CN109545500B - 用于对长形构成的构件消磁的设备和方法 - Google Patents

用于对长形构成的构件消磁的设备和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109545500B
CN109545500B CN201811119702.6A CN201811119702A CN109545500B CN 109545500 B CN109545500 B CN 109545500B CN 201811119702 A CN201811119702 A CN 201811119702A CN 109545500 B CN109545500 B CN 109545500B
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
magnetic flux
coil
ferromagnetic core
alternating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811119702.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109545500A (zh
Inventor
阿尔贝特·莫伊雷尔
U·B·迈耶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moire Magnetic Materials Co.,Ltd.
Original Assignee
A ErbeiteMoyileier
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by A ErbeiteMoyileier filed Critical A ErbeiteMoyileier
Publication of CN109545500A publication Critical patent/CN109545500A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109545500B publication Critical patent/CN109545500B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F13/00Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
    • H01F13/006Methods and devices for demagnetising of magnetic bodies, e.g. workpieces, sheet material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Treatment Devices (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于对具有均匀轮廓的任意长度的长形构成的铁磁性构件进行消磁的设备,构件在一侧沿其长度具有可接近的表面。设备包括杆状铁磁性核芯,其具有环绕的壳面,壳面通过前顶端面和后顶端面闭合,顶端面彼此背离地取向。围绕壳面缠绕至少一个线圈,线圈连接产生交流电流的电流源,由此在铁磁性核芯中感应引起交流磁通,交流磁通在两个顶端面上进出。根据本发明,围绕铁磁性核芯的壳面缠绕有连接能产生直流电流的电流源的线圈,用于使交流磁通与直流电流感应引起的穿过铁磁性核芯的均匀直流磁通叠加,直流磁通在两个顶端面上进或出。在本发明的用于对这种构件消磁的方法中,铁磁性核芯以恒定间距驶过构件,而交流磁通和直流磁通保持恒定。

