RU185857U1

RU185857U1 - FERROMAGNETIC STEEL ELECTROMAGNETIC HOLDER FOR MICROSCOPIC STUDY

Info

Publication number: RU185857U1
Application number: RU2018136776U
Authority: RU
Inventors: Роман Николаевич Калугин
Original assignee: Акционерное общество "Интер РАО - Электрогенерация"
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2018-10-18
Publication date: 2018-12-19

Abstract

Область использования: теплоэнергетика. Устройство содержит немагнитное основание, в котором закреплено средство электромагнитного воздействия на адаптер, предназначенный для удержания с помощью магнитного поля требуемых малоразмерных предметов. Указанное основание выполнено в виде опрокинутого стакана, в днище которого вдоль оси стакана установлен пространственный шарнир с пропущенным через него штоком электромагнит. В качестве указанного адаптера служит торец штока. Пространственный шарнир снабжен фиксирующим выбранное положение штока зажимом. Технический результат: повышение точности позиционирования малоразмерного образца в устройстве перед его фиксацией путем заливки формы веществом с низкой температурой застывания. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.Field of use: heat power engineering. The device contains a non-magnetic base, in which there is fixed means of electromagnetic action on the adapter, designed to hold the required small items with the help of a magnetic field. The specified base is made in the form of an overturned glass, in the bottom of which a spatial hinge is installed along the axis of the glass with an electromagnet passed through it. The rod end is used as the specified adapter. The spatial joint is equipped with a clamp securing the selected position of the rod. Effect: increasing the accuracy of positioning a small sample in the device before fixing it by filling the mold with a substance with a low pour point. 1 s.p. f-ly, 4 ill.

Description

Область использованияArea of use

Полезная модель относится к области микроскопических исследований образцов ферромагнитных сталей для выявления дефектов их структуры.The utility model relates to the field of microscopic studies of ferromagnetic steel samples to identify defects in their structure.

Уровень техникиState of the art

При микроскопическом исследовании (исследовании образца с помощью оптических и электронных микроскопов) обычно требуется подготовка среза образца с определенной ориентацией плоскости среза, наиболее представительно выявляющей исследуемые характеристики.Microscopic examination (examination of a sample using optical and electron microscopes) usually requires the preparation of a slice of a sample with a certain orientation of the slice plane, which most representatively reveals the characteristics under study.

Известно устройство для фиксации твердого образца путем его заливки веществом с низкой температурой застывания перед созданием в образце среза необходимой ориентации, предназначенного для микроскопического исследования, содержащее плоское основание для размещения образца и установленную на указанном основании заливочную форму, причем на указанное основание нанесен слой пластилина с внешней плоской поверхностью, параллельной плоскости основания для вдавливания в него образца таким образом, чтобы его будущий срез совпал с внешней поверхностью слоя пластилина (RU 114530, G01N 1/28, 2012 [1]).A device is known for fixing a solid sample by pouring it with a substance with a low pour point before creating the necessary orientation for microscopic examination in the slice sample, containing a flat base for placing the sample and a casting mold installed on the indicated base, and a layer of plasticine with an external coating a flat surface parallel to the plane of the base for pressing the sample into it so that its future cut coincides with the external surface layer of clay (RU 114530, G01N 1/28, 2012 [1]).

По существу, устройство [1] представляет собой искусственно созданный фиксатор малоразмерного образца, вырезаемого из металла элементов энергооборудования. Для изготовления исследуемого под микроскопом шлифа образец устанавливается в требуемом пространственном положении.Essentially, the device [1] is an artificially created fixture of a small sample cut out from the metal of power equipment elements. For the manufacture of the thin section examined under the microscope, the sample is installed in the required spatial position.

При этом необходимая ориентация образца при вдавливании в пластилин производится его позиционированием пальцами оператора, то есть пальцы оператора в данном случае являются держателем указанного образца и могут рассматриваться в первом приближении в качестве аналога патентуемой полезной модели.In this case, the necessary orientation of the sample when pressed into the plasticine is made by positioning it with the fingers of the operator, that is, the fingers of the operator in this case are the holder of the specified sample and can be considered as a first approximation as an analogue of the patented utility model.

