Приемно-излучающая система для резонансного электромагнитно акустического контроля

/25-287О.Бюл, 11 3т Физики металловтделения АН СССРшин, Г.И.Деордиев(56) Микельсон АЭлектродинамичеи измерение колРига: ЗинатнеЭ, и Черный 3кое возбужденибаний в металл979, с,152. тушку,под ЗЛУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА ЕКТРОМАГНИТНО-АКУ з буждающи ч ными и с тречно, априемныхряженных ледовательно динены пара во бужданицих и пара закреплены на со вблизи противоле обоймы, имеющей ние, 3 ил,катушек стенках полости щих углов ямоугольное се л и износостоио юсти, ти неперел твердьой коррараметраи характ плот кост я к акуститодам и среднтроля и мо-,ак приемнотановках длянитно-акустих режущих пласв, при наличииду инФормативнь нсного ЭМА-сига качествапластачиваемь х силан еляции ме ми резон еристикатинтеснми п качества зае пластин из 1 е изобретениясти коитрол повышениечтем увели нер агни конт х я ношения с игиал,и,чи,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ. ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ,ПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИ(54) ПРИЕМНО-И ДЛЯ, РЕЗОНАНСНОГО ЭЛ СТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ(57) Изобретение относится к акустическим бесконтактным методам и средствам неразрушающего контроля иможет быть использовано в установках для резонансного электромагнитно-акустического (ЭМА) контроля заготовок и изделий в виде пластин из электро- проводящих и/или магнитньп материаов, например для контроля ФизикоИзобретение относитс ческим бесконтактным ме ствам неразрушающего ко жет быть использовано к излучающая система в ус резонансн 1 го электромаг ческого ЭМА 1 контроля готовок и изделий в вид электропроводящих и/или материалов, например д механических своиств неперетачиваемых режущих пластин из твердых сплавов по инФормативным параметрам, определяемым из амплитудно-частотной характеристики резонансного ЭМА-сигнала, Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем увеличения отношения сигнал/шум, достигается за счет того, что приемно-из ч. лучающая система, содержащая обойму для размещения в ней контролируемой пластины, накладные возбуждающую катушку и наклонную приемную ка а также вторую катушку приемную,ключенную к первой приемной катушке последовательно-встречно, снабжена второй накладной возбуждающей ка-, тушкой, обе приемные катушки выполиены идентичными. Обе в катушки выполнены идентНа фиг,1 схематически показана приемно-излучающая система, сечение; на фиг.2 - электрическая схема соединения обмоток катушек возбуждения и приемных катушек приемно-излучающей системы; на фиг,З " блок-схема установки для резонансного ЭМА-контроля качества пластин, в которой используется приемно-излучающая система.Приемно-излучающая система содержит. обойму 1, в полости прямоугольного сечения которой размещают контролируемую пластину 2 (например, не перетачиваемую режущую пластину из твердого сплава), первую накладную возбуждающую катушку 3, первую накладную приемную катушку 4, вторую накладную возбуждающую катушку 5, вторую накладную приемную катушку 6. Возбуждающие катушки выполнены идентичными, включены последовательно- встречно, приемные катушки выполнены идентичными и включены последователь но-встречноа пара возбуждающих и пара приемных катушек закреплены на сопряженных стенках полости вблизи противолежащих ее углов.Установка для резонансного ЭМА контроля содержит приемно-излучающую систему 7, источник 8 постоянного магнитного поля, генератор 9 качающейся части, частотомер 10, индикатор 11 амплитудно-частотных .характеристик и вольтметр 12.Предлагаемая прмно-излучающая оистема работает в составе установки для резонансного ЭМА-контроля ,следующим образом, 40На приемно-излучающую систему 7 (фиг,З) воздействует постоянное магнитное поле, создаваемое источником 8 (например, электромагнитом), Пусть дпя определенности это поле имеет продольную ориентацию, т,е. направлено перпендикулярно боковым граням контролируемой пластины 2, у которых расположены катушки 3 и 4, В пару встречно соединенных катушек 3 и 5, подключенную к генератору 9, поступает ток возбуждения, происходит ЭМА-возбуждение упругих колебаний пластины 2 синхронно деиствующи ми, одинаково направленными электро- динамическими силами типа сжатие-растяжение (растяжение-сжатие) благодаря тому, что эти силы синхронно рас" тягивают или сжимают пластину 2 в поперечном направлении на участкахрасширенной зоны возбуждения подкатушками 3 и 5, повышая эффектив"ность возбуждения упругих колебаний.Компоненты первичного электромагнитного поля от катушек 3 и 5 частичнокомпенсируют друг друга при их суперпозиции в пространстве вне зоны возбуждения, благодаря чему ослабляетсярезультирующее первичное электромагнитное поле, проникающее в зону приема к катушкам 4 и 6. Во встречно сое;,динвнных катушками 4 и 6 наводится результирующая ЭДС, обусловленная воздействием на катушку 4 вторичного.электромагнитного поля от продольных упругих смещений пластины и воздействием на катушку 6 вторичногоэлектромагнитного поля от поперечныхупругих смещений пластины. Эта ЭДСотлична от нуля благодаря тому, чтопродольные и поперечные упругие смещения (а следовательно, и вторичныеэлектромагнитные поля этих смещений)сдвинуты одно относительно другогопо фазе на 90 . В то же время противофазные наводки от первичного электромагнитного поля, проникающего в зо-ну приема, взаимно компенсируются, ина выходе системы 7 имеет местоэлектрический сигнал ЭМА-преобразования, обусловленный в преобладающеймере вторичным электромагнитным полемупругих колебаний пластины и малоотягощенный вкладом электромагнитныхпомех, Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) Я(Г) ЭМА-сигнала регистрируется при изменении частотывозбуждения Й в окрестности резонансной частоты 2 упругих колебаний пластины. Регистрация АЧХ осуществляетсяпо показаниям индикатора 11, подключенного к выходу системы 7, а контроль частоты - по показаниям частотомера 10, подключенного к выходу генератора 9, Для измерения уровня сигнала используется вольтметр 12, подклю"ченный к выходу системы 7, По результатам измерений Я и Г в отдельныхточках АЧХ в .соответствии с известной методикой определяются информативные параметры Я, амплитуда резонансного ЭМА-сигналамеханическаядобротность и /, по которым приналичии их корреляции с такими показателями качества твердосплавных пластин как плотность, твердость, износостойкость и т.п, выносится суждениео качестве контролируемой пластины,Заказ,167 Подписное ВНИИПИ Государств о изобретениям и открытия 1 35, Раушская наб., д. 4/5 Тираж 496енного комитета п13035, Москва, Жи 1 КНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 О 1538Формула и э о б р е т е и и я Приемно-излучающая система для резонансного злектромагнитно"акустического контроля качества пластин, содержащая обойму с полостью прямоугольного сечения, предназначенную для размещения в ней контролируемой пластины, накладные возбуждающую и приемную катушки, закрепленные на противоположных сторонах полости, и вторую приемную катушку, включенную 18 6последовательно-встречно с первой,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения достоверности контроля, она снабжена второй идентичной возбуждающей катушкой, включенной последовательно встречно с первой, вторая приемная катушка выполнена идентично первой, а пара возбуждающих и пара приемных катушек закреплены на сопряженных стенках полости вблизи .противолежащих ее уг"лов,