Электромагнитно-акустический преобразователь и (его вариант)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 801067429 А й 29/04 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразруюающих методов и средств контроля качества материалов(56) 1Авторское свидетельство СССР 9 868538, кл. 0 01 М 29/04, 1977.2. Авторское свидетельство СССР 9 905771, кл. О 01 М 29/04, 1979 (прототип).(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (ЕГО ВАРИАНТЫ), (57) 1. Электромагнитно акустический преобразователь, содержащий катушку, магнит и магнитострикционный диск, размещенный в плоскости, перпендикулярной оси магнита,соосно с ним, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, катушка выполнена в виде охватывающего магнит соленоида, ось которого параллельна плоскости магнитострикционного диска, а в последнем выполнены симметричные параллельные прорези-отражатели, равные по длине рабочей части катушки и расположенные перпендикулярно оси последней.2, Электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий катушку магнит и магнитострикционный диск, размещенный в плоскости, перпендикулярной полюсной оси магнита, со" осно с ним, о т л и ч а ю щ и й с я тем; что, с целью повышения чувствительности, он снабжен концентрато ром магнитного поля, расположенным между магнитом и магнитострикционным диском, катушка выполнена в виде охватывающего концентратор соленоида, ось которого перпендикулярна оси магнита, а в магнитострикционном диске выполнены симметричные параллельные прорези-отражатели, равные по длине рабочей части катушки и расположенные перпендикулярно оси последней.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии изделий и деталей из ;Ферромагнит- ных материалов.Известен электромагнитно-акусти ческий ( ЕМд;) преобразователь, содержащий магнит, магнитострикционный диск и размещенную на ней катушку Г 1 3.Недостатком этого ЭМА преобразователя является низкая чувствительность, обусловленная размещением катушки на магнитострикционном диске,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ЭМА преобразователь, содержащий катушку, магнит и магнитострикционный диск, размещенный в плоскости, перпендикулярной оси магнита, соосно с ним. Катушка в этом ЭМА преобразователе выполнена плоской Г 2 3 20Недостатком такого ЭМА преобразователя является низкая чувствительность, обусловленная конструкцией и размещением катушки относительно магнита.25Цель изобретения - повышение чувствительности.Поставленная цель достигается тем, что в электромагнитяо-акустическом преобразователе, содержащем ЗО катушку, магнит и магнитострикционный диск; размещенный в плоскости, перпендикулярной оси магнита, соосно с ним, катушка, выполнена в виде охватывающего магнит соленоида, ось 35 которого параллельна плоскости магнитострикционного диска, а в последнем выполнены симметричные параллельные прорези-отражатели, равные по длине рабочей части катушки и рас положенные перпендикулярно оси последней.По второму варианту эта цель достигается тем, что электромагнитноакустический преобразователь, содер жащий катушку, магнит и магнитострик.ционный диск размещенный в плоскости, перпендикулярной полюсной оси магнита, соосно с Нимснабжен концентратором магнитного поля, расположенным между магнитом и магнитострикционным диском, .катушка выполнена в виде охватывающего концентратор соленоида, ось которого перпендикулярна оси магнита, а в магнитострикционном диске выполнены 55 симметричные параллельные прорези- отражатели, равные по длине рабочей части катушки и расположенные перпендикулярно оси последней.На Фиг. 1 изображена измеритель чая схема с ЭМА преобразователем; на.Фиг. 2 - то же, с вариантом ЭМА преобразователя, на Фиг, 3 и 4 - варианты выполнения магнитострикционного диска. 65 ЭМА преобразователь в первом варианте выполнения содержит катушку 1, магнит 2, магнитострикционный, диск 3, размещенный в плоскости перпендикулярной оси магнита 2, соосно с ним. Измерительная схема содержит последоаательно соединенные генератор 4, усилитель 5, индикатор б и ЭМА преобразователь (первый вариант. Катушка 1 ЭМА преобразователя соединена с выходом генератог;. ра 4.По второму варианту ЭМА преобразователь содержит катушку 7, соединенную с выходом генератора 4, магнит 8, магнитострикционный диск 9, размещенный в плоскости, перпендикулярной оси магнита 8, соосно с ним и концентратор 10 магнитного поля, расположенный между магнитом 8 и магнитострикционным диском 9, а катушка 7 выполнена в виде охватывающего концентратор 10 соленоида.ЭМА преобразователь по первому варианту выполнения работает следующим образом.С помощью генератора 4 и катушки 1 возбуждают в магнитострикционном диске 3 высокочастотное касательное магнитное поле. При установке ЭМА преобразователя на изделие 11 магнит 2 создает в магнитострикционном диске 3 только нормальное магнитное поле за счет шунтирующего действия изделия 11. При наличии в изделии 11 поверхностного дефекта исходное нормальное магнитное поле искажается за счет искривления магнитных силовых линий на дефекте. При этом в магнитострикционном диске 3 возникают касательные компоненты постоянного магнитного поля, благодаря чему в нем возбуждаются упругие колебания.Многократно отражаясь от отражателей магнитострикционного диска 3, упругие колебания складываются под . катушкой 1, усиливаются усилителем 5 и регистрируются. индикатором б. Повышение чувствительности достигается тем, что высокочастотное и постоянное магнитное поле, создаваемое взаимным расположением катушки 1 и магнита 2, Ъозбуждают упругие колебания в магнитострикционном диске 3 только при наличии в изделии 11 дефекта, а наличие расположенных по обе стороны катушки 1 параллельных ее рабочей. части отражателей магнитострикционного диска 3 обеспечивает оптимальное сложение принятых многократных сигналов, что увеличивает соотношение сигнал - помеха.Повышение чувствительности достигается также эа счет повышения добротности кох ебательной системы ЭМА преобразователя, что обеспечи1067429 Составитель Р.ВосканянРедактор М.Петрова Техред С.Мигунова Корректор А.Повх э 11202/ФВ 8 Тираж 828 НИИПИ Государствен по делам изобретени 113035, Москва, ЖПго комитета Си открытийРаушская на сноу д е лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна вается применением магнитов из феррита бария.ЭМА преобразователь по второму варианту выполнения работает следующим образом.С помощью генератора 4 и катушки 7, расположенной на концентраторе 10, возбуждают в магнитострикционном диске 9 высокочастотное касательное магнитное поле. При установке ЭМА преобразователя на изделие 11 магнит 8 создает в магнитострикционном диске 9 только нормальное магнитное поле за счет . шунтирующего действия изделия 11.При наличии в изделии 11 поверхностного дефекта исходное нормальное магнитное поле искажается эа счет искривления магнитных силовых линий на дефекте. При этом в магнитострикционном диске 9 возникают касательные компоненты постоянного магнитного поля, благодаря чему в нем возбуждаются упругие колебания.Многократно отражаясь от отражате" лей магнитострикционного диска 9, упупругие колебания складываются под катушкой 7,.усиливаются усилителем 5 и регистрируются индикатором 6. Повышение чувствительности приэтом обеспечивается эа счет концентрации магнитного потока в узкойобласти магнитострикционного диска,где происходит прямое и обратное электромагнитно.акустическое преобра-.15 эование, а также за счет концентратора, выполненного из магнитодиэлектрика с малой магнитострикционнойконстантой типа никель-марганцевыйферрит и магнита, выполненного из20 сплава самарит-кобальт,