Устройство для контроля движущегосяМАТЕРиАлА Советский патент 1981 года по МПК G01N29/04 

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может применяться при ультразвуковой дефектоскопии слоистых клееных изделий, например многослойных крупногабаритных труб.

По основному авт. св. № 338844 известно устройство для контроля движущегося материала с помощью ультразвуковых колебаний, содержащее генератор ультразвуковых колебаний, измерительный блок, излучатель и приемник, выполненные из двух магнитострикционных кольцевых сердечников с размещенными на них обмотками 1.

Недостатками этого устройства являются малая площадь акустического излучателя и приемника с контролируемым изделием и при неровной поверхности изделия - его нестабильность. Это приводит к низкой эффективности устройства, чрезвычайно щирокой диаграмме направленности излучателя и приемника и, как следствие, к малой помехоустойчивости, что не позволяет контролировать толстостенные изделия зеркально-теневым и теневым методами. При контроле слоистого изделия, состоящего из слоя металла и слоя полимера, зеркальнотеневым методом в изделии кроме полезной возникает помеховая волна, распространяющаяся в слое металла. Из-за малой площади акустического контакта и, вследствие

этого, очень щирокой диаграммы направленности излучателя сигнал помеховой волны на измерительном блоке во много раз превосходит полезный сигнал, что делает

невозможным регистрацию полезного сигнала.

Целью изобретения является расщирение ассортимента контролируемых изделий и повышение надежности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что кольцевой сердечник выполнен в виде обода из немагнитного неэлектропроводящего материала и охватывающей обод тороидальной оболочки из эластичного материала, заполненной магнитострикционной суспензией.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2-сечение А-А фиг. 1.

Устройство содержит генератор 1 ультразвуковых колебаний и измерительный блок 2, подключенные соответственно к излучателю 3 и приемнику 4 ультразвуковых колебаний, каждый из которых выполнен в

виде кольцевого сердечника 5, состоящего из обода 6 из немагнитного неэлектропроводящего материала, например текстолита, и охватывающей обод тороидальной оболочки 7 из эластичного материала, например

полиуретана, заполненной магнитострикционной суспензией 8. Обод б и оболочка 7 каждого сердечника 5 охвачены соответственно обмоткой 9 излучателя и обмоткой 10 приемника и установлены на роликовых опорах 11 и 12. Устройство при контроле З станавливают на изделие 13. Тороидальная тонкостенная оболочка 7 кольцевого сердечника должна обеспечить эластичность активного элемента (феррожидкости) и отвечать условия.м согласования акустических сопротивлеиий магнитострикнионной феррожидкости, заполняющей оболочку, и контролируемого изделия. Наиболее предпочтительным материалом для оболочки является полиуретан. Опорный элемент (обод) кольцевого сердечника должен обеспечить передачу усилия прижима на активный элемент (феррожидкость) сердечника и в то же время не взаимодействовать с магнцтострикционной феррожидкостью и не создавать помех в процессе вследствие собственной намагниченности. Материал опорного элемента должен быть достаточно жестким, немагнитным и неэлектропроводящим. Таким условиям отвечают текстолит, фтороиласт, плексиглас. Остальные конструктивные элементы устройства могут быть использованы без изменения.

Работает устройство следующим образом.

При приложении к роликовой опоре 11 и 12 усилия прижима тороидальная оболочка 7 с магнитострикционной суспензией 8 излучателя 3 и приемника 4, вследствие эластичности ее, деформируется в зоне контакта с контролируемым изделием 13, принимая форму его поверхности. При этом площадь акустического контакта с изделием значительна, обеспечивается надежное прилегание всех точек к контролируемому изделию в зоне контакта даже в том случае, если поверхность изделия имеет неровности. Для обеспечения максимальной эффективности контроля выбирают средний диаметр тороидальной оболочки так, чтобы на рабочей частоте имел место механический резонанс тора и магнитострикционной феррожидкости, и осуществляют поляризацию феррожидкости известным способом, например, с помощью дополнительной оболочки, размещаемой на одном каркасе с основной обмоткой 9. Вследствие больщой

площади акустического контакта излучателя и приемника с контролируемым изделием и синфазности ультразвуковых колебаний во всех точках зоны контакта диаграмма направленности преобразователя

сужается, что ведет к увеличению полезного сигнала и снижению уровня помех. Например, при ультразвуковом зеркально-теневом методе контроля изделий увеличивается сигнал волны 14 (фиг. 2) и резко уменьщается сигнал волны 15.

В сравнении с известным предлагаемое устройство более эффективно, более помехоустойчиво и может быть использовано для контроля более щирокого ассортимента

изделий.

Формула изобретения

Устройство для контроля движущегося материала по авт. св. № 338844, отличающееся тем, что, с целью расщирения ассортимента изделий и повыщения надежности контроля, каждый кольцевой сердечник выполнен в виде обода из немагнитного неэлектропроводящего материала и охватывающей обод тороидальной оболочки из эластичного материала, заполненной магнитострикционной суспензией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N° 338844, кл. G 01N 29/04, 1970 (прототип).

//

y///////7//% y///////y/////Y///////,

1

C)

A- Ij5 t/г./

Усилие npujKUf a

. I XXXX v vVVVSAA S S

«7w.