Электромагнитно-акустический преобразователь для неразрушающего контроля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 75 51)5 6 01 й 29/24 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ провода, зным, выновлена одольной опровода е усечензрушаюи может ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по разработке неразрушающих методов и средств контроля качества материалов(72) Ж.Г,Никифоренко и К.Я,Мазурков (56) Авторское свидетельство СССР М 385630, кл, 6 01 й 29/04, 1973,Авторское свидетельство СССР М 296033, кл, О 01 Ь 3 29/04. 1973.Авторское свидетельство СССР % 1702295. кл, 6 01 й 29/24, 1988. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ(57) Изобретение относится к нера щему ультразвуковому контролю быть использовано при дефектоскопии и контроле анизотропии ферромагнитных материалов. Цель изобретения - повышение чувствительности достигается благодаря тому, что в электромагнитно-акустическом преобразователе для нераэрушающего контроля, содержащем электромагнит с магнитопроводом 2, простую восьмеркообразную высокочастотную катушку 3 с параллельными рабочими участками витков, из которых участки витков, образующие перемычку катушки, расположены на торце одной из ветвей магнитомагнитопровод выполнен П-обрасокочастотная катушка устасимметрично относительно его проси, а упомянутая ветвь магнитвыполнена с наконечником в вид ной призмы. 2 ил.Изобретение относится к неразрушающему ультразвуковому контролю и может быть использовано при дефектоскопии и контроле анизотропии ферромагнитных матеоиалов.Известен электромагнитно-акустический датчик, содержащий намагничиваю- щую систему, индуктивную катушку, электромагнитный экран, дополнительную индуктивную катушку, идентичную первой и включенную с ней встречно, и высокочастотную катушку генератора, расположенную между ними,Известен также электромагнитно-акустический преобразователь для бесконтактного возбуждения и приема ультразвуковых колебаний, содержащий электромагнит, торцовая поверхность полюса которогоявляется рабочей, высокочастотную индуктивную катушку возбуждения и приема. расположенную под одним из полюсов электромагнита, компенсационную катушку встречно включеннук с катушкой возбуждения и приема и расположенную под другим полюсом, и дроссель, последовательно соединенный с компенсационной катушкой.Наиболее близким к предлагаемому является электромагнитно-акустический преобразователь для неразрушающего контроля, содержащий постоянный манит с Ш-образным магнитопроводом и высокочастотную катушку, выполненную восьмеркообразной с параллельными рабочими участками витков, участки витков, образующие перемычки катушки, расположены на торце среднего стержня магнитопровода, гараллельные им участки витков - в соответствующих межполюсных промежутках магнитопровода, а плотность укладки участков витков, расположенных на торце среднего стержня магнитопровода, больше плотности укладки участков витков, расположенных в межполюсных промежутках.Недостатком известного решения является низкая чувствительность при работе с импульсным магнитным полем. Это обьясняется тем, что в известном решении не предусмотрена компенсация ЭДС от работы импульсного магнитного поля.Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя за счет концентрации магнитного потока на участках витков. образующих перемычку; а также наличия компенсации ЭДС от импульсного магнитного поля.Поставленная цель в электромагнитноакустическом преобразователе для неразрушающего контроля,. содержащем электромагнит с магнитопроводом и пло" скую восьмеркообразную высокочастотную 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 катушку с параллельными рабочими участками витков, из которых участки витков, образующие перемычку катушки, расположены на торце одной из ветвей магнитопровода, а параллельные им участки витков расположены симметрично с двух сторон от этой ветви, достигается тем, что магнитопровод выполнен П-образным, высокочастотная катушка установлена симметрично относительно его продольной оси, а ветвь магнитопровода, на торце которой расположены участки витков, образующие перемычку катуши, выполнена с наконечником в виде усеченной призмы, меньшее основание которой является торцом ветви.На фиг.1 и 2 схематично изображено предлагаемое устройство.