Использование пальцев оператора в качестве держателя образца не может обеспечить достаточной точности его позиционирования, в особенности при исследовании металла с разнородной структурой, к которому относятся, в частности, сварные соединения, состоящие из наплавленного металла, зоны термического влияния и прилегающего основного металла, так как при этом точность позиционирования образца должна обеспечивать выполнение среза в пределах указанной малой толщины слоя.Using the operator’s fingers as a sample holder cannot provide sufficient accuracy for its positioning, especially when examining a metal with a heterogeneous structure, which includes, in particular, welded joints consisting of deposited metal, a heat-affected zone, and an adjacent base metal, since this accuracy of the positioning of the sample should ensure that the slice is performed within the specified small layer thickness.

Известен электромагнитный держатель малоразмерных предметов из ферромагнитного материала, содержащий немагнитное основание, в котором закреплено средство электромагнитного воздействия на адаптер, предназначенный для удержания с помощью магнитного поля требуемого малоразмерного предмета (RU 2093900, B23Q 3/15, 1995 [2] - прототип). Электромагнитный держатель [2] не может быть использован для предварительного позиционирования образца при его установке в устройство [1], так как адаптер держателя [2] представляет собой относительно широкую пластину, предназначенную для захвата большого числа малоразмерных предметов с целью их переноса из одного места в другое в машиностроительном технологическом процессе.Known electromagnetic holder of small-sized objects made of ferromagnetic material, containing a non-magnetic base, in which is fixed the means of electromagnetic action on the adapter, designed to hold the required small-sized object with the help of a magnetic field (RU 2093900, B23Q 3/15, 1995 [2] - prototype). The electromagnetic holder [2] cannot be used for preliminary positioning of the sample when it is installed in the device [1], since the adapter of the holder [2] is a relatively wide plate designed to capture a large number of small-sized objects in order to transfer them from one place to another in the engineering process.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Техническим результатом патентуемой полезной модели является повышение точности позиционирования малоразмерного образца в устройстве [1] перед его фиксацией путем заливки формы веществом с низкой температурой застывания.The technical result of the patented utility model is to increase the accuracy of positioning a small sample in the device [1] before fixing it by filling the mold with a substance with a low pour point.

Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что в электромагнитном держателе малоразмерных предметов из ферромагнитного материала, содержащем немагнитное основание, в котором закреплено средство электромагнитного воздействия на адаптер, предназначенный для удержания с помощью магнитного поля требуемого малоразмерного предмета, согласно патентуемой полезной модели, указанное основание выполнено в виде опрокинутого стакана, в днище которого вдоль оси стакана установлен пространственный шарнир с пропущенным через него штоком электромагнита, причем в качестве указанного адаптера служит торец указанного штока, а указанный пространственный шарнир снабжен фиксирующим выбранное положение штока зажимом.The achievement of the specified technical result is ensured by the fact that in the electromagnetic holder of small-sized objects made of ferromagnetic material containing a non-magnetic base, in which the electromagnetic means are attached to the adapter, designed to hold the desired small-sized object with the help of a magnetic field, according to the patented utility model, said base is made in in the form of an overturned glass, in the bottom of which a spatial hinge with a missing Erez electromagnet has a rod, wherein the adapter as said end of said rod serves, and wherein said hinge is provided with a spatial position of the selected fixation rod clamp.

Причинно-следственная связь между совокупностью основных признаков патентуемой полезной модели и достигаемым техническим результатом заключается в следующем: выполнение основания держателя в виде опрокинутого стакана, в днище которого вдоль оси стакана установлен пространственный шарнир с пропущенным через него штоком электромагнита, позволяет обеспечить пространственное позиционирование подлежащей дальнейшему срезу границы между разнородными слоями металла примагниченного к держателю образца относительно плоскости открытого торца стакана. Использование в качестве адаптера торца штока электромагнитного держателя обеспечивает удобство установки образца в устройство [1]. Наличие фиксирующего зажима на пространственном шарнире позволяет жестко закрепить положение штока после осуществления его необходимого пространственного позиционирования.A causal relationship between the totality of the main features of the patented utility model and the achieved technical result is as follows: the base of the holder is in the form of an overturned cup, in the bottom of which a spatial hinge with an electromagnet rod passed through it is installed, allows spatial positioning to be further cut the boundary between heterogeneous layers of metal magnetized to the sample holder relative to the plane of the open end of the glass. Using as an adapter the end face of the rod of the electromagnetic holder provides ease of installation of the sample in the device [1]. The presence of a fixing clip on the spatial hinge allows you to rigidly fix the position of the rod after the implementation of its necessary spatial positioning.

