Электромагнитно-акустический дефектоскоп

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 19) (1 1 4 С О 1 М 29/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ов атель епиГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЙЬСТВУ(71) Научно-исследовательский институт интроскопии при Томском политехническом институте им. С.М.Кирова (72) В.П.Ольшанский и Н.В.Суркова (53) 620.179.14(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР У 1174845, кл. С 01 Н 29/04, 1983Справочник. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий./ Под ред. В.В.Клюева, Ч.11, М.: Машиностроение, 1976, с. 195-200 (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ДЕФЕКТОСКОП(57)Изобретение относится к дефектоскопии электропроводных изделий электромагнитно-акустическим методом (ЭМА). Пелью изобретения являет" ся повышение чувствительности дефектоскопа за счет повышения эффективности ЭМА преобразования и улучшения помехозащищенности. 1 Треобраз 2 выполнен дифференциальным и содержит три плоских магнита 6-8, закр ленных на магнитопроводящей пласт не разноименными полюсами вплотную друг к другу боковыми гранями, Симметрично относительно линий стыковки на магнитных полюсах закреплены две идентичные эллептические плоские катушки 10, 11, одни концы которых присое- динены к инверсным входам дифференциа .1 льного усилителя З,а другие заземлены. Генератор 1 формирует в катушках одинаковые импульсы тока, которые преобразуются в преобразователе 2 в акустические и распространяются в изделии. Если под одной из катушек 10, 11 есть дефект, то возникающий разностный сигнал устанавливается усилителем 3 и обрабатывается в блоке 4 измерений, Ъ е Диоды 5 обеспечивают защиту от электромагнитных помех генератора 1. 2 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии металлоизделий электромагнитно-акус 5 тическим методом.Цель изобретения - повышение чувствительности дефектоскопа за счет повышения эффективности электромагнитно-акустического преобразования и улучшения помехоустойчивости.На фиг.1 приведена блок-схема дефектоскопа; на фиг,2 -разрез электромагнитно-акустического преобразователя, 15Дефектоскоп содержит последовательно соединенные генератор 1 зондирующих импульсов, электромагнитно-акустический преобразователь 2, дифференциальный усилитель 3 и блок 4 измере ния, второй вход которого соединен с выходом генератора 1, диоды 5, разнополярно включенные между инвертирующим и неинвертирующим входами усилителя 3. Электромагнитно-акустический 25 преобразователь 2 выполнен в виде трех магнитов 6, 7, 8, состыкованных противоположными полюсами 8 и Ю, магнитопроводной пластины 9, установ-, ленной на одной грани магнитов б, 7, 308 и двух идентичных эллиптических катушек 10, 11 индуктивности, установленных на грани, противоположной грани с пластиной 9 длинной полуосью вдоль линии стыковки магнитов, так что обеспечивается синфазный ток в смежных сторонах катушек 10, 11.Первый конец катушки 10 соединен с генератором 1 и .неинвертирующим входом усилителя 3, первый конец катуш ки 11 соединен с инвертирующим входом усилителя 3.Дефектоскоп работает следующим образом.После установки преобразователя 45 2 на поверхность изделия (не показано) генератор 1 зондирующих импульсов формирует одинаковые импульсы тока в первой и второй катушках 10, 11 преобразователя. В режиме излучения зондирующих импульсов диоды 8, включенные между входами дифференциального усилителя 3, имеют малое сопротивление и обе катушки 10, 11 поэтому подсое, динены к генератору 1 параллельно.Поскольку витки катушек намотаны в противоположных направлениях и токи в них также имеют противоположные направления, то половина витков обеих катушек 1,О, 1 1, находящиеся под полюсом Я среднего магнита 7, возбуждают синфазные акустические колебанияв электропроводящих изделиях, Такие же колебания возбуждаются и другими половинами катушек, находящимися подполюсами первого и третьего магнитов6, 8. Таким образом, сдвиговые акустические колебания одного направления возникают под всеми четырьмя полуобмотками катушек 1 О, 11, Они распространяются вглубь изделия и не встретив дефекта (отражателя) отражаются от противоположной стороны изделия и в наложенном магнитном поле магнитов 6 трансформируются в электромагнитные колебания, которые принимаются катушками 10, 11 преобразователя. В режиме приема, так как сигкалы имеют малую.амплитуду, диоды 5 заперты и не влияют на работу схемы, Поскольку в этом случае сигналы на обеих катушках синфазны, .то на выходе дифференциального усилителя 3 сигнал отсутствует.Ослабляется также и мощный зондирующий импульс на входе усилителя 3, так как он компенсируется в значительной степени, Если одна из катушек 10, 11 примет ослабленный акустический сигнал за счет отражения от продольной трещины в изделии, то результирующий разностный сигнал катушек будет зарегистрирован усилителем 3 и передан в блок 4 измерения. В случае появления дополнительного отражателя в изделии, например дефекта, появляется два сигнала, сдвинутыхпо времени - от отражателя (дефекта) и от дна изделия, поступающие на блок измерения, на второй вход которого поступает синхронизирующий сиг" нал генератора 1, В блоке 4 измерения производят обработку сигналов с катушек 1 О, 11 (амплитудную, фазовуюи т.д,) так, что определяют параметры дефектов.Таким образом, укаэанное вьптолнение преобразователя обеспечивает возбуждение в электропроводящих материалах сдвиговых ультразвуковых.колебаний повышенной интенсивности, поскольку каждая из четырех полукатушек, расположенная под соответствующими полюсами магнитов, создает в материале изделия упругие силы одного направления. Подключение дифференциального злектромагнитно-акустичес1377716 Ог оставитель В.Филиновехред М.Дидык Коррек едактор М,Тов Шарош абхаз 8 б 4/ аж 847 твенно бретен Ж,Подписнкомитета СССРи открытийушская наб., д,ИИПИ Госуда по дел113035, М скв оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,кого преобразователя к дифференциальному усилителю, входы которого зашунтированы разнополярными диодами,повышает помехозащищенность дефекто 5скопа от электромагнитных помех иот мощных зондирующих импульсов, атакже пбнижает его чувствительностьк изменению однородных свойствучастков изделия под катушками преобразователя (электропроводности,магнитной проницаемости),Формула из обретения15 Электромагнитно-акустический дефектоскоп, содержащий последовательно соединенные генератор, электромагнитно-акустический преобразователь, дифференциальный усилитель и блок из- д мерения, второй вход которого соеди" нен с выходом генератора, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен двумя диодами, разнополярно включенными между инвертирующим и неннвертирующим входами усилителя, а преобразователь выполнен дифференциальным в виде трех состыкованных противоположными полюсами магнитов, магнитопроводящей пластины, установленной на этой грани магнитов, и двухидентичных эллиптических катушек индуктивности, установленных на гранимагнитов противоположной грани спластиной, каждая длинной полуосьювдоль линии стыковки магнитов так,что обеспечивается синфазный ток всмежных сторонах катушек, причем первый конец одной катушки соединен сгенератором и неинвертирующим входомусилителя, первый конец другой катушки соединен с инвертирующим входомусилителя, а их вторые концы заземлены.