого устанавливают в соответствии с видом выявляемых дефектов и конфигурацией контролируемых изделий путем регулировки амплитудных значений токов возбуждения и величины фазового сдвига между ними (фазовращатели 5, 6), регуляторы 7, 8 амплитудного значения тока возбуждения, а в качестве изделия используют контрольный образец, подают импульс тока от высокочастотного генератора 9 на секции 2, 3 катушки возбуждения. При этом в контрольном образце наводятся вихревые токи, пондеро- моторное взаимодействие которых с постоянным полем электромагнита 1 приводит к возникновению в контрольном образце упругих колебаний.

Прием и регистрация акустических сигналов производятся в канале обработки сигнала. Параметры акустического сигнала вводят в блок 11 сравнения и считают их исходно заданными. Затем устанавливают в устройство серийный (рабочий) ЭМА преобразователь, повторно возбуждают акустические колебания в контрольном образце, регистрируют акустические сигналы и, изменяя форму диаграммы направленности катушки возбуждения путем выбора амплитудных значений токов возбуждения и величины фазового сдвига между ними, добиваются максимального совпадения параметров акустического сигнала с исходно заданными.

Эта операция производится следующим образом. Регуляторы 7,8 амплитудного значения тока возбуждения позволяют изменять величину тока возбуждения от 1 мин Тмакс, а фазовращатели 5, 6 обеспечивают изменение величины фазового сдвига токов возбуждения в секциях 2, 3, катушки аозбуждения по отношению к току возбуждения высокочастотного генератора на ±Ду.

Для получения максимального совпадения параметров акустического сигнала с

исходно заданными амплитудные значения токов возбуждения в секциях 2, 3 ка- тушки возбуждения одновременно и сменяют от Тмакс до 1 мин и от 1 мин до «ISKC соответственно. При этом величины

сдвигов токов возбуждения в секциях 2, 3 катушки возбуждения по отношению к току высокочастотного генератора равны нулю. Определяют моменты максимального совпадения параметров акустического сигнала с исходно заданными и фиксируют амплитудные значения токов возбуждения. Затем одновременно изменяют величины фазовых сдвигов токов возбуждения в секциях 2, 3 катушки возбуждения от - рдо+$р j соответственно, определяют момент максимального совпадения параметров акустического сигнала с исходно заданными и фиксируют полученные величины фазовых сдвигов.

Установленные в процессе этой операции амплитудные значения токов возбуждения и величину фазового сдвига между

ними поддерживают во время проведения контроля неизменными. При проведении контроля контролируемое изделие устанавливают в измерительную позицию. Возбуждают в нем акустические колебания, подавая импульс тока от высокочастотного генератора 9 через последовательно соединенные фазовращатели 5, 6 и регуляторы 7, 8 амплитудного значения тока возбуждения на секции 2, 3 катушки

возбуждения, регистрируют акустический сигнал и по его параметрам судят о качестве изделия.

В случае замены ЭМА преобразователя или его элементов повторяют операцию

настройки по контрольному образцу, используя в качестве исходно заданных параметры акустического сигнала, хранящиеся в блоке памяти управляющего анализатора.

При выявлении дефектов сложной конфигурации и различного характера в процессе контроля изменение формы диаграммы направленности катушки возбуждения ЭМА преобразователя производится программно путем изменения амплитудных значений токов возбуждения и величины фазового сдвига между ними. Формула изобретения Электромагнитно-акустическое устройство, содержащее высокочастотный генератор, приемно-излучающую систему и канал обработки сигнала, вход которого соединен с измерительной катушкой при- емно-излучающей системы, отличающееся тем, что, с целью расширения области использования и повышения достоверности контроля, катушка возбуждения приемно-излучающей системы выполнена в виде п секций, где п 2, в форме сегментов, рабочие торцы которых

сриг.1

0

расположены в одной плоскости или на параллельных плоскостях, устройство снабжено п каналами, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных регулятора амплитуды тока возбуждения, вход которого соединен с генератором, и фазовращателя, выход которого подключен к соответствующей секции катушки возбуждения, а канал обработки сигнала выполнен в виде последовательно соединенных блока измерения и управляющего блока сравнения, выходы которого подключены к управляющим вхо дам управляемых регуляторов амплитуды тока и фазовращателей соответствующих каналов.