Dauermagnet für Messgeräte.
Die Erfindung bezieht sich auf Dauermagnete für Messgeräte, insbesondere Wirbel strom-Tachometer, Drehmagnet-und Kern magnetmessgeräten, für die Dauermagnete versehiedenster Form gebräuchlich sind. Bei Wirbelstrom-Taehometern werden häufig vom Hufeisenmagneten abgeleitete Formen angewendet. Daneben gibt es flaehe Stabmagnete mit oder ohne aufgebogene Polenden sowie seheibenförmige und flachzylindrische Ausführungen mit axialer oder radialer Magnetisierung. Bei Drehmagnetgeräten sind radial magnetisierte, kreisscheibenförmige Magnete und bei Kernmagnetgeräten vollzylindrische Magnete gebräuchlich.
Von diesen Typen wurden zahlreiche, abgeänderte Formen abgeleitet, um eine Erhöhung der Drehmomente zu erreichen, beispielsweise durch Aufsetzen von Polschuhen, aber ein wesentlicher Fortsehritt ist dabei nicht erzielt worden.
Die Erfindung betrifft eine neue Gestaltung von Magneten, insbesondere für Wirbel strom-, Drehmagnet-und Kernmagnetmessgeräte, mit der eine bedeutende Erhöhung des Drehmomentes unter sonst gleicher Ausbildung der Messgeräte gelungen ist. Sie beruht darauf, dass eine starke Erhöhung des wirksamen magnetischen Flusses des Magneten erreicht wird, wenn der Magnet ringförmig ausgebildet ist, wobei dessen in radialer Richtung gemessene Dicke klein gegen seinen innern Durchmesser und dessen Höhe gleich oder grösser als die Dicke ist. Die Höhe kann bis zum Vierzigfachen der Dicke betragen.
Dabei lässt sieh eine beträchtliche relative Ersparnis an magnetischem Material erzielen, die sich günstig auf den Herstellungspreis solcher Magnete auswirkt. Die Magnete sind längs ihres Umfanges zwei-oder mehrfach magnetisiert, wobei vorzugsweise die Abstände der aufmagnetisierten Pole, auf dem Umfang der Magnete gemessen, zu dem magnetischen Querschnitt dem für den magnetisierten Stoff gegebenen optimalen Verhältnis von Magnetlänge zum Magnetquerschnitt entspricht.
Eine weitere Erhöhung der Magnetisierung lässt sich durch die Verwendung solcher Werkstoffe erzielen, die in tangentialer Richtung des Ringes eine magnetische Vorzugsrichtung aufweisen, wie z. B. bei gewalzten Blechen aus magnetisch hochwertigen Stoffen, wie beispielsweise Eisen-Nickel-Kupfer-Legie- rungen. Auch kann die magnetische Vorzugsrichtung in bekannter Weise nachträglich erzeugt werden, beispielsweise bei der Verwendung von Magnetkörpern, die aus einem ferromagnetischen Pulver unter Zusatz eines Bindemittels gepresst sind.
Ein Versuchsbeispiel möge die Erhöhung des Drehmomentes bei Anwendung eines er findungsgemäss ausgebildeten Magneten zeigen :
Der Versuchsmagnet hatte folgende Abmessungen :
Innerer Durchmesser 30 mm
Dicke 0,8 mm
Höhe 8 mm
Der Ring wurde vierpolig magnetisiert.
Der Drehwinkel einer mit einer Gegenfeder versehenen, über den Magneten gestülpten Wirbelstromglocke betrug bei 1000 Umdre hungen des Magneten in der Minute 235 . Ein flacher Stabmagnet gleichen Volumens aus dem gleichen Material ergab bei gleicher Drehzahl nur einen Drehwinkel der Wirbelstrom- glocke von 52 .
Eine besonders einfache Herstellung solcher Magnete wird dadurch erzielt, dass sie aus Draht hergestellt werden, wobei entweder ein einzelner Ring verwendet oder mehrere Ringe übereinander angeordnet oder aber der Draht mit satt aneinanderliegenden Windun- gen sehraubenförmig zu einem Hohlzylinder gewiekelt wird.
Bei Verwendung einzelner Ringe ist es nicht unbedingt notwendig, dass die Ringe geschlossen sind, sondern sie können auch Stoss- fugen aufweisen. Wichtig ist jedoch, dass der verwendete Draht aus einer hochwertigen magnetisierbaren Legierung besteht und womöglich eine magnetische Vorzugsriehtung besitzt und das Verhältnis des in Umfangsrichtung gemessenen Abstandes der aufmagneti- sierten Polpaare dem für den verwendeten magnetisierbaren Stoff gegebenen optimalen Verhältnis von Magnetlänge zu Magnetquer- sehnitt entspricht.
Permanent magnet for measuring devices.
The invention relates to permanent magnets for measuring devices, in particular eddy current tachometers, rotary magnet and core magnet measuring devices, for which permanent magnets of various forms are used. Eddy current taehometers often use shapes derived from horseshoe magnets. There are also flat bar magnets with or without bent pole ends, as well as disk-shaped and flat-cylindrical designs with axial or radial magnetization. For rotary magnet devices, radially magnetized, circular disk-shaped magnets and for core magnet devices, fully cylindrical magnets are used.
Numerous modified forms have been derived from these types in order to achieve an increase in the torques, for example by putting on pole pieces, but no substantial progress has been made with them.
The invention relates to a new design of magnets, in particular for eddy current, rotary magnet and core magnet measuring devices, with which a significant increase in the torque has been achieved with the otherwise identical design of the measuring devices. It is based on the fact that a strong increase in the effective magnetic flux of the magnet is achieved if the magnet is annular, its thickness measured in the radial direction being small compared to its inner diameter and its height being equal to or greater than the thickness. The height can be up to forty times the thickness.
This allows you to achieve a considerable relative saving in magnetic material, which has a favorable effect on the production price of such magnets. The magnets are magnetized two or more times along their circumference, the distances between the magnetized poles, measured on the circumference of the magnets, and the magnetic cross-section preferably corresponding to the optimum ratio of magnet length to magnet cross-section given for the magnetized material.
A further increase in magnetization can be achieved through the use of materials that have a preferred magnetic direction in the tangential direction of the ring, such as. B. with rolled sheets made of magnetically high-quality materials, such as iron-nickel-copper alloys. The preferred magnetic direction can also be generated subsequently in a known manner, for example when using magnetic bodies which are pressed from a ferromagnetic powder with the addition of a binding agent.
An experimental example may show the increase in torque when using a magnet designed according to the invention:
The test magnet had the following dimensions:
Inner diameter 30 mm
Thickness 0.8 mm
Height 8 mm
The ring was magnetized with four poles.
The angle of rotation of an eddy current bell fitted with a counter spring and placed over the magnet was 235 per minute when the magnet rotates 1000. A flat bar magnet of the same volume made of the same material only resulted in an angle of rotation of the eddy current bell of 52 at the same speed.
A particularly simple production of such magnets is achieved in that they are made from wire, either using a single ring or placing several rings on top of one another, or alternatively the wire is twisted into a hollow cylinder with tightly fitting turns.
When using individual rings, it is not absolutely necessary that the rings are closed, but they can also have butt joints. However, it is important that the wire used is made of a high-quality magnetizable alloy and, if possible, has a preferred magnetic direction and that the ratio of the distance between the magnetized pole pairs measured in the circumferential direction corresponds to the optimal ratio of magnet length to magnet cross-section given for the magnetizable material used.