Краткое описание фигур чертежаBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 эскизно изображен общий вид электромагнитного держателя согласно патентуемой полезной модели с примагниченным к его адаптеру малоразмерным образцом из ферромагнитного материала; на фиг. 2 - то же во взаимодействии с пластилиновым слоем устройства [1] до заливки формы веществом с низкой температурой застывания; на фиг. 3 - устройство [1] с закрепленным на нем образцом после заливки формы веществом с низкой температурой застывания; на фиг. 4 - узел сочленения образца в месте необходимого среза с залитой формой.In FIG. 1 is a sketch showing a general view of an electromagnetic holder according to a patentable utility model with a small-sized sample of ferromagnetic material magnetized to its adapter; in FIG. 2 - the same in interaction with the plasticine layer of the device [1] before filling the mold with a substance with a low pour point; in FIG. 3 - the device [1] with the sample fixed on it after filling the form with a substance with a low pour point; in FIG. 4 - node articulation of the sample in the place of the necessary slice with a flooded form.

Перечень позиций чертежаList of drawing items

10 - немагнитное основание держателя в виде опрокинутого стакана; 20 - пространственный шарнир; 30 - электромагнит соленоидного типа; 31 - шток электромагнита; 311 - адаптер (торец штока); 40 - плоское основание устройства [1]; 50 - заливочная форма; 60 - слой пластилина; 61 - внешняя плоская поверхность слоя пластилина; 70 - исследуемый образец; 80 - вещество с низкой температурой застывания.10 - non-magnetic base of the holder in the form of an overturned glass; 20 - spatial hinge; 30 - solenoid type electromagnet; 31 - rod of the electromagnet; 311 - adapter (rod end); 40 - flat base of the device [1]; 50 - casting mold; 60 - a layer of plasticine; 61 - the outer flat surface of the plasticine layer; 70 - test sample; 80 - a substance with a low pour point.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Электромагнитный держатель малоразмерных предметов из ферромагнитного материала, согласно патентуемой полезной модели, содержит (фиг. 1, 2) немагнитное основание в виде опрокинутого стакана 10, в днище которого вдоль оси стакана установлен пространственный шарнир 20. Внутри стакана 10 размещено средство электромагнитного воздействия на адаптер, предназначенный для удержания с помощью магнитного поля требуемого малоразмерного предмета. Указанное средство представляет собой электромагнит 30 соленоидного типа, закрепленной на штоке 31, пропущенном через указанный пространственный шарнир 20, причем в качестве указанного адаптера служит торец 311 штока. Положение штока 31 в пространственном шарнире 20 устанавливается как путем его углового поворота, так и путем осевого перемещения. Для обеспечения жесткости штока при регулировке его положения, а также гарантирования достаточного пятна контакта образца с адаптером, диаметр штока держателя должен быть не менее 8 мм.The electromagnetic holder of small-sized objects made of ferromagnetic material, according to the patented utility model, contains (Fig. 1, 2) a non-magnetic base in the form of an overturned glass 10, in the bottom of which a spatial hinge 20 is installed along the axis of the glass. Inside the glass 10 there is an electromagnetic effect on the adapter, designed to hold with the magnetic field the desired small item. The specified tool is an electromagnet 30 of the solenoid type, mounted on a rod 31, passed through the specified spatial hinge 20, and the rod end 311 serves as the specified adapter. The position of the rod 31 in the spatial joint 20 is set both by its angular rotation, and by axial movement. To ensure the stiffness of the rod when adjusting its position, as well as guaranteeing a sufficient spot of contact of the sample with the adapter, the diameter of the holder rod should be at least 8 mm.

При большем диаметре, для достижения оптимального геометрического соответствия между размерами адаптера и удерживаемого малоразмерного образца выходной конец штока может быть выполнен в виде сужающегося к торцу усеченного конуса, наподобие карандаша или шариковой ручки.With a larger diameter, in order to achieve the optimal geometric correspondence between the dimensions of the adapter and the retained small-sized sample, the output end of the rod can be made in the form of a truncated cone tapering to the end face, like a pencil or ballpoint pen.

Пространственный шарнир 20 снабжен фиксирующим выбранное положение штока зажимом, а соленоидная катушка соединена с помощью пусковой кнопки с источником электропитания (на чертеже не показаны).The spatial hinge 20 is equipped with a clamp fixing the selected position of the rod, and the solenoid coil is connected via a start button to a power source (not shown).

