Электромагнитно-акустический преобразователь

(9) (1) 4(51) С 01 Я 29/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(21) 3654540/25-28 корпус с транспортными окнами, раз(22) 21,10.83 мещенные в нем электромагнит, состоя- :(46) 15.03.85. Бюл. У 10 щий иэ магнитопровода и намагничи- . (2) В.И. Срокин, В,В. Гарькавый, вающей катушки, и возбуздающую катуа- Н.Ф. Левченко, П.Е. Чернякова, ку, закрепленную на полюсе магнито-В.А. Дубров и В.А.Катасонов провода, о т л и ч а ю щ и й с я (71) Украинский ордена Трудового тем, что, с целью повышения достовер-, Красного Знамени научно-исследова" ности контроля, намагничивающая тельский институт металлов катушка выполнена в виде двух про- (53) 620.179.14(088.8) ходных встречно включенных соленои- (56) 1. Авторское свидетельство СССР дов, закрепленных соосно в корпусе У 590660, кл. С 01 В 29/04, 1976.. напротив транспортных окон, возбуа 2, Авторское свидетельство СССР дающая катушка с магнитопроводом.В 251835, кл. С 01 Ю 29/04,1967 расположена мевду соленоидами в(прототнп). плоскости, параллельной их общей :(54)(57) ЭЛЕКТРОИАГНИТНО-АКУСТИЧЕС- оси, а магнитопровод подпрузинен в фКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ для контроля направлении, перпендикулярном этой : ферромагнитных изделий, содержащий оси.1145285 ФИзобретение относится к средствам контрольно"измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля дефектов иэделий иэ ферромагнитных металлов. 5Известен электромагнито-акустический преобразователь, содержащий подиагничивающее устройство в виде соленоиде, шарнирно закрепленного по одну сторону контролируемого из делия,и расположенную в его поле по другую сторону изделия индукционную катушку 1 .Недостатком данного преобразователя является громоздкость подиаг ничивакш 1 ей снстемы, так как созданию мощного постоянного подмагничнвающего поля в зоне контроля мешают экранирование магнитного потока самим ферромагнитным изделием . 20 и копебания зазора между соленоидом и движущимся иэделием, что отрицательно сваэывается на достоверности контроля.Наиболее близким к предлагаемому 25 по технической сущности является . электромагнитно-акустический преобразователь дляконтроля ферромагнитных иэделий, содержащий корпус с трансиортныии окнами, размещенные в неи жектромагнит, состоящйй из иагнятонровода и наиагничивающей катушки, и возбуждающую катушку, за" креплеииую иа полюсе магнитонровода Ц.Однако ири контроле движущихся криволинейных иэделий из-за массивности иреобразователя невозможно стабилизировать зазор между преобрвзоватеиеи и изделием и тем самым обеспечить нужную достоверность контреия. Особенно .это характерно . нри скоростной дефектоскопии изделий кояещой длины со значительной коющеукФ кривизной. Кроме того, на достоеерности контроля отрицательно".еказнвается при продолжительном контроле трудность стабилизации величины постоянного подмагничивающего нопя из-за налипания от 50 слаивающей окалины и изменения темнерагуры иагнитопровода.Цель изобретения - повышение достоверности контроля ферромагнитных иэделий.. Для доствйкеиия указанной цели в ,электромагнитно-акустическом преобразователе для контроля ферромагнитных иэделий, содержащем корпус странспортными окнами, размещенныев нем электромагнит, состоящийиз магнитопровода и намагничивающейкатушки, и возбуждающую катушку,закрепленную на полюсе магнитопровода, намагничивающая катушка выполнена в виде двух проходных встречновключенных соленоидов, закреплен"ных соосно в корпусе напротив транспортных окон, возбуждающая катушкас магнитопроводом расположена между соленоидами в плоскости, параллельной их общей осн, а магнитопровод подпружинен в направлении, перпендикулярном этой оси.На чертеже приведена конструкциямагнитно-акустического преобразователя.