Электромагнитно-акустический преобразователь

В электромагнитно-акустическом преобразователе, включающем магнитную систему, металлическую подложку с плоской или цилиндрической рабочей поверхностью, защищенной, по крайней мере, одним износостойким элементом, содержащей как минимум два отверстия для присоединения к магнитной системе и отверстие для размещения активного элемента, активный элемент, включающий как минимум одну катушку индуктивности, протектор, концентратор, износостойкие элементы выполнены в виде слоя керамики, нанесенного на рабочую поверхность подложки, например, путем напыления, либо, как минимум, двух керамических или твердосплавных вставок, интегрированных в металлическую подложку, например, путем впайки или вклейки, а концентратор со стороны магнитной системы содержит электромагнитный экран, при этом детали активного элемента, как минимум, протектор, индуктор и концентратор соединены между собой компаундом. Кроме того, в электромагнитно-акустическом преобразователе в качестве протектора применена диэлектрическая или слабо-электропроводная пластина из ударопрочного гибкого материала, например, пластика, с внедренными в него керамическими элементами, протектор имеет переменную толщину, подложка с размещенным в ней активным элементом и магнитная система выполнены в виде двух независимых модулей, с возможностью быстрого соединения или разъединения при помощи, например, болтов, магнитная система содержит один или более постоянных магнитов аксиальной намагниченности.

Предлагаемая полезная модель относится к области неразрушающего ультразвукового контроля проката и может быть использована для ультразвукового контроля стальных заготовок преимущественно круглого или квадратного сечения.

Известен электромагнитно-акустический преобразователь (ЭМАП), содержащий корпус, подложку, концентратор и магнитную систему с постоянными магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами, который снабжен двумя концентраторами, один из которых установлен неподвижно на корпусе ЭМАП между постоянными магнитами, другой, прилегающий к нему вплотную, установлен на подложке, а магнитная система заключена во внутренний корпус, снабженный приводом, например пневмоцилиндром, с возможностью вертикальных перемещений по направляющим относительно концентраторов, корпуса ЭМАП и подложки. Кроме того, в известном электромагнитно-акустическом преобразователе корпус ЭМАП и внутренний корпус выполнены из немагнитного материала с боковыми стенками-экранами, выполненными из ферромагнитного материала [1].

Известен электромагнитно-акустический преобразователь, содержащий корпус, подложку с концентратором, магнитную систему с постоянными магнитами, обращенными друг к другу одноименными полюсами, катушку индуктивности, в котором постоянные магниты смонтированы в обойме из магнитного материала, вставленной в цилиндрический барабан из немагнитного материала, установленного в корпусе преобразователя с возможностью вращения вокруг своей оси и соединенного при помощи ползуна, вставленного в направляющую гильзу из немагнитного материала, со штоком пневмоцилиндра, закрепленного на корпусе, барабан, магниты и обойма со стороны подложки с концентратором установлены по отношению к ним с зазором и выполнены по окружности с общим радиусом, совпадающим с радиусом отверстия в корпусе, в которое вставлен барабан. [2].

Известно устройство для ультразвукового контроля круглого проката, содержащее ультразвуковой преобразователь, опоры, подложку и систему регулирования положения ультразвукового преобразователя относительно поверхности объекта контроля, отличающееся тем, что система регулирования состоит из механизма подвода и прижима подложки к объекту контроля и механизма центрирования и независимого прижима ультразвукового преобразователя к объекту контроля, механизм подвода и прижима подложки к объекту контроля содержит корпус, на котором смонтированы направляющие, соединенные траверсой с пневмоцилиндром и снабженные цапфами для соединения с механизмом центрирования и независимого прижима ультразвукового преобразователя к объекту контроля, механизм центрирования и независимого прижима ультразвукового преобразователя к объекту контроля содержит подложку, которая жестко связана с механизмом подвода и прижима подложки к объекту контроля при помощи рамки, соединенной с направляющими механизма подвода и прижима подложки при помощи осей, обеспечивающих качание подложки в плоскостях поперечного и продольного сечений объекта контроля, например, прутка, при его отклонении от оси симметрии устройства, на подложке установлена планка с ультразвуковым преобразователем, на которой смонтированы опоры скольжения, например, линейные подшипники для обеспечения ее вертикального перемещения относительно подложки при проходе дефектов, выступающих над поверхностью объекта контроля, корпуса линейных подшипников жестко закреплены на подложке, а штоки линейных подшипников жестко соединены с планкой, ультразвуковой преобразователь установлен по центру планки, которая прижата к подложке, например, только силой пружин, в случае использования пьезоэлектрического преобразователя, или силой магнитного поля, в случае использования электромагнитно-акустического преобразователя, планка снабжена накладкой из твердого сплава, предназначенной для защиты ультразвукового преобразователя от износа при трении о поверхность объекта контроля и имеет скосы в поперечном сечении для надежной «посадки» ультразвукового преобразователя на поверхность объекта контроля [3].

Общим недостатком известных ЭМАП является высокая сложность конструкции и недостаточная прочность рабочей поверхности подложки, что уменьшает рабочий ресурс преобразователя.

Задачей полезной модели является повышение эффективности ЭМАП.

