Электромагнитно-акустический преобразователь

О П И С А Н И Е 1 ц 563622ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советским Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 30.06.77, Бюллетспь М 24Дата опубликования описания 20.07,77 1) М, Кл.з б 01 Ч 29/О ГосударственныВ комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий 53) УДК 620,179,16. Зичина аявите АКУСТИЧ ЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) ЗЛ ЕКТРОМАГН Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества материалов и может быть использовано для измерения толщины и выявления дефектов в металлических изделиях машиностроительной, металлургической промышленности и т. д,Известен электромагнитно - акустический преобразователь, содержащий катушку индуктивности с активными и пассивными участками.Однако в данном устройстве при работе возникает высокий уровень помех.Также известен электромагнитно-акустический преобразователь, выполненный в виде трансформатора, первичная обмотка которого подключена к усилительно-генераторному блоку дефектоскопа (или толщиномера), а вторичная обмотка выполнена в виде массивного витка. В состав преобразователя входит также источник постоянного магнитного поля (электромагнит, постоянный магнит), необходимый для осуществления электромагнитноакустического преобразования. Массивный виток имеет прорезь и одной из своих сторон обращен к контролируемому изделию, С помощью этого витка осуществляется подвод электромагнитной энергии к металлу при возбуждении (при прямом преобразовании) и съем энергии при приеме (обратном преобразовании). Существенным недостатком известного устройства является относительно низкий коэффициент прямого и обратного преобразования.Это объясняется наличием дополнительных 5 потерь, Возникаюпшх пз-за замыкания частиполезного тока по тем участкам поверхности вторичного витка, которые расположены вблизи его стороны, электромагнптно связанной с контролируемым изделием.О Цель изобретения - повыспть коэффициент преобразовачпяЭто достпгается тем, что виток выполнен ввиде цилиндра с прорезью вдоль образующей и петли из металлического проводника малой 5 тОлщины, замыающей прорезь и расположенной под полюсом источника постоянного магнитного поля,Кроме того, выполнение петли в виде периодической решетки, например пластины с про- О резями, позволяет дополнительно повыситькоэффициент преобразования при возбуждении поверхностных и нормальных волн.На фиг. 1 изображено описываемое устройство; на фиг. 2 - выполнение петли и на магничивающсго устройства для возбуждениянормальных волн.Электро агнптпо-акустческЙ преобразователь содержпт;сточни Пооноо поля, который В случ 2 е 11 спользов 2 н 1 я электромагнит 2 О состоит з катушки 1 и серде 1 ника 2. КромеКорректор Л. Брахнина Редактор Л. Чепайкина Заказ 1543/3 Изд.548 Тираж 1109 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 того, в конструкцию преобразователя входит обмотка 3 связи, намотанная поверх (или внутри) вторичного витка 4 и подключенная к усилительно-генераторному блоку 5. Над контролируемым изделием 6 расположена петля 7, замыкающая прорезь во вторичном витке, причем она может быть присоединена к этому витку непосредственно или с помощью токоподводя 1 цих шин 8.Устройство работает следующим образом, При возбуждении ультразвука по обмотке 3 протекает ток от генератора и наводит вторичный ток в витке 4, который затем протекает через активный элемент преобразователя - петлю 7, При этом благодаря взаимодействию вихревых токов в изделии 6 с полем электромагнита происходит возбуждение ультразвука. При приеме петля 7 воспринимает переменное электромагнитное поле, появляющееся в результате взаимодействия упругих колебаний в изделии 6 с полем электромагнита. Далее ЭДС петли через виток 4 трансформируется в обмотку 3 и подводится к усилителю. Благодаря тому, что петля 7 выполнена из проводника малой толщины, все ее участки связаны электромагнитно с контролируемым изделием 6 в равной степени и нет таких участков, по которым бы текли токи, не взаимодействующие с металлом изделия 6. Выполнение же вторичного витка 4 в виде цилиндра позволяет оптимальным образом расположить на нем обмотку 3, т, е. обеспечить максимальный коэффициент связи между обмоткой 3 и витком 4, Вследствие перечисленных конструктивных особенностей потери электромагнитной энергии на пути от обмотки 3 к петле(при 130 збуждении) или От пст;11 7 к Обмоке 3 (при приемс) умсьша 10 тся, см и дост 1 Гаетцсль изобрст еия - позь 11 псние коэффипиента преобразованя.5 Выполнение пстли 7 в виде периОдическойрешетки, например, с прорезями позволяет дополнительно повысить коэффициент преобразования для поверхностных или нормальных волн за счет геометрического согласования 10 формы решетки с пространственным распределением колебаний в этих видах волн. С целью улучшения согласования целесообразно выбирать период решетки (например, расстояние между прорезями) кратным полуволне 15 данного типа волны,Формула изобретения1. Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий трансформатор, первич ные обмотки которого служат для связи преобразователя с усилительно-генераторным блоком, а вторичная обмотка выполнена в виде витка, и источник постоянного магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью 25 повышения коэффициента преобразования, виток выполнен в виде цилиндра с прорезью вдоль образующей и петли из металлического проводника малой толщины, замыкающей прорезь и расположенной под полюсом ис точника постоянного магнитного поля.2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ющи й ся тем, что, с целью повышения коэффициента преобразования при возбуждении поверхностных и нормальных волн, петля вы полнена в виде периодической решетки, например пластины с прорезями.