一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器，包括换能器主体和手柄，所述手柄的一端通过螺钉固定在换能器主体上；所述换能器主体包括线圈组件、电缆锁紧接头，所述电缆锁紧接头压在线圈组件上，并通过螺钉固定在换能器主体上；所述电缆锁紧接头处固定有电缆组件，且电缆组件从手柄的内部穿过并超出手柄；本发明专利技术电磁线圈采用漆包线绕制方式，小巧，信号更加灵敏实用；换能器主体安装滚轮，方便在表面粗糙的铸管上移动；导磁软磁体接触电磁线圈，即可以提高导磁性，又可以减小线圈的涡流损耗，提高信号灵敏度；采用电磁超声换能器，设计结构简单，操作方便，无污染，对人体没有伤害，运行费用低，不会造资源浪费，可以在高温中运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电磁超声换能器设备领域，具体为一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器。
技术介绍
球墨铸铁是20世纪50年代发展起来的一种强度较高的铸铁材料，是通过球化和孕育处理得到球状石墨材料，具有很高的机械性能，其综合性能很接近于钢；将球墨铸铁铁液倒入离心机的管模内，经高速运转铸成的管称之为离心球墨铸铁管，简称球墨铸管；球铁管具有高强度、耐腐蚀、韧性好、使用寿命长等特点，其综合优势是其它管材所不具备的；因此，近年来球墨铸铁管在国内外得到普遍应用。但球铁管的水冷生产工艺决定其壁厚不能十分均匀。电磁超声换能器是一种新型的技术，其特点是非接触、无需耦合、材料表面要求低、安全、可靠、便捷等独特优势而成为铸管常温，高温，在线，离线式厚度检测的一种理想的技术方案。目前壁厚的测量在生产实际中主要是人工手持千分尺测量管子端部的厚度，这些传统的测量壁厚的方法速度慢，劳动量大，浪费材料己经不能适应现代化生产的需要，测量精度也无法保证。有一种是用压电超声测厚方式，采用的是压电超声换能器，压电式换能器采用接触测量对被检测表面要求高，易受噪音、电磁、被测物表面氧化铁皮等杂物干扰，造成加大误差，而且由于球墨铸铁表面粗糙，为一层凸起的小球，非常粗糙，同时强度高，材料具有比较严重的各向异性，传统的压电超声在检测前必须经过打磨后涂上耦合剂才能进行检测，高温的100度以上的时候，很难用压电探头做测厚，高温耦合剂不仅价格昂贵而且结果不稳定而且仅能抽检少量铸管，而且在线测厚的时候需要大量纯净水，造成水资源浪费。另一种是用X射线测厚，如专利号为201620195318.4提到的一种球墨铸铁管X射线壁厚检测装置，它是利用X射线收发装置，对球墨铸铁管进行厚度测量，但采用X射线管，对探伤人员有电离辐射伤害，对环境也有污染，很多行业都在限制使用射线做检测，而X射线系统复杂，专业性强，必须经过严格的培训才能操作使用，此外X射线发射和接收装置价格昂贵，不利于节省成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器，它能有效的解决
技术介绍
中存在的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器，其特征在于包括：换能器主体(1)和手柄(2)，所述手柄(2)的一端通过螺钉固定在换能器主体(1)上；所述换能器主体(1)包括线圈组件(3)、电缆锁紧接头(4)，所述电缆锁紧接头(4)压在线圈组件(3)上，并通过螺钉固定在换能器主体(1)上；所述电缆锁紧接头(4)处固定有电缆组件(6)，且电缆组件(6)从手柄(2)的内部穿过并超出手柄(2)。进一步，所述换能器主体(1)还包括滚轮组件(5)，所述滚轮组件(5)包括滚轮(7)和滚轮轴(8)，所述滚轮(7)串在滚轮轴(8)上，所述滚轮组件(5)置于换能器主体(1)的正下方。优选的，所述手柄(2)的内部为中空结构。进一步，所述线圈组件(3)包括电磁线圈(9)、导磁软磁体(10)、永磁体(11)、线圈骨架(12)、非金属耐磨保护套(13)，所述电磁线圈(9)置于线圈骨架(12)底层，且二者通过胶水粘合；所述导磁软磁体(10)置于电磁线圈(9)之上，且二者通过胶水粘合；所述永磁体(11)置于导磁软磁体(10)之上，且永磁体(11)放置在内腔大小与永磁体(11)大小配套的线圈骨架(12)内；所述线圈骨架(12)置于非金属耐磨保护套(13)上；所述非金属耐磨保护套(13)通过螺钉固定在换能器主体(1)上。优选的，所述滚轮组件(5)的数量为2个，分别置于换能器主体(1)底部前后位置。优选的，所述滚轮组件(5)嵌入换能器主体(1)中，且滚轮(7)的底面与换能器主体(1)的底面的垂直间距A在(0.3～0.5)mm之间。优选的，所述电磁线圈(9)由漆包线绕制而成，其匝数为(10～30)匝，漆包线线径在(0.1～0.3)mm之间。优选的，所述电磁线圈(9)的工作电感量在(3.0～18.0)uH之间，工作直流阻抗在(0.8～3.5)Ω之间，工作频率在(1.0～5.0)MHZ之间。优选的，所述线圈骨架(12)的底部平面与非金属耐磨保护套(13)的上平面的垂直间距B在(0.5～1.0)mm之间，且线圈骨架(12)的材质可以是合成树脂类材质，非金属耐磨保护套(13)的非金属材质可以是陶瓷类材质或合成树脂类材质。优选的，所述电缆组件(6)的一端接触永磁体(11)。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.