Способ бесконтактного возбуждения ультразвуковых колебаний в изделиях из магнитных материалов
(72) Авторы изобретения
М.Д. Каплан, М.И. Майзенберг и В.У. Мошкович
Всесоюзный научно-исследовательский ин титут по разработке неразрушающих методов и средств контроуит качества материалов (71) Заявитель (54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ВОЗБУЖДЕЙИЪ
УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ В ИЗДЕЛИЯХ
ИЗ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле изделий бесконтактным ультразвуковым методом.
Известен способ возбуждения ультразвука., заключающийся в том, что в проводящем изделии возбуждают вихревые токи и помещают изделие в постоянное магнитное поле. Этот способ позволяет осуществлять возбуждение, не требующее акустического контакта с контролируемым изделием (11.
Недостатком известного способа является низкая эффективность из-за слабой электромеханической связи преобразователя с иэделием.
Наиболее близким к изобретению является способ бесконтактного возбуждения ультразвуковых колебаний в изделиях из магнитных материалов, заключающийся в том, что над поверхностью изделия располагают пластину из магнитострикционного материала, помещают их в постоянное магнитное поле и возбуждают в пластине радиоимпульсы упругих колебаний f2) .
Данный способ обладает более высокой эфФективностью.
Недостатком данного способа является невысокая эффективность возбуждения, происходящая иэ-за неоптимальной связи электромагнитного поля, заключенного между пластиной и изделием, с ультразвуковой волной в изделии.
Цель изобретения - повышение интенсивности возбуждаемых в изделии ультразвуковых колебаний.
Эта цель достигается тем, что толщину пластины и частоту заполнения радиоимпульса выбирают иэ условия совпадения фазовых скоростей ультра" звука в пластине и изделии .
Дополнительное повышение интенсивности возбуждаемых колебаний достига" ется тем, что между пластиной и изде953551
3 формула изобретения
Составитель P. Восканян
Редактор Н. П шненкова Техреду И, Рейвес
Заказ 520/72 Тираж о57
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1120Я Москва Ж-Я Раушская наб, д. 4/g
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Корректор ". Иароши
Подписное лием помещают слой из магнитодиэлектрика, толщину которого выбирают из условия совпадения фазовой скорости в слое и изделии, Сущность способа заключается в следующем.
Напряжение радиоимпульса от генератора воздействует на пьезопреобразователь, в котором возникают ультра" звуковые колебания. Зти колебания, >0 имеющие форму радиоимпульсов, передаются в магнитострикционную пластину, возбуждая в ней распространяющийся радиоимпульс упругой волны. За счет магнитострикционного эффекта одновре" )$ менно упругим импульсом вдоль плас" тины распространяется импульс элект". ромагнитного поля. Наличие постоянно го подмагничивания обеспечивает магнйтоупругую связь между пластиной и из- о делием, поэтому возникший электромагнитный импульс. возбудит s изделии импульс ультразвуковых колебаний, который распространяется по изделию.
Благодаря тому, что толщина пластины и частота заполнения радиоимпульса выбрана такими, что фазовые скорости в пластине и изделии совпадают, вза-. имодействие электромагнитного и упру" .гого импульса в изделии происходит на всем пути их совместного распрост" ранения. Вследствие этого происходит передача энергии в изделие. в наибольшей степени, чем обеспечивается максимальное повышение интенсивности возбуждаемых в иэделии ультразвуковых
3% колебаний. Выбор требуемого значения толщины пластины и частоты всегда возможен, поскольку фазовая скорость в пластине определяется произведением
40 ее толщины на частоту в соответствии с известными зависимостями, выражаемыми дисперсионными кривыми.
Наличие магнитодиэлектрического слоя, у которого скорость волны совпадает со скоростью в изделии, увеличивает переменное магнитное поле в изделии, усиливая магнитоупругую свэяь между ним и пластиной. Зто способст« вует дополнительному повышению интенсивности ультразвуковых колебаний в изделии.
1. Способ бесконтактного возбуждения ультразвуковых колебаний в изделиях из магнитных материалов, заключающийся в том, что над поверхностью изделия располагают пластину из магнитострикционного материала, помещают их в постоянное магнитное поле и возбуждают s пластине радиоимпульсы упругих колебаний, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения интенсивности возбуждаемых в изделии ультразвуковых колебаний, толщину пластины и частоту заполнения радиоимпульса выбирают из условия совпадения фазовых скоростей ультразвука в пластине и изделии.
2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что между пластиной и изделием помещают слой иэ магнитодиэлектрика, толщина которого выбира. ется из условия совпадения фазовой скорости волны в слое и изделии.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Шкарлепс Ю.И. Бесконтактные методы ультразвукового контроля, И.
"Иашиностроение", 1974. с 12.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке Г 2490687/25-28, кл. 0 01 и 29/04, 1977.
