Электромагнитно-акустический преобразователь поверхностных волн

3 173Поставленная цель достигается тем, что в ЭМА-преобразователе поверхност-ных волн, содержащем намагничивающую систему и плоскую индукционную катушку, выполненную в виде решетки с равноудаленными один от другого и изог-нутыми в плоскости катушки виткамис противоположным направлением тока в соседних витках, витки катушки выполнены изогнутыми по окружности вкольцо, а намагницивающая система выполнена в виде цилиндрического броневого сердечника Ы-образного сечения, центральный стержень которого охватывает катушка индуктивности,В предлагаемом преобразователевозбуждаются две круговые поверхностные волны - сходящаяся к центру ирасходящаяся от центра. Сходящаяся кцентру волна Фокусируется в центрекольца, превращается в расходящуюсяпринимается этим же преобразователем. Таким образом, предлагаемый ЭМА-преобразователь может быть одно-.временно и возбуждающим, и приемным, а значит, работает в совмещенном режиме. При возбуждении волны энергия распределяется поровну между сходящейся и расходящейся волной, Все 503 энергии, излученной преобразователемвнутрь, попадут обратно в преобразователь (без учета естественного рассеяния волны в материале), так как в предлагаемом преобразователе по сранению с известными отсутствует эффект расхождения волны, обусловленный конечными размерами преобразователя, С этой тоцки зрения кольцевой преобразователь эквивалентен бесконечному, Это повышает чувствительность преобразователя.На Фиг. 1 изображена индукционная кольцевая катушка ЭМА-преобразователя; на фиг. 2 - схема ЗМА-пре" образователя.Преобразователь (фиг. 2) содержит индукционную катушку 1 и намагници" вающую систему, состоящую в общем случае из Ферромагнитного сердечника 2 и намагницивающей катушки 3 (в сл,чае выполнения сердечника на основе постоянных магнитов катушка 3 может отсутствовать), Индукционная катушка 1 (Фиг, 1) выполнена изогнутой в плоскости катушки по окруж ности в кольцо с равноудаленными 1один от другого на расстояние - про"%2 тивоположно-направленными токовымй 9280 4элементами, Ферромагнитный сердечник выполнен в виде цилиндрического броневого сердечника Ш-образного сечения. На его центральный полюс надета намаг. ничивающая катушка 3, Индукционная ЗМА-катушка 1 также надета на центральный полюс и закреплена внутри сердечника 2 (например, приклеена), ЭМА-катушка соединена с дефектоскопом, а намагничивающая катушка - систочником тока (не показаны). ЭМАпреобразователь устанавливают на поверхность исследуемого образца 1.Преобразователь работает следу 15ющим образом,С помощью намагницивающей системыв поверхностном слое образца 4 подкатушкой 1 создают подмагничивающееполе (Фиг. 2). При подаче на катушкувысокочастотного импульса от дефектоскопа (не показан) в образце возбуждается поверхностная волна. В за"висимости от образца это может бытьволна Рэлея, волна Лэмба или волна вслое. Длина волны соответствует периоду решетки Ъ (фиг. 1). Каждый элемент катушки 1 х возбуждает. волну,распространяющуюся в двух противопо"-ф -ф30ложных направлениях К и К , перпендикулярно току в витках, как показа"но стрелками (Фиг, 1).Таким образом, предлагаемая индукционная катушка, выполненная в Формекольца, возбуждает две круговые по 35 верхностные волны - сходящуюся к цен"тру и расходящуюся от центра, Сходя"щаяся круговая волна фокусируется .втоцке 0, превращается в расходящуюся, и проходя снова под катушкой,40, наводит в ней приемный сигнал, регистрируемый дефектоскопом, последнийпри этом должен работать в совмещенном режиме,Таким образом, в предлагаемом пре 45 образователе 504 энергии излученнойволны приходит обратно в катушку,следовательно чувствительность это"го преобразователя превосходит известные.50 Катушка, изготовленная на основефольгированного стеклотекстолита,имеет шесть токовых элементов, т.е.три витка (два рядом расположенных ипротивоположно направленных токовых55 элемента образуют один виток) внут"ренний диаметр кольца 30 мм, внешнийМ мм, период решетки (длина возбуждаемой поверхностной волны)=2 мм.Сердечники намагницивающих систем5 17 изготавливают из армко-железа, катушки намагничивающих систем запитываются импульсным током, цтобы обеспе" чить на поверхности образца из магнитомягкой стали армко-железо, ст,10) подмагничивающее поле порядка 2 Тл. Возбуждение и прием ЭИА-сигналов осуществляют с помощью дефектоскопа ДУК. Испытания показывают работо" способность преобразователя, его про" стоту и повышенную чувствительность,Изобретение позволяет улучшить ло" кальность измерений, так как при аналогичных данных по чувствительности площадь контролируемого участка для предлагаемого преобразователя значительно меньше. 39280 бформула изобретенияЭлектромагнитно-акустический преобразователь поверхностных волн, содержащий намагничивающую систему и плоскую катушку индуктивности, выполненную в виде решетки с равноудаленными один от другого и изогнутыми в плоскости катушки витками с проти" 1 О воположным направлением тока в соседних витках; о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности, витки. катушки выпол- .нены изогнутыми по окружности в кольцо, намагничивающая система выполнена в виде цилиндрического сердечника й-образного сечения центральный стержень которого охвачен катушкой индуктивности.В