Электромагнитно-акустический преобразователь

(23) ПриоритеОпубликовано авета Министров СССРпо делам изобретений(72) Авторы изобретения 1) Заявите енинградскии ордена Ленина электротехническии институ имени В. И. Вльянова (Ленина)54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКВСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕ Изобр прибора контактн ковых к наприме ультразвуковым ьзовано для неиема ультразвуых материалах, пластинах. и обмотки соединены м и концом соседней тение относится км и может быть испоого возбуждения и плебаний в исследуенормальных волн зан предлователь Известны электромагнитно-акустические преобразователи, включающие магнитную систему с П-образным полюсным наконечником, обмотку возбуждения и обмотку подмагничивания. Необходимым условием работы такого преобразователя является возникновение системы вихревых токов в исследуемом материале.Недостатком известного преобразователя является невозможность возбуждения и приема нормальных волн в материалах с плохой электрической проводимостью и высокой магнитной проницаемостью.В предложенном электромагнитно-акустическом преобразователе указанный недостаток устранен благодаря тому, что преобразователь снабжен вторым П-образным полюсным наконечником и объединяющим полюсные наконечники общим магнитопроводом, при этом обмотка подмагничивания расположена между полюсными наконечниками, обмотки возбуждения расположены на полюсах полюсных наконечников и в соседних полюсах намотаны в противоположных направлениях,а начало и коне досоответственно с лообмотки.На чертеже схематически пока5 женный преобразователь.Электромагнитно-акустический преобразователь содержит обмотку подмагничивания 1, расположенную на магнитопроводе 2 постоянного магнитного потока, на котором закрепле ны П-образные полюсные наконечники 3. Наполюсах 4 - 7 наконечников намотаны обмотки возбуждения 8. Обмотки возбуждения на полюсах 4, 5 намотаны в одном направлении, а обмотки на полюсах 6, 7 намотаны в про тивоположном направлении, конец обмоткиполюса 7 соединяется с концом обмотки полюса 6, начало обмотки полюса 6 подключено к началу обмотки полюса 5 и т, д.В режиме возбуждения преобразо 20 работает следующим образом.Протекающий по обмотке подмагничивания1 постоянный ток создает в магнитопроводе 2 постоянный магнитный поток, замыкающийся через полюсные наконечники и ферромагнит ную пластину 9. (Обмотка подмагничиванияподключена к источнику постоянного напряжения таким образом, что магнитный поток направлен справа налево по чертежу - см.стрелку А). Вследствие этого между каждым 30 полюсом полюсного наконечника и ферромаг466444 о Тираж 902 Подписное Изд. М 658 Заказ 1434/8 Типография, пр, Сапунова, 2 нитной пластиной возникает магнитостатическое взаимодействие.Для возникновения магнитостатического взаимодействия важно, чтобы пластина 9 обладала хорошо выраженными ферромагнитными свойствами, при этом никаких требований к электропроводности не предъявляется, В результате этого взаимодействия на поверхности пластины под полюсными наконечниками создаются равномерно распределенные статические напряжения, направленные параллельно внешней нормали к поверхности пластины. Эти упругие поверхностные напряжения возникают ввиду непрерывности тензора плотности потока импульса на границе ферромагнитной пластины, и их величина пропорциональна квадрату напряженности магнитного поля в воздушном зазоре между пластиной и каждым полюсным наконечником,При протекании по обмоткам возбуждения 8 переменного тока наряду с постоянным магнитным потоком создается переменный магнитный поток, который замыкается по пути, образованному П-образным полюсным наконечником и ферромагнитной пластиной. Обмотки возбуждения включены таким образом, что если в одном полюсном наконечнике в какой-то момент времени переменный магнитный поток замыкается по часовой стрелке, то в другом полюсном наконечнике - против часовой стрелки, и поэтому в этот же момент в одном воздушном зазоре постоянная и переменная составляющие напряженности магнитного поля складываются, а в соседних воздушных зазорах - вычитаются.В таком случае упругие напряжения также имеют постоянную и переменную составляющие.Известно, что если величина переменного магнитного поля достаточно мала по сравнению с величиной постоянного магнитного поля, то переменная составляющая упругих напряжений пропорциональна произведению напряженностей постоянного и переменного маг нитных полей и изменяется с частотой изменения переменного тока. В тех зазорах, в которых переменный и постояннь 1 й магнитные потоки совпадают, направление цеременной составляющей напряжений совпадает с на правлением внешней нормали к поверхностипластины (имеет место деформация растяжения), а в других зазорах переменные составляющие напряжений направлены в противоположную сторону (имеет место деформация 15 сжатия) .Таким образом, изменения напряжений подсоседними полюсными наконечниками происходят в противофазе. Такая система упругих напряжений на поверхности пластины воз буждает в ней нормальную волну,Предмет изобретенияЭлектр омагнитно-акустический преобразователь, включающий магнитную систему с 25 П-образным полюсным наконечником, обмотку возбуждения и обмотку подмагничивания, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возбуждения и приема нормальных волн в ферромагнитных материалах с любой 80 электрической проводимостью, он снабженвторым П-образным полюсным наконечником и объединяющим полюсные наконечники об.щим магнитопроводом, при этом обмотка подмагничивания расположена между полюс- ными наконечниками, обмотки возбуждения расположены на полюсах полюсных наконечников и в соседних полюсах намотаны в прогивоположных направлениях, а начало и конец каждой обмотки соединены соответствен но с началом и концом соседней обмотки.