Преобразователь содержит электромагнит, состоящий из магнитопровода1 и намагничивающей катушки, выпол-ненной в виде двух идентичных соленоидов 2 и 3, и возбуждающую катушку 4,закрепленную на полюсе магнитопровода 1, помещенного в каретку 5 сконтактными роликами 6. Соленоиды 2и 3 закреплены на корпусе 7 напротивтранспортных окон 8 и 9 с ловушка"ми 10 и 11 таким образом, что имеютобщую ось 0101. Возбуждающая катушка4 вместе с магнитопроводом 1 закреплена в каретке 5, подпружннена относительно корпуса 7 с помощью пружин12 и регулировочных болтов 13,пропущенных через направляющие пазы14 корпуса 7. При этом обеспечи-вается подпружинивание магнитопровода 1 в направлении оси 0 О, нориентация плоскости П - П, возбуждающей катушки 4 параллельно этойоси.Электромагнитно-акустическийпреобразователь работает следующимобразом.1Соленоиды 2 и 3 запитываются пос-тоянным током от источника питания(не показан) таким образом, чтобынаправление постоянных магнитныхполей, создаваемых ими, было проти"воположным, а на возбуждающую катушку4 подаются высокочастотные импульсыультразвукового диапазона, Затемв корпус 7 через окна 8 и 9 вводитсяэталонное изделие (не показано)из ферромагнитного материала длянастройки. При этом магнитное поле,создаваемое соленоидами 2 и 3, суще1145285 4Выполнение намагничивающей катушки преобразователя в виде .двух проходных встречно включенных соленоидов позволяет создавать мощноеподмагничивающее поле в изделии припомещении его внутрь соленоидов,причем направление постоянного магнитного поля между соленоидами будет перпендикулярным к поверхности 1 О изделия, что является обязательнымдля проведения достоверного контроля сдвиговыми волнами.Закрепление соленоидов в корпусенапротив транспортных окон позволя ет стабилизировать условия подмагничивания движущегося изделия, чтотакже положительно сказывается на,достоверности контроляСоставитель В. филиновРедактор М. Петрова Техред Т.Маточка Корректор С. Шекмар Заказ 1164/33 Тираж 897 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ственно возрастет, и каретка 5 вместе с закрепленными на ней магнитопроводом 1 и возбуждающей катушкой 4 опустится и,упрется роликами в поверхность эталона.Соленоиды 2 и 3 создают в изделии магнитный поток, направленный к зоне контроля, т.е. под возбуждающей катушкой 4, по нормали к поверхности контролируемого изделия. Возбуждающая катушка 4, питаемая импульсным током частотой несколько мегагерц, возбуждает в поверхностных слоях изделия и магнитопровода 1 вихревые токи, в результате взаимодействия которых с постоянньек полем, создаваемым соленоидами в поверхностных слоях иэделия и полюса магнитопровода, возникают сдвиго" вые упругие волны ультразвуковой 20 частоты, которыми, распространяясь в иэделйи и магнитопроводе, доходят до противоположной грани и, отражаясь от нее, возвращаются к местам их возбуждения. При взаимодействии 25 ультразвуковых колебаний с dостоянным полем подмагничивания эа счет э 4 екта обратного электромагнитноакустического преобразования в катушке 4 наводится ЭЛС от волн, про- щ шедших изделие и магнитопровод. После замера блоком измерения (не показан) амплитуды сигналов с эталонно. ,го изделия эталон выводится из электромагнитно-акустического преобразо 35 вателя. При этом каретка 5 возвратится пружинами 12 в исходное положение.Затем через транспортные окна 8 и 9 вводят контролируемое изделие (не показано). Приведенная последовательность операции контроля при этом повторяется, а наличие сигнала на выходе преобразователя, отличкого от эталонного. позволяет фик.сировать дефект и определять его параметры,Расположение возбуждающей катушки на полюсе магнитопровода между соленоидами в плоскости, параллельной их общей оси, позволяет создать постоянные условия возбуждения сдвиговых ультразвуковых колебаний в изделии и магнитопроводе при гораздо меньшем весе магнитопровода с катушкой возбуждения и, соответственно, при,меньшей инерционности подвижных частей преобразователя, что положительно отразится на стабильности зазора между высокочастотной катушкой с магнитопроводом и изделием и, соответственно, на достоверности контроля. Подпружинивание магнитопровода внаправлении, перпендикулярном осисоленоидов, позволяет, например, спомощью контактных роликов плавноотслеживать поверхность изделияи уменьшить колебания зазора междувозбуждающей катушкой и изделием ввертикальной плоскости, что такжеобеспечивает повышение достоверностиконтроля.