Устройство для магнитострикционного возбуждения ультразвука Советский патент 1983 года по МПК G01N29/04 B06B1/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОСТРИКЦИОННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКА

- ,.

Изобретенве относится к неразрушакщему контролю и может быть использовано для возбуждения в контролщ уемом изделЕШ мощных акустняескик импульсов, в широком диапазоне частот.

Известно устройство для магнитострикцирнного возбуждения ультразвука, содержашее магнитостршигаонный рабочий элемент, выполненный в виде пакета, из листового магнт-остршагаонного материала заданных размеров, постоянный магнит, высок частотную катушку. /и соединенный с ней высокочастотный генератор тока 11 .

Наиболее близким к предпагаемоъ у по технической сущности и доствгаекюму результату является устройство для магнитострикнионного возбуждения ультразвука, содержашее магнитосрикцио ный рабочий элемент, выполненный в виде рабочей трубки, из магнитострв1&ционного материала заданных размеров, постоянный магнит, высокочастотную .

тушку и соединенный с ней высокочастотный )атор тока.

Высокочастотная катушка выподшена объемной, а постоянный магнит охватывает трубку из мал итострикционного материала 2 } .

К недостаткам известных устройств относятся ог| аниченнЬсть рабочего двн апазона возбуждения колебаний в облаоти высоких частот и невозможность ге10нерирования коротких импульсов.

Цель изо етения - расширение рабочего диапазона возбуждения колебаний в области высоких частот и расш фение функциональньЕх возможностей устройISства за счет обеспечения возможности генерирования коротких импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для магнитострикдионЖ)1ч возбуждения ультразвука, сод жа201цем.магнитострнк1шоиныйрабоций апе-. мент, постоянный магнит, высокочастотную катушку и соединенный с ней высокочастотный генератор тока, магнвто99стрикционный рабочий элемент и постоял ный магнит выполнены в виде пластин прямоугольного или круглого сечения, установленных соосно и параллельно друг другу с зазором, причем высота магнитострикционного рабочего элемента выбрана из соотношения а 5А , где d - высота магнитострикционного рабочего элемента; Л - длина волны ультразвуковых колебаний в магнитострикционном материале, высокочастотная катушка выполнена плоской и размещена в зазоре между плacтш aми, магнитострикцйонный рабо-. чий элемент выполнен из высокострикционного электропроводящего интерМЕ таллического соединения, а постоянный магнит - из магнитотвердого материала. На чертеже представлено предлагаемое устройство, общий вид, разрез. Устройство содержит магнитострикцйонный рабочий элемент 1 и постоянны магнит 2, выполненные в виде пластин круглого сечения, которые установлены соосно и параллельно друг другу с , плоскую высокочастотную катушку 3, размещенную в зазоре между пластинами, высокочастотный генератор 4 тока, соединенный с высокочастотной катушкой 3, и корпус 5. Высота магнитострикционного рабочего элемента выбрана из соотношения , где Л - длина волны ультразвуковых колебаний в магнитострикционном материале; сЗ - высота магннтострикдионного рабочего элемента. В качестве магнитострикдионного материала используют вьюокострикдионное электропроводящее интерметаллическое соеяинение, например, ТЪд 1 1i а постоянный магнит выполнен из магни тотвердогю материала, например SmCos Устройство работает следующим обра зом. Высокочастотная катушка 3, возбуи даемая высокочастотным генератором 4 тока, излучает электромагнитные волны, воздействую.щие на торцовую поверхность магнитострикционного рабочего элемента 1, находящегося в поле постоянного маг нита, 2. Локализованное вследствие скин эффекта вблизи торцовой поверхности магнитострикционного рабочего элемента 1 переменное магнитное поле вследствие магнитострикционного эффекта генерирует 2 акустические колебания, которые распространяются по магнитострикционному рабочему элементу 1 и, достигнув его терцовой поверхности, противоположной возбуждаемой, передаются при наличии соответствую;щего контакта в контролируемое изделие 6. Обеспечение в ус тройстве аффективного возбуждения ультразвука в ограниченной зоне магнитострикционного рабочего эл&мента позволяет выбирать частоту возбуждения- безотносительно к размерам магнитострикционного рабочего элемента и тем самым расширить рабочий диапазон возбуждения колебаний в области высоких частот. Использование же в качестве материала для изготовления маг нитострикционного рабочего элемента высокострикционных электропроводящих интерметаллических соединений дает возможность несмотря на уменьшение зоны возбуждения получить высокую интенсивность возбужденного ультразвука. Кроме того, электропроводность интерметаллических соединений обуславливает неоднородность зоны возбуждения, за счет чего и выбора высоты магнито- стрикциошюго элемента обеспечивается возможность генерирования коротких импульсов. Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет расширить рабочий диапазон возбуждения колебаний в области высоких частот и обеспечить возможность генерирования коротких импульсов. Формулаиэобретения Устройство для магнитострикционного возбуждения ультразвука, содержащее магнитострикцйонный рабочий элемент, постоянный магнит, высокочастотную катушку, и соединенный с ней высокочасятотный генератор тока, отличающееся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона возбуждения колебат НИИ в области высоких частот и расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возмо} ности генерирования коротких импульсов, магнитострикцйонный рабочий элемент и постоянный магниЧр выполнены в виде пластин прямоугольного или круглого сечения, установленных COOQHO и параллельно друг другу с зазором, причем высота магнитострикционного рабочего элемента выбрана из соотношения ,