Устройство для бесконтактного электромагнитного возбуждения упругих колебаний Советский патент 1982 года по МПК G01N29/04 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для де(|)ектоскопии проводящих изделий.

Известно устройство для бесконтактного ультразвукового испытания материалов, содержащее импульсный электромагнит и схему фиксированной задержки генератора зондирующих импульсов по отношению к началу импульса тока магнита. Задержка предназнамеиа для того, чтобы запустить генератор зондирующих импульсов в момент времени близкий к тому, когда магнитная индукция в изделии имеет максималь нее значение СП.

Недостатком этого устройства является то, что при работе в реальных условиях фактический момент запуска может не соответствовать полному промагничиванию изделия, поскольку этот момент в сильной степени зависит от свойств материала изделия. Это значительно снижает эф(|)ективность

возбуждения (коэффициент преобразования) f

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для бесконтактного электромагнитного возбуждения упругих колебаний, содержащее синхронизатор, соединенный с его выходом генератор импульсов тока, импульсный электромагнит, обмотка которого подключена к выходу генератора, высокочастотную катушку, закрепленную на торце электромагнита, и генератор зондирующих импульсов, соединенный своим выходом с высокочастотной катушкой. В это устройство введен блок, содержащий регулируемую задержку запуска генератора зондирующих импульсов. Этот блок позволяет отрегулировать задержку для каждого конкретного изделия по максимуму сигнала 2.

Недостатком известного устройства является недостаточно высокая надежность и эффективности возбуждения упругих колебаний. Надежность понижена из-за наличия относительно слож ного блока регулируемой задержки. Эффективность снижена вследствие то го, что практически невозможно уста новить индивидуальную задержку для каждого экземпляра данного типа изделий . Цель изобретения - повышение надежности и эффективности работы уст ройства. Указанная цель достигается тем, что устройство для бесконтактного электромагнитного возбуждения упругих, колебаний, содержащее синхронизатор, соединенный с его выходом ге нератор импульсов тока, импульсный электромагнит, обмотка которого под ключена к выходу генератора, высокочастотную катушку, закрепленную на торце электромагнита, и генератор зондирующих импульсов, соединенный своим выходом с высокочастотной катушкой, снабжено последовательно соединенными между собой резистором ,и диодом, включенным параллельно обмотке электромагнита, а вход гене ратора зондирующих .импульсов присое динен параллельно диоду. На чертеже изображена принципиальная электрическая схема предлага емого устройства. Устройство содержит синхронизатор 1, соединенный с его выходом генератор 2 импульсов тока, который может быть выполнен например, в виде модулятора с емкостным накопителем и с тиристором в качестве ключевого элемента (как показано на чертеже); импульсный электромагнит, обмотка 3 которого подключена к выходу генератора 2. Кроме того, в устройство входит высокочастотная катушка it, закрепленная на торце электромагнита, генератор 5 зондирующих импуль сов, к выходу которого присоединены катушка Д, резистор 6 и диод 7, соединенные между собой последовательно, причем вся цепочка 6 и 7 включена параллельно обмотке 3- Вход генератора 5 присоединен параллельно диоду 7. По этому входу осуществляет ся запуск генератора 5 зондирующих импульсов. При работе устройства, вблизи катушки k располагается контролируемое изделие 8. Устройство работает следующим образом. От синхронизатора 1 поступает импульс на запуск генератора 2. Генератор 2 подает импульс тока в обмотку 3 импульсного магнита. При этом протекает ток по цепочке из резистора 6 и диода 7, но поскольку диод в этом случае оказывается открытым, напряжение на нем невелико и запуска генератора 5 зондирующих импульсов, не происходит. На этом этапе работы устройства происходит постепенное нарастание импульса тока в обмотке 3, поскольку ток в индуктивности не меняется скачком. Скорость нарастания определяется параметрами обмотки 3. напряжением генератора 2 и параметрами (электропроводностью, магнитной проницаемостью) изделия 8. Вместе с увеличением тока происходит рост магнитной индукции в изделии 8, а величина напряжения на обмотке 3. наоборот, уменьшается, сохраняя первоначальный знак. В какой-то момент времени величина магнитного поля достигает максимального значения. При этом, согласно закону электромагнитной индукции, напряжение на обмотке 3 обращается в нуль, после чего меняет знак и начинает увеличиваться по абсолютной величине. Но теперь диод 7 оказывается уже закрытым и напряжение на нем быстро нарастает до величины, при которой происходит залуск генератора 5- Последний формирует высокочастотный импульс, который подается на катушку k, в результате чего происходит возбуждение упругих колебаний. Таким образом, возбуждение осуществляется всегда по достижении индукцией магнитного поля максимального значения, независимо от времени, когда это значение достигается, т.е. в конечном счете независимо от свойств материала изделия, параметров генератора и т.п. Благодаря предлагаемому устройству достигается высокая эффективность возбуждения. Использованная цепочка из резистора и диода обладает значительной простотой и надежностью, вследствие чего повышается эффективность предлагаемого устройства. Формула изобретения Устройство для бесконтактного электромагнитного возбуждения упругих колебаний, содержащее синхронизатор. соединенный с его выходом генератор импульсов тока, импульсный электромагнит, обмотка которого подключена к выходу генератора, высокочастотную катушку, закрепленную на торце элект ромагнита, и генератор зондирующих импульсов, соединенный своим выходом с высокочастотной катушкой, о т л и мающееся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы, оно снабжено последовательно соединенными между собой реУ /Ч

g

Ln.

I

Y mm7/////////A зистором и диодом, включенным параллельно обмотке электромагнита, а вход генератора зондирующих импульсов присоединен параллельно диоду. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 Id 2S/Qk, 30.10.70. 2.Авторское свидетельство СССР № iH879, кл. G 01 N 29/ОЦ, 09,08.7 .(прототип).