CN107436327B - 一种二级提离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种二级提离装置，包括提离执行机构、移动单元、外框，其特征在于：提离执行机构的连接杆与移动单元的中间上励磁板相连，移动单元位于提离执行机构中部的腔体内，所述的外框安装在提离执行机构的腔体上。本发明装置能使铁磁体与特定工件中间的磁场强度发生突变，既保证检测时探头具有足够的灵敏度，又能按规则通过该装置在不需要灵敏度条件下通过改变磁通量而大幅减少洛伦兹电磁力。本发明装置通过调节横向底框与纵向底框连接的螺杆，能根据要求改变磁铁与工件距离，实现磁通量连续变化。

Description

一种二级提离装置
技术领域
本发明涉及一种二级提离装置，本装置适用于换能器为永磁铁的电磁超声检测领域。另外，对于类似使用永磁铁磁力工作的相关领域如电磁吸盘、电磁卡爪等领域可参照使用。
背景技术
采用永磁铁的电磁超声设备对钢管、钢板等进行检测的过程中，需要采用电磁超声换能器。电磁超声组成由磁铁、线圈和工件三部分组成。电磁超声的信噪比公式：
Figure BDA0001358913160000011
式中：
VEMAT为发射线圈的接收电压；
Vnoise为没有干扰条件下得到的噪音(本底)电压；
P0为电磁超声线圈功率；
B为电磁超声磁场强度；
A为电磁超声的有效面积；
G为线圈和检测表面之间的间隙；
D为线圈直径；
W为线圈宽度；
α为几何独立常数；
β为波段宽度；
ZLS为电磁超声的声阻抗；
K为电子电荷Boltzmann数的常数倍；
T为绝对温度；
R0为线圈单位面积上的电阻。
从上式可以看出，影响系统效率最为关键的因素是所施加的偏磁场的强度。它与信噪比成平方关系。为了提高信噪比，必须提高磁感应强度。
综上可知：电磁超声探头需要足够的磁力才能对工件进行正常的探伤。探头的磁力越大，灵敏度越高，探伤效果越好。但探头过大的磁力又导致工件运动阻力过大，运动困难；降低磁力，工件运动阻力减小，运动快捷，但是却降低探伤灵敏度降低了探伤效果。
一般通用的做法是采用降低永磁铁磁力的方式：即，降低电磁力至给定的下限，然后增加电机驱动功率，克服由于电磁探伤而增大的阻力。该方式虽然能解决一部分技术问题，但是却降低了设备的灵敏度，导致设备的适应性变差。
发明内容
为了减小或消除换能器磁铁产生的洛伦兹力的影响，本发明采用了一种新的方式，通过一种二级提离装置，在检测过程中，不改变换能器磁场强度，在工件与测试设备分离时，通过该装置减低换能器磁强度，进而降低工件运动阻力，从而即提高了设备灵敏度，又有效的减小了由于采用永磁装置而引起阻力增加。
本发明采用的技术方案是：
一种二级提离装置，包括提离执行机构、移动单元、外框，其特征在于：提离执行机构的连接杆与移动单元的中间上励磁板相连，移动单元位于提离执行机构中部的腔体内，所述的外框安装在提离执行机构的腔体上。
所述的移动单元包括永磁体、中间上励磁板、永磁体上卡板、永磁体下卡板、中间下励磁板、两块限位板、两块励磁板，永磁体位于提离执行机构的腔体中部，永磁体上部设有中间上励磁板，下部设有中间下励磁板，永磁体的左右设有永磁体上卡板、永磁体下卡板，在永磁体上卡板、永磁体下卡板的左右两侧分别装有一励磁板，在永磁体上卡板和永磁体下卡板的前后两侧分别设有一限位板。
所述的移动单元还包括耐磨靴，耐磨靴安装在励磁板的外侧。
所述的外框由横向底框和纵向底框组成，所述的横向外框与提离执行机构的腔体相连，所述的横向外框通过螺杆与纵向底框相连，实现二级提离功能。
所述的纵向底框的四角分别装有一个万向球。
