С уходом западных компаний на российском рынке магнитострикционных преобразователей линейных перемещений значительно поменялся расклад игроков. Одним из ключевых открытий стало появление российского бренда K&T Sensors, под которым выпущена линейка преобразователей KTSL. Преобразователи KTSL на сегодня уже внесены в Госреестр средств измерений и имеют сертификат ТС на работу во взрывоопасных средах.
Магнитострикция (от лат. strictio – сжатие, натягивание) – явление, заключающееся в том, что при изменении намагниченности тела его объем и линейные размеры меняются. Этот эффект, открытый в 1842 году, проявляется в микрокристаллических структурах таких ферромагнитных материалов, как железо, кобальт, никель и их сплавы, за счет того, что хаотично ориентированные кристаллические домены с конкретными полюсами намагниченности внутри микрокристаллического тела при попадании в магнитное поле имеют стремление повернуться вдоль силовых линий этого поля. Продолговатая форма доменов приводит к тому, что с их поворотом меняются и геометрические размеры формы тела. Есть и обратный эффект, когда при упругом сжатии или растяжении меняются размеры тела и его намагниченность.
В случае с измерением линейных перемещений эффект магнитострикции помогает генерировать или отражать механические волны в волноводе в месте расположения магнита рядом с волноводом, и положение магнита вычисляется через время прохождения этих волн внутри волновода. Обратный эффект при этом дает возможность детектировать эти волны.
И тот и другой процессы имеют множество тонкостей, что дает возможность реализовать самые разные варианты измерительных приборов. Это обуславливает наличие широкого спектра магнитострикционных преобразователей с разной себестоимостью, рассчитанных на различные сферы применения.
Первые статьи о линейных преобразователях, основанных на магнитострикционном эффекте, появились в 1961 году в нескольких странах, в том числе нашей. А первые патенты на конструкцию магнитострикционных датчиков линейных перемещений в Советском Союзе датируются 1974 годом. В 1975 году американская компания Temposonic первой запустила промышленное серийное производство таких датчиков. К 1984 году это направление показало свою перспективность, и в гонку включились лидеры мирового приборостроения – компании MTS и Baluff. MTS купила компанию Temposonic, тогда как Baluff запустила собственную линейку магнитострикционных преобразователей линейных перемещений Micropulse.
К настоящему времени магнитострикционные датчики глубоко внедрились в нашу жизнь и прочно закрепились в широком спектре отраслей, так что работа многих устройств уже немыслима без этих приборов. С расширением области применения этих преобразователей растут требования к их разрешению и точности. По мере роста требований к точности измерений все больше возрастает влияние возмущающих факторов на средства измерений, а именно: ужесточение условий эксплуатации, установка преобразователей перемещений в непосредственной близости или внутри контролируемого объекта, который во многих случаях характеризуется неблагоприятными для преобразователя условиями. Это вызывает необходимость разработки преобразователей с улучшенными технико-экономическими показателями, обеспечивающих достаточно стабильную и надежную работу в экстремальных условиях.
В этой области ведутся активные исследования и разработки всеми участниками рынка. За последние годы количество публикаций по магнитострикционным преобразователям резко увеличилось, сегодня можно насчитать более 200 авторских свидетельств и патентов по принципам их конструирования. В 1997 году в гонку включились китайские ученые и производители. Лидером стала группа ученых и исследователей Чжэцзянского университета Китая.
Чжэцзянский государственный университет – старейший (основан в 1897 году) и один из самых престижных – неоднократно становился победителем всекитайского рейтинга вузов. На базе университета действуют 14 государственных лабораторий национального уровня, 5 государственных инженерных исследовательских центров. Тринадцать профессоров университета являются профессорами Китайской академии наук, тринадцать – профессорами Академии инженерных наук КНР.
Техническая группа университета, работающая над магнитострикционными датчиками, состоит из десятков исследователей и разработчиков, в числе которых доктора наук, магистры и специальные эксперты. Ядром группы являются профессора кафедры приборостроения и кафедры машиностроения Чжэцзянского университета, в том числе специалисты по теоретическому анализу ультразвуковых управляемых волн, акустическому моделированию и анализу, принципам и анализу сигналов, по разработке электронных схем, профессионального программного обеспечения, механических конструкций, а также по интеграции и тестированию систем.
Группа ведет фундаментальные и прикладные исследования по направлениям электромагнетизма, материаловедения и эластодинамики. В частности, это одна из групп, работающих над фундаментальной теорией магнитострикции, которая занимается независимыми исследованиями в области совершенствования магнитострикционных материалов и повышения эффективности обнаружения волн, а также разрабатывает алгоритмы анализа эффектов коэрцитивности и магнитострикции.
В 2001 году технической группой был разработан первый интеллектуальный гипермагнитострикционный блок, объединяющий датчики и исполнительные механизмы. В 2008 году – магнитострикционный датчик перемещений с разрешением 1 микрон, что нарушило монополию американской компании MTS. В 2011 году командой был разработан первый в Китае магнитострикционный детектор направленных волн, что нарушило монополию Юго-Западного исследовательского института США. К 2019 году было получено более 20 патентов, связанных с магнитострикцией. Зарегистрировано 53 изобретения, 36 утилит, 11 программных разработок, 3 национальных отраслевых стандарта. Таким образом, техническая группа Чжэцзянского университета системно и мощно включилась в направление использования магнитострикции в средствах измерения, уверенно тесня мировых лидеров.
