Сканирующий электромагнитно-акустический преобразователь

(51) 4 С 01 И 29/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР М 8196991 кл, (л 01 1% 29/04 в 1979.Авторское свидетельство СССР В 841188, кл. С 01 И 29/04, 1979, (54)(57) 1. СКАНИРУЮЩИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий цилиндрический немагнитный корпус с сепаратором, в котором установлены подвижные опоры на подпружиненных шариках, и размещенные в корпусе магнит, диэлектрическую пластину и высокочастотную катушку индуктивности, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при повышении достоверности контроля, он снабжен поджимным механизмом, рабочую плоскость которого образует высокочастотная катушка, размещенная в диэлектрической пластине, выполненной из эластичного материала с твердостью по Шору 70-76.о2, Преобразователь по п,1, о т -. л и ч а ю щ и й с я тем, что поджимной механизм выполнен в виде упругой диэлектрической втулки, образующей между рабочим торцом маг 180787нита и диэлектрической пластинойвоздушную полость и сообщающуюсяс ней вторую полость, выполненную своэможностью изменения давленияв ней.15 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для дефектоскопииизделий из электропроводящих и диэлектрических материалов электромагнитно-акустическим методом, 5Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном повьппении достоверности контроля электромагнитноакустическими преобразователями. 10Начертеже показан предлагаемый сканирующий электромагнитно-акустический преобразователь.Преобразователь содержит немагнитный цилиндрический корпус 1 и размещенные в нем магнит 2 и плоскую спиральную высокочастотную ка" тушку 3 индуктивности, которая залита в диэлектрическую пластину 4,Преобразователь также содержит трехгранный сепаратор 5 с подвижными опорами 6 на шариках 7, Шарики расположены в цилиндрических гнездах 8 в нижних торцах опор 6 под поджимными пружинами 9, Края гнезд 8 завальцованы. Кроме того, преобразователь снабжен поджимным механизмом в виде сообща- ющихся цилиндрических полостей 10 и 11. Полость 10 образована пластиной 4, рабочим торцом магнита 2 и упругой втулкой 12. Полость 11 расположена в верхней части преобразователя и ее боковая стенка 13 может, например, выполняться из гофрированного материала. Полости 10 и 11 соЭ 5 общаются между собой при помощи сквозного канала 14 на магните 2. Верхнее днище полости 11 может выполняться жестким и на него может быть оказано ручное воздействие си" лой Р или воздействие от автоматической системы контроля, составной частью которого может являться преобразователь. 2Подвижный механизм (не показан) может быть выполнен также в виде глухой полости, образованной пластиной 4, рабочим торцом магнита 2 и втулкой 12 между ними. В этом варианте выполнения подвижного механизма в нерабочем положении) пластина 4 с плоской катушкой 3 выдвинута на 1-2 мм ниже крайних нижних точек шариков 7 сепаратора 5, а между обращенной к магниту поверхностью сепаратора 5 и поверхностью втулки 12 образовано пространство, достаточное для заполнения его изменившей форму упругой втулкой при поджатии преобразователя к контролируемому иэделию 15.Пластина 4 выполнена иэ эластичного диэлектрического материала, твердость которого по Шору 70-76 , ао коэффициент трения К ( 0,3. Это может быть полиуретановый эластомер на основе промышленного продукта СКУПф-Л, содержащий различные наполнители. Данный полиуретановый эластомер может быть использован в качестве. Уплотняющего материала в узлах . трения беэ смазки. Возможно применение и других материалов, например, полиэтилена или какого-либо каучукового соединения.Преобразователь работает в режиме контроля анизотропных диэлектрических изделий, следующим образом.Преобразователь перемещают по поверхности Б изделия 15, При этом шарики 7 и пластина 4, благодаря усилию Р , оказанному на днище полости11 подвижного механизма, отслеживают криволинейную форму изделия. Упругие колебания С 1, возбужденные любым методом на поверхности А иэделия 15 распространяются по контролируемому изделию и достигают поверхности Б. За счет близости акустического1180787 Составитель В,ФилиновРедактор О.Черниченко Техред З.Палий Корректор И.Эрдейи Заказ 5914/42 Тираж 896 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", гУжгород, ул. Проектная, 4 сопротивления материалов изделия 15и пластины 4, а также хорошего контакта между ними упругие колебанияС с небольшими потерями проходятв материал пластины 4 и заставляюткатушку 3 совершать механические колебания в поле магнита 2. В катушке3, колеблющейся в постоянном магнитном поле, возникает ЭЛС индукции счастотой, равной частоте прошедших 1 Оупругих колебаний С 1, амплитудой идлительностью, пропорциональнымиамплитуде и длительности упругихколебаний. Уменьшение амплитуды принятых колебаний свидетельствует о 15наличии дефекта в зоне контроля.Аналогичным образом преобразователь может работать и при контролеслабоэлектропроводящих изделий,когда для возбуждения ультразвуко пвых колебаний в этом изделии энергии еще хватает, а для приема в . нет.Вихревые токи, возникающие вследствие взаимодействия магнитного полямагнита преобразователя и отражен- Юных от неоднородностей контролируемого иэделия ультразвуковых колебаний, очень слабы и не в состояниинавести значительную ЭДС в плоскойкатушке 3.30При контроле электропроводных изделий преобразователь работает предлагаемым электромагнитно-акустическим способом с той лишь разницей,что его конструкция исключает по 35вреждение катушки при контроле, повышая его долговечность, и обеспечивает равномерность зазора междуплоской катушкой и контролируемой.поверхностью, тем самым повышая достоверность контроля,4Выполнение пластины с плоскойкатушкой из эластичного диэлектрического материала, обладающеготвердостью по Шору 70-76и снабжение ее поджимным механизмом позволяет обеспечить хороший акустический контакт при контроле анизотропных неэлектропроводных изделий благодаря близости акустического со. -противления основания и контролируемой поверхности, что обеспечиваетминимальные потери на границе контролируемое изделие - пластина,эластичности пластины и способностиее повторять форму контролируемойповерхности при помощи прижимногомеханизма.Твердость диэлектрического материала, выбранная в пределах 7076 по Шору, обусловлена тем, чтооматериал, твердость которого нижеонижнего предела 70 по Шору, является вязким, его упругие свойствахуже и упругие колебания в такихматериалах вязнут. Особенно подвержены этому высокочастотные составляющие спектра упругих колебаний,что снижает достоверность контроля.Кроме того, материал, твердостьокоторого выше верхнего предела 76по Шору, является хрупким и менееэластичным, что соответственно значительно снижает срок службы преобразователя и не обеспечивает хорошийакустический контакт,Заливка катушки в основание изупругого материала надежно защищаеткатушку от механических поврежденийи замыкания с контролируемой поверхностью при контроле электропроводныхизделий.