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Устройство согласно полезной модели отвечает условию «промышленная применимость». Сущность технического решения раскрыта в формуле, описании и чертежах достаточно ясно для понимания и промышленной реализации соответствующими специалистами на основании современного уровня техники в области теплоэнергетики. В качестве примера промышленного применения ниже приводится описание использования патентуемого электромагнитного держателя для точного позиционирования малоразмерного образца из ферромагнитной стали с многослоевой неоднородной структурой в устройстве [1] с целью исследования шлифа в выбранном слоеуказанного образца под микроскопом.The device according to the utility model meets the condition of "industrial applicability". The essence of the technical solution is disclosed in the formula, description and drawings clearly enough for understanding and industrial implementation by appropriate specialists based on the current state of the art in the field of heat power engineering. As an example of industrial application, the following is a description of the use of a patentable electromagnetic holder for precise positioning of a small-sized sample of ferromagnetic steel with a multilayer heterogeneous structure in the device [1] in order to study the thin section in the selected layer of the specified sample under a microscope.

Указанное устройство [1] (фиг. 3) представляет собой плоское основание 40 и установленную на указанном основании заливочную форму 50, причем на указанное основание 40 нанесен слой 60 пластилина с внешней плоской поверхностью 61, параллельной плоскости основания 40 для вдавливания в него образца 70 таким образом, чтобы его будущий срез совпал с внешней поверхностью слоя 60 пластилина. Позиционирование указанного образца в пластилине производится с помощью патентуемого электромагнитного держателя. При этом предварительно примагниченный к адаптеру (торец 311 штока 31) держателя образец ориентируется путем перемещения штока 31 в пространственном шарнире 20, так чтобы предназначенная для микроскопического исследования видимая граница между двумя слоями с неоднородной структурой оказалась расположенной параллельно плоскости выходного сечения опрокинутого стакана 10, после чего положение пространственного шарнира 20 фиксируется с помощью непоказанного на чертеже зажима. В таком положении образец вдавливается в пластилин, после чего катушка электромагнита отключается от питания, электромагнитный держатель убирается, а форма 50 заливается веществом 80 с низкой температурой застывания (эпоксидной смолой).The specified device [1] (Fig. 3) is a flat base 40 and a casting mold 50 mounted on the specified base, and a plasticine layer 60 with an external flat surface 61 parallel to the plane of the base 40 for pressing the sample 70 into it is applied to the specified base 40 so that its future slice coincides with the outer surface of the plasticine layer 60. The positioning of the specified sample in plasticine is carried out using a patentable electromagnetic holder. In this case, the sample pre-magnetized to the adapter (end face 311 of the rod 31) of the holder is oriented by moving the rod 31 in the spatial hinge 20, so that the visible boundary between two layers with a heterogeneous structure intended for microscopic examination is parallel to the exit section plane of the overturned glass 10, after which the position of the spatial joint 20 is fixed with a clamp not shown in the drawing. In this position, the sample is pressed into plasticine, after which the electromagnet coil is disconnected from the power supply, the electromagnetic holder is removed, and the mold 50 is filled with substance 80 with a low pour point (epoxy resin).

На фиг. 3 изображено устройство [1] с установленным на нем образцом после заливки формы эпоксидной смолой; на фиг. 4 в укрупненном масштабе - узел сочленения образца с залитой формой, причем на образце изображена видимая граница между слоями, по которой в дальнейшем производится срез и подготовка шлифа для микроскопического исследования.In FIG. 3 shows a device [1] with a sample mounted on it after pouring the mold with epoxy resin; in FIG. 4 in an enlarged scale - the junction of the sample with the flooded shape, and the sample shows the visible boundary between the layers, along which the section is then cut and the thin section is prepared for microscopic examination.

Как показала опытная проверка, использование патентуемого электромагнитного держателя в данном примере его промышленного применения обеспечивает необходимую точность позиционирования образца из неоднородного материала при его микроскопическом исследовании.As a pilot test showed, the use of a patentable electromagnetic holder in this example of its industrial application provides the necessary accuracy in positioning a sample of a heterogeneous material during its microscopic examination.

Claims

An electromagnetic holder of small-sized objects made of ferromagnetic material, containing a non-magnetic base, in which electromagnetic means are attached to the adapter, designed to hold the required small-sized objects by means of a magnetic field, characterized in that said base is made in the form of an overturned glass, the bottom of which along the axis of the glass a spatial hinge is installed with the electromagnet rod passed through it, and the end of the decree serves as the specified adapter Nogo rod and said hinge is provided with a spatial position of the selected fixation rod clamp.