Электромагнитно-акустический преобразователь

(191 (1 Г 51)5 С 01 Б 29 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ ВТОРСНОМУ СВИ(71) Научно-исследовательский институт интроскопии Томского политехнического института им. С,М,Кирова (72) В,П,Ольшанский и Н,В,Суркова (53) 620,179,14 (088,8)(56) Авторское свидетельство СССР У 913238, кл, Э О И 29/04, 1978.Авторское свидетельство СССР В 174845, кл, 8 01 И 29/04) 1982, (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к ультразвуковой контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле качества и толщины изделий 1587439 д из электропроводных материалов, Цельизобретения - повышение чув ствительности за счет повышения коэффициентапреобразования энергии и улучшение соотношения сигнала к шуму ЭМА-преобразователя. Преобразователь содержитдва высокоэнергетических магнита 1, замкнутыхферромагнитной пластиной 2, три пноских вытянутых симметрично линии стыковки магнитов катушки, причем на поверхности выполнены две приемные катушки 3 и 4 и одна возбуждающая катушка 5, Приемные катушки 3, 4 играютодновременно роль экранов, ослабляющих акустические шумя в магните приизлучении электромагнитной энер гиивозбуждающей катушкой, 1 з.п,ф-лы,1 илеИзобретениЕ относится к областиконтрольно-измерительной техники иможет быть использовано при контроле качества и толщины иэделий из электропроводящих материалов электромагнитно-акустическим (ЭИА) методом,Цель изобретения - повышение чунсгвительности преобразоваУеля засчет повышения коэффициента преобразования ЭИА-преобразователя,На чертеже представлена принципиальная схема электромагнитно-акустического преобразователя,Электромагнитно-акустический пре 1 О 15 образонатель содержит дна высокоэнергетических магнита 1, замкнутых ферромагнитной пластиной 2, на разноименных,полюсах магнитов закреплены симметрично линни их стыковки и сооснотри плоские нытянутые катушки н пределах Габаритон магнитов, причем наповерхности - две. одинаковые приемные катушки 3 и 4, а затем - возбуждающая катушка 5,20 25 Преобразователь работает следующимобразом. Импульс тока возбуждающего генератора проходит по высокочастотной катушке 5 и наводит в электропроводящих средах иэделия и магнитов вихревые токи. Высокая электропроводность 30 35 40 ся увеличить, уменьшить его активное со про тивл ение,Приемные катушки, выбирают с максимальным количеством витков, так как при этом возрастает наведенная упругими колебаниями среды ЭДС в катушках. Из требования повышенной плотизделия относительно магнитов обеспечивает значительно большую плотностьвихревых токов в изделии. Ослаблениеппотности вихревых токов в магнитахдостигается также за счет экранирующего воздействия двух приемных катушек 3 и 4 на электромагнитное полевозбуждающей катушки, В результатеакустические импульсы, возбуждаемыев магнитах, практически ослабляютсядо уровня шумов, Возбуждающая катушка 5 электрически изолирована от приемных катушек 3 и 4, Количество витков катушки 5 выбирают из условия достижения максимального произведениятока в катушке на число ее виткон,т.е, согласуется с выходным сопротивлением возбуждающего генератора. Поэтой дричине диаметр провода стремятности витков выбирают минимальный диаметр провода.Таким образом, з а счет раздельного согласования катушек с генератором и усилителем увеличивается коэффициент преобразования акустической энергии в электромагнитную, и наоборот, С учетом снижения шумов магнита увеличивается отношение сигнала к шуму преобразователя. Размещение приемных катушек между возбуждающей катушкой и магнитом обеспечивает ослабление электро- динамических и магнитных сил, возникающих в теле магнита вследствие действия ЭМА-эффеКта, по двум причинам: из-за увеличения зазора (за счет толщины двух приемных катушек) между возбуждающей катушкой и магнитом, а также из-за экраннрующего воздействия двух слоев приемной катушки на электромагнитное излучение катушки, В то же время возбуждающая катушка оказывается ближе размещенной к поверхности контролируемого изделия, что способствует увеличению амппитуды сил, действующих в поверхностном слое иэделия. Послецонательное включение двух одинаковых приемных катушекпомещенных в два слоя, обеспечивает получение удвоенного по .амплитуде эхо-сигнала, Поскольку возбуждающая и приемные катушки разделены электрически и пространственно (многослойные)то электрические цепи согласования с генератором и усилителем также разделены и независимы одна от другой,. Это позволяет исключить противоречивые требования нзаимного согласования электрических цепей и добиться оптимвпьного сог" ласования каждой цепи по отдельности, Благодаря реализации этой возможности повышается прямой и обратный коэффициенты преобразования ЭЗй-преобразователя.Кроме того, легко реализуется вариант включения приемных катушек навходы диФФеренциального усилителя,Для этого достаточно повернуть однуиз приемных катушек на 180, чтобыополучить противоположные по фазе сигнапы на катушках или переключить ихэлектрически, встречно. Дифференциальное включение приемных катушек сущестненно ослабляет синфазную помеху и дополнительно повьппает отношение сигнала к шуму,1587439 5 Фор,мула из обретения Составитель В,филиновТехред И.Дидык Редактор О. Юрковецкая Корректор М,Пожо Заказ 2417 Тираж 504 ПодписноеВН 1 ИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, уд. Гагарина,101 1, Электромагнитно-акустический преобразователь, содержааий магнитную систему из двух разнополярных установ 5 ленных на ферроьвгнитной пластине постоянных магнитов и вытянутую симметрично вдоль линии стыковки магнитов первую ппоскую катушку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности эа счет повышения коэффициента преобразования, он снабжен двумя дополнительными ппоскими катушками, расположенными соосно с первой одна под другой и электрически раздельно, причем первая и вторая катушки включены последовательно и являются приемнымиа третья - возбуждающей.2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что суммарное количество витков приемных катушек на порядок больше количества витков возбуждающей катушки, а габаритные размеры возбуждающей катушки не превышают габариты приемных катушек,