Increasing the efficiency of the surface-mounted ultrasonic electromagnetic-acoustic transducer on account of the magnetic field source

Abstract

Model studies were carried out using the COMSOL Multiphysics package, aimed at ensuring the forming of a permanent magnet magnetic field at a considerable distance to a ferromagnetic product from its pole, which is necessary to create efficient portable ultrasonic electromagnetic-acoustic transducers of thickness gauges and testing and diagnostic devices. It is theoretically shown and experimentally confirmed that for portable measuring ultrasonic devices it is expedient to set the height of the permanent magnet at about 60 mm and the cross section of the magnet pole 50x50 mm2. At the same time, with a gap between the magnet pole and the product of about 30 mm, the value of the normal component of the magnetic field induction near the surface of the object is about 0.3...0.4 T, which is sufficient for thickness gauging or diagnostics of ferromagnetic products using the ultrasonic pitch-and catch method.

За допомогою пакету COMSOL Multiphysics виконано модельні дослідження спрямовані на забезпечення формування магнітного поля постійного магніту на значній відстані від його полюса до феромагнітного виробу, що необхідно задля створення ефективних портативних ультразвукових електромагнітно-акустичних перетворювачів товщиномірів і приладів контролю та діагностики. Теоретично показано та експериментально підтверджено, що для портативних вимірювальних ультразвукових приладів висоту постійного магніту доцільно встановлювати близько 60 мм та переріз полюса магніту – 50х50 мм2. При цьому у разі зазору між полюсом магніту і виробом близько 30 мм величина нормальної компоненти індукції магнітного поля біля поверхні об'єкта становить близько 0,3...0,4 Тл, що є достатнім для проведення товщинометрії чи діагностики феромагнітних виробів ультразвуковим дзеркально-тіньовим методом.