本发明装置能使铁磁体与特定工件中间的磁场强度发生突变，既保证检测时探头具有足够的灵敏度，又能按规则通过该装置在不需要灵敏度条件下通过改变磁通量而大幅减少洛伦兹电磁力。本发明装置通过调节横向底框与纵向底框连接的螺杆，能根据要求改变磁铁与工件距离，实现磁通量大幅变化。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中：1-提离执行机构，2-连接杆，3-安装板，4-腔体，5-中间上励磁板，6-横向底框，7-永磁体上卡板，8-永磁体下卡板，9-纵向底框，10-万向球，11-永磁体，12-中间下励磁板，13-限位板，14-励磁板，15-耐磨靴。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步的描述。本发明的提离执行机构为现有结构，在本申请文件不再作描述。
如图1所示，本发明包括提离执行机构1、移动单元、外框，其特征在于：所述的移动单元的由永磁体11、中间上励磁板5、永磁体上卡板7、永磁体下卡板8、中间下励磁板12、两块限位板13、两块励磁板14、两个耐磨靴15组成，所述的外框由横向底框6和纵向底框9组成，横向底框6通过带螺栓与提离执行机构的腔体4相连，横向底框6通过带导向功能的螺杆与纵向底框9相连，实现二级提离功能；所述的纵向底框9的四角分别装有一个万向球10；提离执行机构1的安装板3安装在提离执行机构1的腔体4上，提离执行机构1的连接杆2与移动单元的中间上励磁板5相连，移动单元位于提离执行机构的腔体内，永磁体11位于提离执行机构的腔体4中部，永磁体11上部设有中间上励磁板5，下部设有中间下励磁板12，永磁体11的左右设有永磁体上卡板7、永磁体下卡板8，在永磁体上卡板7、永磁体下卡板8的左右两侧分别装有一励磁板14，每块励磁板14的外侧安装一个耐磨靴15，在永磁体上卡板7和永磁体下卡板8的前后两侧分别设有一限位板13。
检测时，提离执行机构位于不工作状态，此时移动单元(由永磁体11、中间上励磁板5、永磁体上卡板7、永磁体下卡板8、中间下励磁板12、两块限位板13、两块励磁板14、两个耐磨靴15组成)与被检工件距离最近，根据信噪比公式，此时电磁超声换能器检测的信噪比最高，电磁超声换能器的检测单元由永磁体11、中间上励磁板5、中间下励磁板12、励磁板14组成，检测效果最好。
检测结束时，提离执行机构的位于工作状态，提离执行机构1带动此时移动单元(由永磁体11、中间上励磁板5、永磁体上卡板7、永磁体下卡板8、中间下励磁板12、两块限位板13、两块励磁板14、两个耐磨靴15组成)远离工件，使换能器与被检工件距离最远，根据信噪比公式，此时电磁超声换能器检测的信噪比最小，电磁超声换能器的检测单元由永磁体11、中间上励磁板5、中间下励磁板12、励磁板14组成，由磁场引起的洛伦茨力最小，因此不会对工件运动产生过大的阻力。
通过本发明的二级提离装置，即保证了电磁超声换能器检测时具有较高的灵敏度，又实现了电磁超声产生的洛伦茨力不会对工件运动产生过大的阻力。

Claims (3)

1.一种二级提离装置，包括提离执行机构、移动单元、外框，其特征在于：提离执行机构的连接杆与移动单元的中间上励磁板相连，移动单元位于提离执行机构中部的腔体内，所述的外框安装在提离执行机构的腔体上；
所述的移动单元包括永磁体、中间上励磁板、永磁体上卡板、永磁体下卡板、中间下励磁板、两块限位板、两块励磁板，永磁体位于提离执行机构的腔体中部，永磁体上部设有中间上励磁板，下部设有中间下励磁板，永磁体的左右设有永磁体上卡板、永磁体下卡板，在永磁体上卡板、永磁体下卡板的左右两侧分别装有一励磁板，在永磁体上卡板和永磁体下卡板的前后两侧分别设有一限位板；
所述的外框由横向底框和纵向底框组成，所述的横向底框与提离执行机构的腔体相连，所述的横向底框通过螺杆与纵向底框相连。
2.根据权利要求1所述的二级提离装置，其特征在于：所述的移动单元还包括耐磨靴，耐磨靴安装在励磁板的外侧。
3.根据权利要求1所述的二级提离装置，其特征在于：所述的纵向底框的四角分别装有一个万向球。
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