Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля труб

(51)4 С 01 Б 29/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский ордена Ленинаэлектротехнический институтим, В.И.Ульянова (Ленина)(5 б) Авторское свидетельство СССРР 488624, кл, С 01 И 29/04, 1974.(54)(57) ЭЛЕКТРО КИЙ ПРЕОБРАЗОВАТ ТРУБ крутильными содержащий излуч магнитные систем МАГНИТНО-АКУСТИЧЕСЕЛЬ ДЛЯ КОНТРОЛЯ нормальными волнами тель и приемник, которых выполнены ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ в виде двух секторов, набранных изпостоянных магнитов с чередующимсянаправлением намагниченности, а обмотки выполнены в виде прямолинейных проводников, вытянутых вдольрабочих поверхностей излучателя иприемника, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен двумядополнительными нарами излучательприемник, все три пары излучателейи приемников смещены по окружностина 120 и выполнены в виде излучателей и приемников волн соответственно первого, второго и третьего порядков.1 1187073Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано в дефектоскопии для возбуждения и приема ультразвуковых крутильных нормальных волн при контроле качества труб.Целью изобретения является повышение достоверности контроля путем осуществления одновременного возбуждения и приема крутильных нормаль ных волн различных порядков. На фиг. 1 изображена принципиальная схема электромагнитно-акустического преобразователя для контроля 15 труб; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля труб содержит три излучателя 1-.3 и три при емника 4 и 5 (третий приемник не показан), каждый из которых имеет магнитную систему 6 и обмотку 7. Магнитная система выполнена в виде двух секторов, каждый из которых состоит 25 из набора постоянных магнитов 8, причем соседние магниты в каждом секторе имеют взаимно противоположные направления намагниченности (эти направления указаны стрелками). З 0 Магниты с одинаковым порядковым номером в разных секторах каждой магнитной системы также имеют взаимно противоположные направления намагниченности. Расстояние между двумя35 соседними одинаково намагниченными магнитами (или период магнитной системы) Т определяется в соответствии с порядком возбуждаемой или принимаемой в трубе 9 волны по формуле Т : ( )2 ( ) г С 27 ф где К - частота;С - скорость объемной поперечной 45волны в материале трубыр - порядок нормальной волны;- р-й корень дисперсионногоРуравнения: 501 (Ра)И, (рЬ) - 1 (фЬ)И (Аа) = О,1 (а(Ь,И (да(Ъ - соответственно функции Бесселя и Неймана 2-го по" рядка,а,Ь - внешний ивнутреннийрадиусы .трубы.Обмотка 7 состоит из прямолинейных проводников, расположенных вдоль рабочей поверхности магнитной системы 6 и вдоль оси трубы 9. На чертеже показаны только крайние витки обмотки и направления токов в них. Излучатели и приемники расположены напротив друг друга вдоль оси трубы и образуют пары излучатель - приемник (например, излучатель 1 и приемник 4). Эти пары смещены по окружности на 120.Электромагнитно-акустический преобразователь для контроля труб работает следующим образом. На обмотки 7 излучателей 1-3 подаются электрические сигналы однойили различных частот. Обмотка каждогоизлучателя наводит в поверхностномслое трубы 9 вихревой ток, которыйвследствие электродинамическоговзаимодействия с полем магнитнойсистемы вызывает возникнование втрубе упругих напряжений, являющихсяисточниками возбуждения нормальнойволны. Возбужденная нормальная волнаимеет длину водны, совпадающую спериодом магнитной системы Т,Последний выбран в соответствиис заданным порядком волны и частотойэлектрического сигнала. Иэлученныеизлучателями волны различных порядков распространяются вдоль оси трубы9 в сторону дефекта и дифрагируютна нем. Вследствие дифракции возникают несущие информацию о дефектетрансформированные волны различныхпорядков, которые принимаются тремяприемниками 4 и 5. Электрическиесигналы с приемников подаются нарегистрирующее устройство. В случае,если дефект расположен между излучателями и приемниками, осуществляется теневой метод контроля. Эхо-ме"тод контроля реализуется, когдаизлучатели и приемники расположенына одну сторону от дефекта. Длятого, чтобы осуществить контрольвсех участков стенки трубы всемивозбуждаемыми волнами, необходимообеспечить поступательно-вращательное движение трубы относительнопреобразователя,з 1За счет того, что электромаГнит- но-акустический преобразователь для контроля труб снабжен тремя парами излучателей приемников, смещенных по окружности на 120 и выполненных в виде излучателей и приемников крутильных нормальных волн со 187073 4ответственно первого, второго и третьего порядков, обеспечивается одновременное возбуждение и прием крутильных нормальных волн различных порядков, что позволяет увеличить достоверность ультразвукового контроля качества тоуб.