Электромагнитно-акустический преобразователь для приема ультразвуковых колебаний

 

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано при неразрушающем контроле физико-химических свойств изделий. Цель изобретения - повышение точности - достигается благодаря тому, что в электромагнитно-акустическом преобразователе для приема ультразвуковых колебаний , содержащем постоянный стержневой магнит, демпфирующую прокладку и корпус, расположенный в корпусе торец магнита выполнен с электропроводящим покрытием, полость корпуса представляет собой объемный СВЧ-резонатор, а преобразователь снабжен двумя волноводами, закрепленными соответственно входом и выходом на боковых стенках корпуса. 1 ил, СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 N 29 / 24

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4900724/28 (22) 09,01,90 (46) 23.03,93, Бюл. № 11 (71) Научно-производственное объединение по автоматизации горно-рудных, металлургических предприятий и энергетических объектов черной металлургии "Днепрчерметавтоматика" (72) С,Г.Шевченко и Д.П.Буртовой (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 647596, кл. G 01 N 29/24, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N 1265598, кл. G 01 N 29/24, 22,04,85, (54) ЭЛ Е КТРО МАГН ИТН О-АКУСТИЧ Е СКИ Й

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ПРИЕМА УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и моИзобретение относится к средствам коНтрольно-измерительной техники и может быть использовано при неразрушающем контроле физико-химических свойств изделий.

Целью изобретения является повышение точности.

Для достижения указанной цели электромагнитно-акустический преобразователь для приема ультразвуковых колебаний, содержащий полый корпус и стержневой постОянный магнит, установленный в одной из стенок корпуса посредством демпфирующей прокладки, расположенный снаружи торец которого предназначен для закрепления на контролируемом объекте, снабжен двумя волноводами, закрепленными соответственно входом и выходом на боковых стенках корпуса, расположенный в корпусе торец магнита имеет электропроводящее

„„5U „„1803854 А1 жет быть использовано при неразрушающем контроле физико-химических свойств изделий, Цель изобретения — повышение точности — достигается благодаря тому, что в электромагнитно-акустическом преобразователе для приема ультразвуковых колебаний, содержащем постоянный стержневой магнит, демпфирующую прокладку и корпус, расположенный в корпусе торец магнита выполнен с электропроводящим покрытием, полость корпуса представляет собой объемный СВЧ-резонатор, а преобразователь снабжен двумя вол новбдами, закрепленными соответственно входом и выходом на боковых стенках корпуса. 1 ил, покрытие, а полость корпуса выполнена в виде объемного СВЧ-резонатора.

Использование объемного СВЧ-резонатора, собственная частота которого изменяется при перемещении постоянного стержневого магнита и является информативным параметром электрического сигнала, позволяет существенно повысить точность измерений, Это обуславливается тем, что, во-первых, малые перемещения (порядка 106) торца магнита вызывают значительные изменения (десятка килогерц) собственной частоты резонатора, во-вторых, современные электронно-счетные частотомеры обеспечивают возможность измерения частоты с абсолютной погрешностью порядка сотни герц, что позволяет получать относительную погрешность измерения в пределах 0,001, и, в-третьих, образцовая (эталонная) аппаратура для вос1803854 произведения частоты имеет относительное

-11 среднеквадратичное отклонение 10

10, что обеспечивает высокие метрологические характеристики средств измерений.

На чертеже представлен электромагнитно-акустический преобразователь для приема ультразвуковых колебаний, разрез.

Электромагнитно-акустический преобразователь для приема ультразвуковых колебаний содержит постоянный стержневой магнит 1, демпфирующую прокладку 2, цилиндрический полый корпус 3, электропроводящее покрытие 4 на торце магнита 1, радиально-коаксиальный дроссель 5 в цилиндрическом корпусе 3, волноводы 6 и 7 для передачи энергии электромагнитного поля от генератора СВЧ (на чертеже не показан) и к измерительному блоку (на чертеже не показан) соответственно через вход 8 и выход 9 на боковых стенках корпуса 3, 10 — контролируемый объект, 11 — резонаторная полость объемного СВЧ резонатора.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователь устанавливают наружным торцем магнита 1 на поверхность контролируемого объекта 10. За счет силы притяжения магнита преобразователь удерживается на объекте и обеспечивается надежный механический контакт, Второй торец магнита 1 с высокопроводящим покрытием 4 совместно с цилиндрическим корпусом 3 образуют полость 11 объемного

СВЧ резонатора. От генератора СВЧ по волноводу 6 через вход 8 в полости 11 возбуждаются электромагнитные колебания типа

Но1Р (Р = 1,2, ...), собственная частота которых определяется диаметром и длиной полости 11, При возникновении в контролируемом объекте 10 ультразвуковых колебаний частички металла как внутри объекта 10, так и на его поверхности приходят в движение с частотой возбуждающих колебаний, Постоянный магнит 1, установленный на поверх.ности объекта 10, также начинает колебаться, а корпус 3, в котором закреплен

5 на демпфирующей прокладке 2 постоянный магнит 1, остается неподвижным. Демпфирующая прокладка 2 позволяет магниту 1 и

его торцу с высокопроводящим покрытием

4 совершать колебания вдоль оси корпуса 3, остающегося неподвижным относительно объекта 10. Таким образом изменяется длина полости 11, и следовательно, собственная частота колебаний электромагнитного поля в объемном резонаторе, которые через

15 выход 9 и волновод 7 поступают на измерительный блок, передавая информацию об ультразвуковых колебаниях в объекте 10.

Хотя при возбуждении колебаний типа Нщр в полости 11 и не требуется электрический контакт между боковыми стенками постоянного магнита 1 и корпусом 3, так как в высокопроводящем покрытии 4 существуют только кольцевые токи, с целью обеспечения более высокой добротности резонатора и точности измерений, в корпусе 3 выполнен радиально-коаксиальный дроссель 5.

Формула изобретения

Электромагнитно-акустический преобразователь для приема ультразвуковых ко30 лебаний, содержащий полый корпус и стержневой постоянный магнит, установленный в одной из стенок корпуса посредством демпфирующей прокладки, расположенный снаружи торец которого

35 предназначен для закрепления на контролируемом объекте, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен двумя волноводами, закрепленными соответственно входом и выходом на боко40 вых стенках корпуса, расположенный в корпусе торец магнита имеет электропроводящее покрытие, а полость корпуса выполнена в виде объемного СВЧрезонатора.

1803854

Редактор

Заказ 1054 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 m ze z мора Г8

ИЗМЕРитем у Юлиу

Составитель И. Кесоян

Техред М.Моргентал Корректор М, Андрушенко