Электромагнитно-акустический преобразователь для приема ультразвуковых колебаний Советский патент 1993 года по МПК G01N29/24 

Изобретение относится к средствам койтрольно-измерительной техники и может быть использовано при неразрушаю- щём контроле физико-химических свойств изделий.

Целью изобретения является повышение точности.

Для достижения указанной цели электромагнитно-акустический преобразователь для приема ультразвуковых колебаний, содержащий полый корпус и стержневой постоянный магнит, установленный в одной из стенок корпуса посредством демпфирующей прокладки, расположенный снаружи торец которого предназначен для закрепления на контролируемом объекте, снабжен двумя волноводами, закрепленными соответственно входом и выходом на боковых стенках корпуса, расположенный в корпусе торец магнита имеет электропроводящее

покрытие, а полость корпуса выполнена в виде объемного СВЧ-резонатора.

Использование объемного СВЧ-резонатора, собственная частота которого изменяется при перемещении постоянного стержневого магнита и является информативным параметром электрического сигнала, позволяет существенно повысить точность измерений. Это обуславливается тем, что, во-первых, малые перемещения (порядка 106) торца магнита вызывают значительные изменения (десятка килогерц) собственной частоты резонатора, во-вторых, современные электронно-счетные частотомеры обеспечивают возможность измерения частоты с абсолютной погрешностью порядка сотни герц, что позволяет получать относительную погрешность измерения в пределах 0,001%, и, в-третьих, образцовая (эталонная) аппаратура для вое00

о со

00

ел -N

произведения частоты имеет относительное среднеквадратичное отклонение 10 ,что обеспечивает высокие метрологические характеристики средств измерений.

На чертеже представлен электромагнитно-акустический преобразователь для приема ультразвуковых колебаний, разрез.

Электромагнитно-акустический преобразователь для приема ультразвуковых колебаний содержит постоянный стержневой магнит 1, демпфирующую прокладку 2, цилиндрический полый корпус 3, электропроводящее покрытие 4 на торце магнита 1, радиально-коаксиальный дроссель 5 в цилиндрическом корпусе 3, волноводы 6 и 7 для передачи энергии электромагнитного поля от генератора СВЧ (на чертеже не показан) и к измерительному блоку (на чертеже не показан) соответственно через вход 8 и выход 9 на боковых стенках корпуса 3, 10 - контролируемый объект, 11 - резонатор- ная полость объемного СВЧ резонатора.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь устанавливают наружным торцем магнита 1 на поверхность контролируемого объекта 10. За счет силы притяжения магнита преобразователь удерживается на объекте и обеспечивается надежный механический контакт. Второй торец магнита 1 с высокопроводящим покрытием 4 совместно с цилиндрическим корпусом 3 образуют полость 11 объемного СВЧ резонатора. От генератора СВЧ по волноводу 6 ч ерез вход 8 в полости 11 возбуждаются электромагнитные колебания типа HOIP (Р 1,2, ...), собственная частота которых определяется диаметром и длиной полости 11.

При возникновении в контролируемом объекте 10 ультразвуковых колебаний частички металла как внутри объекта 10, так и на его поверхности приходят в движение с

частотой возбуждающих колебаний. Постоянный магнит 1, установленный на поверхности объекта 10, также начинает колебаться, а корпус 3, в котором закреплен

на демпфирующей прокладке 2 постоянный магнит 1, остается неподвижным. Демпфирующая прокладка 2 позволяет магниту 1 и его торцу с высокопроводящим покрытием 4 совершать колебания вдоль оси корпуса 3,

остающегося неподвижным относительно объекта 10. Таким образом изменяется длина полости 11, и следовательно, собственная частота колебаний электромагнитного поля в объемном резонаторе, которые через

выход 9 и волновод 7 поступают на измерительный блок, передавая информацию об ультразвуковых колебаниях в объекте 10. Хотя при возбуждении колебаний типа HOIP в полости 11 и не требуется электрический

контакт между боковыми стенками постоянного магнита 1 и корпусом 3, так как в высокопроводящем покрытии 4 существуют только кольцевые токи, с целью обеспечения более высокой добротности резонатора

и точности измерений, в корпусе 3 выполнен радиально-коаксиальный дроссель 5. Формула изобретения Электромагнитно-акустический преобразователь для приема ультразвуковых колебаний, содержащий полый корпус и стержневой постоянный магнит, установленный в одной из стенок корпуса посредством демпфирующей прокладки, расположенный снаружи торец которого

предназначен для закрепления на контролируемом объекте,отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен двумя волноводами, закрепленными соответственно входом и выходом на боковых стенках корпуса, расположенный в корпусе торец магнита имеет электропроводящее покрытие, а полость корпуса выполнена в виде объемного СВЧ- резонатора.

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано при неразрушающем контроле физико-химических свойств изделий. Цель изобретения - повышение точности - достигается благодаря тому, что в электромагнитно-акустическом преобразователе для приема ультразвуковых колебаний, содержащем постоянный стержневой магнит, демпфирующую прокладку и корпус, расположенный в корпусе торец магнита выполнен с электропроводящим покрытием, полость корпуса представляет собой объемный СВЧ-резонатор, а преобразователь снабжен двумя волноводами, закрепленными соответственно входом и выходом на боковых стенках корпуса. 1 ил, СО с