该用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器的电磁线圈采用漆包线绕制方式，灵敏度相对于电磁线圈采用PCB印制方式可提高一倍以上，且在保证灵敏度高的情况下，可以把外形结构做的更小，另一方面，电磁线圈的激励和接收部分采用一体化结构，大大简化换能器结构，减小电缆连接线，节省制作成本，且直流阻抗小，损耗低，更易适合激励信号重复频率快的在线检测；2.换能器主体安装滚轮，此滚轮可以非常轻松方便在表面粗糙的铸管上移动，便于实现铸管全程测量；3.采用导磁软磁体接触电磁线圈，即可以提高导磁性，又可以减小线圈的涡流损耗，提高信号灵敏度，灵敏度相对于没有软磁的结构的换能器，至少提高1倍以上；4.相对X射线壁厚检测装置，本专利技术采用电磁超声换能器，设计结构简单，操作方便，无污染，对人体没有伤害，运行费用低；5.相对于压电超声测厚换能器，本专利技术采用电磁超声换能器，无需耦合剂，不需要纯净水，不会造资源浪费，即使用于400度以上测厚也不会存在问题。附图说明图1为本专利技术的立体图；图2为本专利技术的剖视图；图3为本专利技术的局部剖视图；图4为本专利技术的局部示意图；附图标记中：1-换能器主体；2-手柄；3-线圈组件；4-电缆锁紧接头；5-滚轮组件；6-电缆组件；7-滚轮；8-滚轮轴；9-电磁线圈；10-导磁软磁体；11-永磁体；12-线圈骨架；13-非金属耐磨保护套。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，图2，图3和图4，本专利技术提供一种技术方案：一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器，包括换能器主体1和手柄2，手柄2的一端通过螺钉固定在换能器主体1上，且优选的手柄2的内部为中空结构；其中，换能器主体1包括线圈组件3、电缆锁紧接头4、滚轮组件5，电缆锁紧接头4压在线圈组件3上，并通过螺钉固定在换能器主体1上，电缆锁紧接头4处固定有电缆组件6，且电缆组件6从手柄2的内部穿过并超出手柄2；另外，滚轮组件5包括滚轮7和滚轮轴8，滚轮7串在滚轮轴8上，滚轮组件5置于换能器主体1的正下方，且优选的滚轮组件5的数量为2个，分别置于换能器主体1底部前后位置，且优选的滚轮组件5嵌入换能器主体1中，且滚轮7的底面与换能器主体1的底面的垂直间距A在(0.3-0.5)mm之间；另一方面，线圈组件3包括电磁线圈9、导磁软磁体10、永磁体11、线圈骨架12、非金属耐磨保护套13，其中，电磁线圈9置于线圈骨架12底层，且二者通过胶水粘合，且优选的电磁线圈9由漆包线绕制而成，且优选的其匝数为(10～30)匝，漆包线线径在(0.1～0.3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器，包括换能器主体(1)和手柄(2)，所述手柄(2)的一端通过螺钉固定在换能器主体(1)上；其特征在于：所述换能器主体(1)包括线圈组件(3)、电缆锁紧接头(4)，所述电缆锁紧接头(4)压在线圈组件(3)上，并通过螺钉固定在换能器主体(1)上；所述电缆锁紧接头(4)处固定有电缆组件(6)，且电缆组件(6)从手柄(2)的内部穿过并超出手柄(2)。

【技术特征摘要】
1.一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器，包括换能器主体(1)和手柄(2)，所述手柄(2)的一端通过螺钉固定在换能器主体(1)上；其特征在于：所述换能器主体(1)包括线圈组件(3)、电缆锁紧接头(4)，所述电缆锁紧接头(4)压在线圈组件(3)上，并通过螺钉固定在换能器主体(1)上；所述电缆锁紧接头(4)处固定有电缆组件(6)，且电缆组件(6)从手柄(2)的内部穿过并超出手柄(2)。2.根据权利要求1所述的一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器，其特征在于：所述换能器主体(1)还包括滚轮组件(5)，所述滚轮组件(5)包括滚轮(7)和滚轮轴(8)，所述滚轮(7)串在滚轮轴(8)上，所述滚轮组件(5)置于换能器主体(1)的正下方。3.根据权利要求1所述的一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器，其特征在于：所述手柄(2)的内部为中空结构。4.根据权利要求1所述的一种用于球墨铸管测厚的电磁超声换能器，其特征在于：所述线圈组件(3)包括电磁线圈(9)、导磁软磁体(10)、永磁体(11)、线圈骨架(12)、非金属耐磨保护套(13)，所述电磁线圈(9)置于线圈骨架(12)底层，且二者通过胶水粘合；所述导磁软磁体(10)置于电磁线圈(9)之上，且二者通过胶水粘合；所述永磁体(11)置于导磁软磁体(10)之上，且永磁体(11)放置在内腔大小与永磁体(11)大小配套的线圈骨架(12)内；所述线圈骨架(12)置于非金属耐磨保护套(...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁斌，李先亮，张卫永，李雪丹，夏炎，
申请(专利权)人：武汉优凯检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42