Виброэлектромагнитно-акустический преобразователь

К АВТОР 98 Ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗОБР 1 У СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР У 819699, кл. С 01 Б 29/84, 1981.Авторское свидетельство СССР У 1180787, кл, С 01 Б 29/04, 1 4. (54) ВИБРОЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии диэлектрических и электропроводящих объектов. Цель изобретения - расширение области применения преобразователя путем снижения нижнего предела его.частотного диапазона. Механические колебания индуктивного элемента на резонансной частоте передаются в контролируемый объект. Возбужденные колебания в свою очередь воздействуют наиндуктивный элемент, заставляя егосовершать механические колебания вполе постоянного магнита. Индуктируемая при этом в катушках индуктивного элемента ЭДС зависит от сплошности контролируемого объекта. Снижениенижнего предела частотного диапазонапреобразователя достигается за счетприменения диэлектрической прокладки, жестко связанной с индуктивнымэлементом.1 з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для дефектоскопии диэлектрических и электропроводящих объектов.Бель изобретения - расширение области применения путем снижения нижнего предела частотного диапазонапреобразователя.На чертеже представлена конструкция виброэлектромагнитно-акустического преобразователя,Преобразователь состоит из цилиндрического корпуса 1, выполненного,например, из алюминиевого сплава, иразмещенных в нем постоянного магнита 2 и.индуктивного элемента 3, который залит в основание 4. Индуктивныйэлемент 3 состоит из двух согласновключенных плоских катушек, между которыми по всей площади приклеена диэлектрическая прокладка 7, выполненная из стеклотекстолита. В нижнейчасти корпуса 1 на его внешней поверх"ности закреплен трехгранный сепаратор 25 с подвижными опорами в виде шариков6. Шарики 6 расположены в цйлиндрических гнездах 8 и снабжены поджимнымипружинами 9. Основание 4 выполненоизэластичного диэлектрического материала, твердость которого по Шору рекомендуется выбирать в пределах 30-75,в зависимости от заданной рабочей ча-.стоты преобразователя и подобранноймассы диэлектрической прокладки 7.Основание 4 может быть выполнено йзполиуретанового эластомера на основе промышленного продукта СКУПФ-Л с . коэффициентом трения,К0,3. Возможно применение и других материалов, например, полиэтилена или какого-либо каучукового соединения. Катушки элемента установлены на расстоянии порядка 0,8 мм от торца корпуса 1.При изготовлении преобразователя 4 эзадаются рабочей частотой, например, 2,3 кГц,. Для обеспечения заданной частоты методом подбора выбирают массу диэлектрической прокладки 7, например, 1,3 г и твердость материала основания, например, 30 по Шору. Изменяя твердость материала основания 4в пределах 30-75 по Шору, а также . массу диэлектрической прокладки 7,можно получать нужную рабочую частоту преобразователя от единиц до десятков килогерц.Преобразователь работает следующим образом. При работе в режиме возбуждения УЗ-колебания через индуктивный элемент 3 пропускаем импульс тока длительностью 0,3-0,5 периода механических колебаний индуктивного элемента в полиуретановом основании 4, Переменное магнитное поле, создаваемое катушками элемента 3, взаимодействуя с полем постоянного магнита 2, вызывает механические колебания индуктивного элемента 3 на резонансной частоте, которые передаются, благодаря хорошему акустическому контакту, из основания 4 в контролируемый объект 10.При работе преобразователя в качестве приемного происходит обратное явление, а именно упругие колебания, возбужденные любым методом на поверхности А объекта 10, распространяются по контролируемому объекту 1 О и достигают поверхности Б. За счет хорошего акустического контакта между основанием 4 и поверхностью контролируемого объекта 10 упругие колебания с небольшими потерями проходят в материал основания 4 и заставляют индуктивный элемент совершать механические колебания в поле магнита 2, В катушках элемента 3, колеблющихся в постоянном магнитном поле, наводится ЭДС с частотой, равной частоте прошедших упругих колебаний, амплитудой и длительностью, пропорциональными амплитуде и длительности упругих ко" лебаний. Уменьшение амплитуды принятых колебаний говорит о наличии дефекта в зоне контроляНаличие диэлектрической прокладки 7 обеспечивает увеличение массы индуктивного элемента 3, что, в свою очередь, вызывает уменьшение амплитуды колебаний, индуктивного элемента 3 и соответственно снижение рабочей частоты преобразователя.Однако с увеличением массы индуктивного элемента 3 наблюдается снижение чувствительности преобразователя, которое компенсируется за счет применения двух согласно включенных катушек. Жесткое закрепление диэлектрической прокладки 7 между катушками по всей площади обеспечивает синхронное движение всех составных частей индуктивного элемента 3, а следовательно, максимальную чувствительность преобразователя,12836 Составитель П.Шкатовдактор И.Циткина Техред Л.Сердюкова ректор Е.Сирохма 432T42 Тираж 776 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РЗаказ дписн Р комитета С и открытий ушская наб роизводственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 Твердость диэлектрического мате-, риала основания, выбранная в пределах 30-75 по Шору, обусловлена тем, что материал, твердость которого выше 76 по Шору, является хрупким и 5 менее эластичным, что ухудшает акустический контакт и снижает, срок службы преобразователя; материал с твердостью менее 30 по Шору обладает значительной вязкостью, что ухудшает его упругие и прочностные свойства, упругие колебания в таких материалах затухают,Формула и э о б р е т е н и я 1. Виброэлектромагнитно-акустический преобразователь, содержащий 51 4корпус, размещенные в нем постоянный магнит, основание из эластичного диэлектрического материала с залитым в него индуктивным элементом и поджимной механизм, а также закрепленный на внешней поверхности корпуса сепаратор с подвижными опорами в виде шариков, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения, индуктивный элемент выполнен в виде двух согласно включенных плоских катушек с размещенной между ними диэлектрической прокладкой, жесткосвязанной с обеими катушками.2. Преобразователь по п.1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что материал основания имеет твердость 30 -76 по Шору