2. 10
20
rra, 42 k, 46/06
DT 620.179.16
československá socIALISTICKÁ
REPUBLIKA
vydáno 15.září1961
Vyloženo 15. března 1961
PATENTNÍ SPIs č.
100878
Právok využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 54/1957
sb. Dipl. Ing. WALTER KAULE, DRÁŽĎANY (NDR)
- - Způsob a zařízení k nedestruktivnímu zkoušení magnetostrikčních
materiálů
Přihlášeno 16. prosince 1959 (PV 7321-59) n Platnost patentu od 16. prosince 1959 -
Právo přednosti od 29. září 1952 (Německá demokratická republika)
Jsou známy způsoby zjišťování chyb v obráběných předmětech, při nichž se na
zkoušený předmět působí stejnoměrnými nárazy tak, že začne mechanicky kmitat
zvukovými impulsovými kmity. Ze zvuku, který vydá těleso při nárazu, lze např. soudit
na místa chyb (trhliny, nerovnoměrnosti. Také se měřily amplitudy nebo doby doznívání
jednotlivých kmitů – zejména kmitů ultrazvukových – a srovnávaly se
s odpovídajícími hodnotami, získanými na bezvadném obrobku.
Těmito metodami je sice možno dokázat existenci chyby ve zkouše
ném předmětu, avšak není možno určit místo této chyby. Proto jsou, jak známo,
nejvhodnější ultrazvukové zkušební přístroje. Ultrazvukové
kmity se v nich vyrábějí v tak zvaném měniči. Tyto směniče pracují na základě

3. magnetostrikčního nebo piezoelektrického jevu. Magnetostrikční měniče sestávají
principiálně z cívky se železným jádrem. Silným střídavým tokem, resp. stoupáním a
klesáním toku se v železném jádru vybudí magnetostrikční kmity a ve stejném rytmu se
mění jeho délka. Je-li budicí frekvence v resonanci s frekvencí vlastních kmitů jádra,
nastane maximum amplitud. Konce tyče materiálu vyzařují zvukové kmity stejné
frekvence. V piezoelektrických měničích se ultrazvukové kmity vyrábějí krystalem.
Měniče obou druhů tvoří tedy vysílače, může se jich však použít také jako přijímačů
ultrazvukových kmitů. Aby se

5. 40
způsobu zkoušení.
2 100878
kmity vysílače, přenesly na zkoušený předmět, musí být vysílač nasazen na předmětu. -
Doposud musela být dotyková plocha velmi čistě opracována a
mimo to se muselo používat tekutého prostředí,jako vody, oleje, xylolu.
aj. k vyrovnání nejjemnějších nerovností a pro dobrý přenos kmitů. Protože kovové
obrobky mají na povrchu většinou vrstvu okují nebo jiné nepravidelnosti, je sériové
zkoušení velmi ztíženo tím, že je nepohodlné obrušovat zkoušený předmět do rovné
plochy a ke spojení používat tekutiny.
Při způsobu zkoušení magnetostrikčních materiálů podle vynálezu jsou tyto nevýhody
odstraněny, protože není nutné ani používat tekutého média, ani vyhlazovat povrch
zkoušeného předmětu. Způsob podle vynálezu spočívá v tom, že zkoušený materiál se
vystaví magnetisačním nárazům, které vlivem magnetostrikce v něm vybudí
mechanické kmity; tyto kmity se šíří zkoušeným předmětem rychlostí zvuku, odrážejí se
od jeho vnějších ploch a případných chybných míst a vytvářejí induktivní cestou vlivem
reciprokého magnetostrikčního jevu odražené proudové impulsy, které se znázorní
např. na stínítku obrazovky. . . Zařízení k provádění způsobu pqdle vynálezu mohou být
různá: Na
zkoušený předmět může být např. nasunuta cívka, do které se přivádějí proudové
impulsy a tím vznikají ve zkoušeném předmětu magnetisač
ní nárazy. -
Odražené mechanicko-akustické impulsy vyvolávají ve zkoušeném předmětu změny
permeability, které induktivní cestou budí v téže nebo zvláštní cívce proudy, jež se pak
po zesílení přivádějí do měřicího přístroje, např. oscilografu. Podle , jejich doby
příchodu se určí místo chyby v obrobku stejně jako při známém ultrazvukovém
odrazovém
V praxi, lze tento způsob ještě zjednodušit tím, že se místo nasunuté cívky použije
vysílací a přijímací hlavy. Vysílací a snímací hlava má výhodně tvar podkovovitého
magnetu nebo pod., který stejně jako cívka nárazově magnetuje zkoušený předmět. V
něm pak vznikají proudové impulsy, indukované vlivem reciprokého magnetostrikčního
efektu, které se po zesílení vedou na stínítko obrazovky.
Poněvadž u tohoto zkušebního zařízení nemusí vysílací a snímací hlava přesně přilnout ke
zkoušenému předmětu a je přípustná vzdu
, chuvá mezera délky několika mm, nemusí být zkoušený předmět přesně

6. obroben (vyleštěn) a mimo to není třeba tekutého prostředí, jako oleje apod.
Z uvedených důvodů je možno sériové zkoušky provádět ve velmi krátké době.
Navíc ještě není při této metodě nutné, aby impuls půsçbil na čelní stranu zkoušeného
výrobku, jako je toho potřebí při
ultrazvukové odrazové metodě, nýbrž v prvé řadě na podélnou stranu,
takže lze měřit i vestavěné předměty, jako položené kolejnice, trouby apod., aniž
by se musela konstrukce rozebírat.
Předmět patentu .
1. Způsob, nedestruktivního zkoušení magnetostrikčních materiálů
zvukovými impulsy, vyznačený tím, že zkoušený materiál se vystaví
magnetisačním nárazům, které vlivem magnetostrikce vyvolají mechanické kmity, jež se
šíří rychlostí zvuku ve zkoušeném materiálu, odrážejí se od jeho vnějších ploch a
případných míst chyb a působením
reciprokého magnetostrikčního efektu vyvolají induktivní cestou od
razové proudové impulsy, které se znázorní na stínítku obrazovky.

8. 3 - 100878
| 2. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že k výrobě magnetisačních
nárazů slouží cívka, která je nasunuta na zkoušeném předmětu a napájena proudovými impulsy
a v níž se indu
kují vlivem reciprokého magnetostrikčního jevu proudové impulsy.
3. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že na zkoušeném předmětu
je upravena vysílací a snímací hlava tvaru podkovovitého elektromagnetu, která působením
proudových impulsů nárazově magnetuje zkoušený předmět, a v níž se indukují reciprokým
magnetostrikčním efektem proudové impulsy. •
i
Severografia, n. p, závod 03