SU1748054A1

SU1748054A1 - Electromagnetic acoustic transducer

Info

Publication number: SU1748054A1
Application number: SU904821300A
Authority: SU
Inventors: Илья Аронович Драпкин; Борис Васильевич Костюков; Яков Моисеевич Позин; Станислав Павлович Колесник
Original assignee: И.А.Драпкин, Б.В.Костюков, Я.М.Позин и С.П.Колесник
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в приборах дл бесконтакной ультразвуковой толщинометрии и дефектоскопии изделий из ферромагнитных матери- алов. Цель изобретени - упрощение конструкции и повышение достоверности контрол - достигаетс благодар тому, что в электромагнитно-акустическом преобразователе , содержащем размещенные в стационарном магнитном поле магнитный концентратор, электропровод щую прокладку и высокочастотную индукционную катушку, в магнитном концентраторе со стороны рабочей поверхности выполнен паз, высокочастотна катушка размещена в пазу , а электропровод ща прокладка выполнена в виде покрыти на внутренней поверхности паза. 2 ил. (Л СThe invention relates to a measuring and control technique and can be used in devices for non-contact ultrasonic thickness gauging and flaw detection of products made of ferromagnetic materials. The purpose of the invention is to simplify the design and increase the reliability of control - due to the fact that the electromagnetic concentrator, a magnetic concentrator placed in a stationary magnetic field, an electrically conductive gasket and a high-frequency induction coil are slotted in the magnetic concentrator on the working surface side. placed in the groove, and the electrically conductive gasket is made as a coating on the inner surface of the groove. 2 Il. (Ls

Description

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в приборах дл бесконтактной ультразвуковой толщинометрии и дефектоскопии изделий из ферромагнитных материалов .The invention relates to a measuring and control technique and can be used in devices for contactless ultrasonic thickness gauging and flaw detection of products made of ferromagnetic materials.

Известны электромагнитно-акустические преобразователи (ЭМАП), содержащие в различном конструктивном исполнении источник стационарного магнитного пол и помещенные в этом поле магнитный концентратор (магнитопровод)- высокочастотную индукционную катушку и электропровод щую прокладку, служащую разомкнутым витком.Electromagnetic-acoustic transducers (EMAT) are known, containing in various designs a source of a stationary magnetic field and a magnetic concentrator (magnetic core) placed in this field — a high-frequency induction coil and an electrically conductive gasket serving as an open coil.

В одной из известных конструкций высокочастотна катушка помещена перед рабочей поверхностью магнитного концентратора, вследствие чего возникает опасность еб поломки при случайном контакте с контролируемым изделием, обуслав- /швэ„юща низкую надежность преобразовани . В другом известном устройстве разомкнутый электропровод щий виток выполнен составным из чередующихс ферромагнитных и неферромагнитных частей, а высокочастотна катушка намотана поверх магнитопровода. В ЭМАП такой конструкции возможно увеличение потерь в витке и наводки токов в высокочастотной катушке От посторонних источников, что снижает чувствительность и уменьшает достоверность работы преобразовател .In one of the known constructions, the high-frequency coil is placed in front of the working surface of the magnetic concentrator, as a result of which there is a danger of damage due to accidental contact with a controlled product, resulting in a low conversion reliability. In another known device, the open electrically conducting coil is made of a composite of alternating ferromagnetic and non-ferromagnetic parts, and the high-frequency coil is wound over the magnetic core. In an EMAT of such a design, it is possible to increase losses in the coil and current pickup in the high-frequency coil. From extraneous sources, which reduces the sensitivity and reduces the reliability of the converter.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс ЭМАП, содержащий магнитный концентратор в виде усеченного конуса с рифленой поверхностью , электропровод щий виток, представл ющий собой охватывающую концентратор прокладку переменной тол2The closest in technical essence to the invention is an EMAT containing a magnetic concentrator in the form of a truncated cone with a corrugated surface, an electrically conductive coil, which is a gasket of variable thickness covering the concentrator