Указанная цель достигается тем, что в электромагнитно-акустическом преобразователе, включающем магнитную систему, металлическую подложку с плоской или цилиндрической рабочей поверхностью, защищенной, по крайней мере, одним износостойким элементом, содержащей как минимум два отверстия для присоединения к магнитной системе и отверстие для размещения активного элемента, активный элемент, включающий как минимум одну катушку индуктивности, протектор, концентратор магнитного поля, износостойкие элементы выполнены в виде слоя керамики, нанесенного на рабочую поверхность подложки, например, путем напыления, либо, как минимум, двух керамических или твердосплавных вставок, интегрированных в металлическую подложку, например, путем впайки или вклейки, а концентратор со стороны магнитной системы содержит электромагнитный экран, при этом детали активного элемента, как минимум, протектор, индуктор и концентратор соединены между собой компаундом.

Кроме того, в электромагнитно-акустическом преобразователе в качестве протектора применена диэлектрическая или слабо-электропроводная пластина из ударопрочного гибкого материала, например, пластика, с внедренными в него керамическими элементами, протектор имеет переменную толщину, подложка с размещенным в ней активным элементом и магнитная система выполнены в виде двух независимых модулей, с возможностью быстрого соединения или разъединения при помощи, например, болтов, магнитная система содержит один или более постоянных магнитов аксиальной намагниченности.

Описание рисунков.

Фиг.1 - ЭМАП с магнитной системой, вертикальный разрез.

Фиг.2 - Подложка ЭМАП, поперечный разрез по вертикали.

Фиг.3 - Вид А сверху на экран.

Фиг.4 - Вид В снизу на протектор.

Описание конструкции ЭМАП.

Электромагнитно-акустический преобразователь 1 содержит магнитную систему 2, вмонтированную в корпус 3, металлическую подложку 4 с плоской или цилиндрической рабочей поверхностью, защищенной, по крайней мере, одним износостойким элементом, содержащей как минимум два отверстия С для присоединения к магнитной системе 2 и отверстие Е для размещения активного элемента, активный элемент, включающий как минимум одну катушку индуктивности 5, протектор 6, концентратор 7, износостойкие элементы выполнены в виде слоя керамики 8, нанесенного на рабочую поверхность подложки 4, например, путем напыления, либо, как минимум, двух керамических или твердосплавных вставок 9, интегрированных в металлическую подложку 4, например, путем впайки или вклейки, а концентратор 7 со стороны магнитной системы 2 содержит электромагнитный экран 10, при этом детали активного элемента, как минимум, протектор 6, катушка 5 и концентратор 7 соединены между собой компаундом. Кроме того, в электромагнитно-акустическом преобразователе 1 в качестве протектора 6 применена диэлектрическая или слабоэлектропроводная пластина из ударопрочного гибкого материала, например, пластика, с внедренными в него керамическими элементами 11, протектор 6 имеет переменную толщину Hi, металлическая подложка 4 с размещенным в ней активным элементом 5, 6, 7 и магнитная система 2 выполнены в виде двух независимых модулей, с возможностью быстрого соединения или разъединения при помощи, например, болтов 12, магнитная система 2 содержит один или более постоянных магнитов 13 аксиальной намагниченности.

Электромагнитно-акустический преобразователь 1 содержит магнитную Как показали опытно-промышленные испытания, предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить более стабильную и устойчивую работу электромагнитно-акустического преобразователя, надежно защищает подложку и активные элементы протектора от износа и эрозии, обеспечивает высокие эксплуатационные свойства.

Источники информации

1. Патент РФ 2295125

2. Патент РФ 2300763

3. Патент РФ 2325636

1. Электромагнитно-акустический преобразователь, включающий магнитную систему, металлическую подложку с плоской или цилиндрической рабочей поверхностью, защищенной, по крайней мере, одним износостойким элементом, содержащей как минимум два отверстия для присоединения к магнитной системе и отверстие для размещения активного элемента, активный элемент, включающий как минимум одну катушку индуктивности, протектор, концентратор магнитного поля, отличающийся тем, что износостойкие элементы выполнены в виде слоя керамики, нанесенного на рабочую поверхность подложки, например, путем напыления, либо как минимум двух керамических или твердосплавных вставок, интегрированных в металлическую подложку, например, путем впайки или вклейки, а концентратор со стороны магнитной системы содержит электромагнитный экран, при этом детали активного элемента, как минимум протектор, индуктор и концентратор, соединены между собой компаундом.

2. Электромагнитно-акустический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что в качестве протектора применена диэлектрическая или слабоэлектропроводная пластина из ударопрочного гибкого материала, например пластика, с внедренными в него керамическими элементами.

3. Электромагнитно-акустический преобразователь по п.2, отличающийся тем, что протектор имеет переменную толщину.

4. Электромагнитно-акустический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что подложка с размещенным в ней активным элементом и магнитная система выполнены в виде двух независимых модулей с возможностью быстрого соединения или разъединения при помощи, например, болтов.

5. Электромагнитно-акустический преобразователь по п.1, отличающийся тем, что магнитная система содержит один или более постоянных магнитов аксиальной намагниченности.