В России разработкой магнитострикционных преобразователей линейных перемещений сейчас занимаются несколько компаний. Однако анализ рынка показывает, что российским компаниям и разработчикам сложно тягаться с мировыми технологическими лидерами, и во многих случаях в наиболее сложных и продвинутых моделях присутствуют чувствительные элементы и электроника от китайских производителей.
Магнитострикционные преобразователи линейных перемещений сегодня завоевали прочные позиции и стали незаменимыми во многих отраслях промышленности благодаря бесконтактному принципу работы, точности и надежности даже в самых сложных условиях эксплуатации при относительно небольшой цене. Российские машиностроители оценили достоинство и качество линейных магнитострикционных датчиков, производимых международными приборостроителями, такими как Baluff, MTS, Novotechnik, GEFRAN. Общий объем импорта преобразователей линейных перемещений в последние годы оценивался на уровне 10–15 тысяч приборов в год. При большом многообразии производителей основными лидерами являлись компании Baluff и MTS, обеспечивавшие своей продукцией порядка 80 % российского рынка. За прошедшее десятилетие на российских предприятиях сформировалась обширная инсталляционная база преобразователей именно этих компаний.
В 2022 году западные производители, включая и лидеров в части магнитострикционных преобразователей линейных перемещений – компании Baluff и MTS, покинули российский рынок. Несмотря на то что их товары теми или иными путями просачиваются в Россию, остро встал вопрос о поиске соответствующего их уровню производителя и поставщика преобразователей.
Задача получилась для покупателей и конечных потребителей непростой, так как ближайшие по уровню китайские производители не очень спешат открывать представительства и дочерние компании на территории России, вследствие чего возникают трудности с надлежащей сертификацией, технической документацией и сервисной поддержкой на русском языке. Не секрет, что угроза вторичных санкций со стороны США останавливает эти компании от активного сближения с Россией и увеличивает риски из-за прямого сотрудничества в долгосрочном плане.
Сложившаяся ситуация дала импульс к появлению новых сильных игроков на российском рынке, которые действуют адекватно текущей ситуации и с прицелом на дальнейшее системное развитие. В частности, в июле 2022 года на базе дочерней фирмы покинувшей российский рынок корпорации Baluff была организована компания «КТ Сенсорс».
Дружный, сплоченный коллектив «КТ Сенсорс» имеет опыт работы с 1999 года, бОльшая его часть – дипломированные инженеры, есть кандидаты наук. Для организации поддержки пользователей продукции Baluff «КТ Сенсорс» выкупила склад, сервисное и лабораторное оборудование ООО «Баллуфф», сохранила возможности поставки оригинальной продукции ушедшего с рынка производителя и получила эксклюзивное право на гарантийную, сервисную и техническую поддержку продукции Baluff на территории России.
«КТ Сенсорс» выбрала, наверное, единственно верную для текущей ситуации долгосрочную стратегию – развивать собственную марку в тесном сотрудничестве с лидерами китайского рынка, приложив к этому высокую культуру и ответственность представительства крупной международной компании, опыт и знание российского рынка, тесное взаимодействие с конечными потребителями.
В части магнитострикционных преобразователей линейных перемещений «КТ Сенсорс», зарегистрировав собственный бренд K&T Sensors, вышла на прямое сотрудничество с восходящим мировым лидером из КНР в области магнитострикции – технической группой Чжэцзянского университета – и вывела на российский рынок магнитострикционные преобразователи линейных перемещений марки KTSL (рис. 1).
Рис. 1. Магнитострикционные преобразователи линейных перемещений марки KTSL
Вобрав в себя все лучшее от лидера китайского рынка, включая высокие характеристики, надежность, качество исполнения, уровень технологий и широкий ассортимент, поставляемые на российский рынок приборы под маркой KTSL полностью адаптированы к нуждам российского потребителя – они сертифицированы, сопровождаются документацией на русском языке, технической, гарантийной и сервисной поддержкой. Компания «КТ Сенсорс» ведет тесное сотрудничество с разработчиками оборудования и поставляет не только традиционный ассортимент продукции, но и специально разрабатываемые под российского потребителя модели. Особое внимание уделяется поставке приборов, заменяющих преобразователи фирм Baluff (BTL, Micropulse) и MTS (Temposonic). Команда «КТ Сенсорс» сохранила документацию, по которой есть возможность узнать во всех тонкостях параметры и размеры требуемых исходных приборов и подобрать точную замену из линейки KTSL так, что при замене не потребуется никаких доработок и перепрограммирования.
«КТ Сенсорс» имеет сеть региональных представителей и тесно взаимодействует со специалистами предприятий, знает их нужды и предлагает соответствующие задачам технические решения. В случае особо сложных задач или условий применения предлагает образцы для опытной эксплуатации. Такой подход вселяет уверенность в успехе во всех, кто связан с компанией в долгосрочном плане.
Статья опубликована в журнале «ИСУП»
Статья на сайте журнала >>