0000

елate

4four

щины с внутренней рифлейной поверхностью , и высокочастотную индукционную катушку, намотанную поверх прокладки. Недостатком известного преобразовател вл етс сложность его конструкции , обусловленна сложностью изготовлени элементов (усеченный конус с рифленой поверхностью - дл магнитного концентратора и прокладка в виде полого усеченного конуса переменной толщины с рифленой внутренней поверхностью), а также снижение достоверности контрол из-за возможности наводок от посторонних источников тока в высокочастотной катушке, расположенной поверх прокладки.inner grooved surfaces; and a high-frequency induction coil wound over the gasket. A disadvantage of the known converter is the complexity of its design, due to the complexity of manufacturing elements (a truncated cone with a corrugated surface - for a magnetic concentrator and a gasket in the form of a hollow truncated cone of variable thickness with a corrugated inner surface), as well as a decrease in the reliability of control due to the possibility of interference from extraneous current sources in the high-frequency coil located on top of the gasket.

Цель изобретени - упрощение конструкции и повышение достоверности контрол ЭМАП.The purpose of the invention is to simplify the design and increase the reliability of control of the EMAT.

Это достигаетс тем, что в магнитном концентраторе со стороны рабочей поверхности выполнен паз, в котором размещена высокочастотна катушка, а электропровод ща прокладка выполнена в виде покрыти на внутренней поверхности паза.This is achieved in that in the magnetic concentrator on the side of the working surface there is a groove in which the high-frequency coil is placed, and the electrically conductive gasket is made in the form of a coating on the inner surface of the groove.

На фиг.1 показан ЭМАП, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид в плане,Figure 1 shows the EMAT, side view; figure 2 is the same, the view in the plan,

Преобразователь имеет магнитный концентратор 1 в форме усеченной пирамиды с уменьшением сечени к контролируемому изделию 2. Обращенное к изделию основание 3 концентратора вл етс рабочей поверхностью и в нем выполнен паз 4, который может быть сквозным или открытым с одной стороны. Поверхность паза покрыта электропровод щим покрытием Бив пазу укреплена высокочастотна индукционна катушка б. Дл работы ЭМАП помещаетс в стационарное магнитное поле, образуемое отдельной намагничивающей катушкой (не показана).The converter has a magnetic concentrator 1 in the shape of a truncated pyramid with a reduction in cross section to the controlled product 2. The concentrator base 3 facing the product is a working surface and has a groove 4, which can be through or open on one side. The surface of the groove is covered with an electrically conductive coating. Biv-groove is reinforced with a high-frequency induction coil b. For operation, an EMAT is placed in a stationary magnetic field formed by a separate magnetizing coil (not shown).

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

В высокочастотную индукционную катушку 6 от генератора прибора (не показано)In the high-frequency induction coil 6 from the generator device (not shown)

подаетс импульсный ток, который в покрытии 5 возбуждает вторичные токи, стекающие к основанию 3, и, в свою очередь, возбуждающие вихревые токи в той зоне поверхности издели 2, котора находитс impulse current is applied, which in coating 5 excites secondary currents flowing to the base 3, and, in turn, excites eddy currents in the area of the surface of the product 2, which is

вблизи основани 3 концентратора 1. Взаимодействие вихревых токов со стационарным магнитным полем генерирует на поверхности издели ультразвуковые колебани , регистраци и анализ которых позвол ют судить об изменении контролируемых параметров издели . Изготовление преобразовател из простых и технологичных эле- ментов обуславливает простоту всей конструкции. Благодар установке в пазуnear the base 3 of the concentrator 1. The interaction of eddy currents with a stationary magnetic field generates ultrasonic vibrations on the surface of the product, the recording and analysis of which make it possible to judge the change of the controlled parameters of the product. The fabrication of a converter from simple and technological elements determines the simplicity of the whole structure. Thanks to the installation in the groove

магнитного концентратора катушка имеет малые габариты и экранируетс телом концентратора , защищающего от наводок посторонними источниками такое в катушке, что увеличивает достоверность контрол .The magnetic concentrator coil has small dimensions and is shielded by the body of the concentrator that protects against interference from external sources such as in the coil, which increases the reliability of the control.

Claims

Claims of Electromagnetic Acoustic Transducer Containing a Magnetic Concentrator, the Smaller Base of which

is a work surface, an electrically conductive gasket and a high frequency induction coil, characterized in that, in order to simplify the construction and increase the reliability

control, a groove is made in the magnetic concentrator on the working surface side, the high-frequency induction coil is placed in the groove, and the electrically conducting gasket is made in the form of a coating on

the inner surface of the groove.