Электромагнитно-акустический преобразователь для неразрушающего контроля содеожит электромагнит, состоящий из обмотки 1 и магнитопровода 2 П-образной формы, плоскую восьмеркообразную высокочастотную катушку 3 с параллельными рабочими участками витков, установленную симметрично продольной оси электромагнита. Участки витков восьмеркообразной катушки 3, образующие перемычку 4, расположены на ветви 5 магнитопровода 2, а параллельные им участки витков 8 расположены симметрично продольной оси электромагнита) с двух сторон от ветви 5, выполненной с наконечником в виде усеченной призмы, меньшее основание котооой является торцом ветви 5,Высокочастотные сигналы с генератора зондирующих импульсов (на чертеже не показан) поступают на восьмеркообразную высокочастотную катушку 3, половинки которой электрически соединены последовательно или параллельно так, чтобы токи на рабочем участке 4 протекали в одном направлении (синфазно). Т,о, ток генератора в катушке протекает в одном направлении, в магнитные поля в ее составных частях направлены встречно. С генератора импульсов (на чертеже не показан) на обмотку 1 электромагнита поступает импульс электрического тока, который в магнитопроводе 2 возбуждает магнитное поле, В торце ветви 5 происходит уплотнение магнитного потока, что увеличивает индукцию магнитного поля на рабочем участке 4 катушки 3. В результате изменения магнитного потока сквозь поверхности катушки 3 в ее цепях (половинках) индуктируются электродвижущие силы, так, что токи направлены встречно. Выполнение катушки 3 восьмеркообразной размеры половинок, число витков, диаметр провода одинаковы и симметричны) способствует. получению на ее1758546 Составитель Ж.НикифоренкоРедактор Л,Пчолинскэя Техред М.Моргентал Корректор О. Кра в цова Заказ 2996 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 выходе результирующего тока, близкого к кулю, в результате чего на входе усилителя (на чертеже не показан) электрические помехи от работы импульсного магнитного поля практически сводятся к минимуму, Вместе с тем катушка 3 с помощью генератора зондирующих импульсов наводит на поверхности кснтролируемого изделия вихревые токи, которые взаимодействуют с магнитным полем. В результате их взаимодействия на поверхности изделия возбуждаются упругие линейно-поляризованные ультразвуковые колебания сдвиговой волны, которые распространяются по нормали к поверхности изделия. Возбуждение сдвиговой волны происходит только в зоне ограниченной рабочей поверхностью торца ветви 5 и рабочим участком 4 катушки 3. Аналогично во время приема ультразвуковых колебаний периодические смещения участков поверхности изделия при наличии магнитного поля индуктируют на поверхности вихревой ток, который наводит ЭДС в катушке 3. ПрохоЖдение токов в составных частях (половинках) катушки 3 происходит в фазев результате чего суммарный электрический сигнал поступает далее на в:.од усилителя. Таким образом симметричная восьм":.ркообразная высокочастотная катушка 3 одинаковые параметры ее половинок при последовательном или параллел; ом их соединении), расположенная нэ торце концентратора ветви 5 симметрично продольной оси магнитопровода 2 П- образной формы обеспечивает возбуждение и прием сдвиговых волн в контролируемом изделии, компенсацию то ков от импульса магнитного поля, независимость компенсации от зазора. т,е, от расстояния между поверхностями катушки и изделия. Использование предложенного электромагнитно-акустического преобрдзо вателя позволило повысить чувствительность при контроле,Формула изобретения Злектромагнитно-акусический препб разователь для неразрушающего контроля,содержащий электромагнит с магнитопроводом и плоскую восьмеркообразную высокочастотную катушку с параллельными рабочими участками витков, из которых уча стки витков, образую.цие перемычку катушки, расположены на торце одной из ветвей магнитопровода, а параллельные им участки витков расположены симметрично с двух сторон от этой ветви, о т л и ч а ю щ и й с я 25 тем, что, с целью повышения чувствительности, магнитопровод выполнен П-образным, высокочастотная катушка ус 1 ановлена симметрично относительно его продольной оси, а ветвь мэгнитопровода, на торце которой 30 расположены участки витков, образуюц;1 еперемычку катушки, выполнена с наконечником в виде усеченной призмы, меньшее основание которой является торцом ветви.