Description

用于对长形构成的构件消磁的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于对任意长度的长形构成的铁磁性构件消磁的设备,该构件具有随纵向轴线的均匀轮廓,该构件沿其长度在一侧具有可接近的表面,其中,该设备包括一具有环绕的壳面的杆状铁磁性核芯,该壳面通过前顶端面和后顶端面来闭合,其中,这些顶端面彼此背离地取向,并且其中,围绕该壳面缠绕有至少一个线圈,该线圈以其端部连接能够产生交流电流(AC)的电流源,由此在铁磁性核芯中感应引起交流磁通(Magnetwechselfluss),该交流磁通在两个顶端面上和在壳面的非圈绕区域中进出。本发明还涉及一种用于使这样的构件消磁的方法。
背景技术
已知有各种设备用于使铁磁性体消磁。一般情况下是使这些物体暴露于强交流磁通下。该交流磁通超过了被磁化的物体的矫顽强度,由此使得通过磁化被相同取向的物体内的所有磁性偶极子都被置于变换极性的运动中。于是涉及到被加载到饱和磁通密度的铁磁性体。随着该交流磁通的衰减,这种运动最终消退,直至电磁体“冻结”在无序状态。替代于此地,也可以对物体实行强加热,但通常这是不可能的。同时形成匀质的域结构
Figure BDA0001810255310000011
这样的交流磁通一般由被加载强交流电流(AC)的线圈感应引起。为了进行消磁,将物体穿过线圈,然后从其离开。
由于用于消磁的电流强度必须是非常大,因此所追求的是:对于不能完全穿过一设备的大型构件,也能够以小设备为其消磁。
因此,交流磁通可以由围绕铁芯的线圈感应引起,该铁芯形成U形状。磁场线然后延伸穿过铁芯并然后最终在敞开的端部离开。因此,大于线圈内部区域的构件可以被推入该敞开的区域中或者可以在该区域中转动。这样的设备特别适用于应永久删除其数据的硬盘。
消磁的另一个问题在于在“冻结”期间残留在构件中的剩余磁性。发生这种情况是因为在固化时间点上总是还有例如由地球磁场引起的剩余磁通作用到构件上。为了能够消除该剩余磁通,如专利文献EP2851911A1所述那样,围绕构件设置护套,该护套屏蔽外部磁场,直至交流磁通被完全衰减。
但是这造成构件在整个消磁阶段期间完全处于屏蔽中。这对于非常大的构件是很耗费的,而对于被无限长度延伸的构件则是不可能的。
现在已经证实:已知的设备不适于对任意长度的、长形构成的、特别是刚性的和/或固定安装的铁磁性构件进行完全消磁。这里最重要的例子是被固定铺设的有轨电车轨道或铁路道轨。它们随着时间被磁化,一方面是由于地球磁场,但另一方面也是由于列车的磁轨制动器,磁轨制动器本身在断开状态下会在与轨道的气隙中感应产生10mT的磁场。
轨道在其接头处通过隔离层彼此分开,因此接触网中心(Fahrleitungszentrale)的监控系统可以确定:一轨道区段是空闲还是被列车占用。由于轨道的磁化,在接头处会逐渐地聚集金属屑、钉子、垫圈等,因为在那里会出现磁通,直至最终形成导体桥,这些导体桥绕过绝缘部。这造成在接触网中心内不再能够获得关于列车位置的可靠信息,这可能导致严重的信号干扰并最终引发事故。
其他应用举例是固定安装的载体,但还有长的铁管,它们太大了,不能以其整个外周进入到进行消磁的磁通回路中。为此所用的设备将非常大,并且巨大的电流消耗也会带来另外的问题。另外,由周边环境产生的剩余磁化可能无法消除或者消除需要付出非常大的耗费。
发明内容
本发明的目的在于提出一种设备,其能够实现对开头部分所描述的任意长度的、铁磁性的、长形构成的构件进行消磁,其中,剩余磁化应小于预先设定的容许值。特别是该设备可以用于已铺设的有轨电车轨道或铁路轨道以及其他已安装的仅可一侧接近的型材、安装好的管件和支承缆绳以及大的金属管。
另一目的在于提出一种用于上述目的的独立设备。另外应当提出一种可以实现所期望的消磁的方法。
这些目的通过对应类属的本发明的特征来实现。根据本发明还给出了其他有利的实施方式。
根据本发明,在开头部分提到的用于消磁的设备中,围绕铁磁性核芯的壳面缠绕有线圈,该线圈以其端部连接能够产生直流电流(DC)的电流源,用于使交流磁通与由此通过铁磁性核芯感应引起的均匀直流磁通(Magnetgleichfluss)叠加,该直流磁通在两个顶端面上进或出。该线圈可以是被加载交流电流的同一线圈或与其不同的线圈。所有的线圈绕组彼此平行地延伸。在使用两个线圈的情况下也是如此。交流磁通的和直流磁通的磁通线平行地叠加,即,它们不交叉。在运行中,前顶端面面向构件并被布置得靠近构件表面,后顶端面反向地背离构件。核芯比构件的宽度更宽。线圈绕组所在的平面平行于核芯的两个顶端面延伸。它们产生磁力线,该磁力线几乎垂直地进入到构件中,并在构件纵向轴线的两个方向上沿纵向轴线延伸,直至其最终被分散到相对长的距离上,又从构件出去并进入核芯的后顶端面。
在一种优选实施方式中,该设备包括一短距运输装置,该短距运输装置一方面可以在运行中确保前顶端面和待消磁构件的表面之间的间距,该间距即使在运行中产生磁力的情况下也将留在预先设定的范围内,另一方面允许了在铁磁性核芯和构件之间沿构件整个长度实现平移式相对运动。
在根据本发明的用于对长形构成的铁磁性构件进行消磁的方法中,使用这种具有短距运输装置的设备。在该方法中,在线圈中产生恒定的交流电流,该交流电流在铁磁性核芯中感应引起交流磁通,该交流磁通在两个顶端面上进出。同时,在一线圈中产生恒定的直流电流,该直流电流在铁磁性核芯中感应引起与交流磁通叠加的均匀直流磁通,该直流磁通在两个顶端面上进或出。该线圈可以是同一线圈或者是另一线圈。短距运输装置确保前顶端面和构件表面之间的间距始终在预先设定的范围内,并在铁磁性核芯和构件之间沿构件整个长度引起平移式相对运动,而交流电流和直流电流被保持恒定。
在此,交流电流的强度应该能够使构件的位于前顶端面下方的分区完全通过感应引起的交流磁通而饱和。直流电流将分别根据构件的感应引起的磁化极性来调整。在进行消磁的横移之后,测量残留在构件上的剩余磁性,并以任何情况下经过校正的直流电流强度重复该方法,直至该剩余磁性低于预先设定的容许值。
在对管件消磁的过程中,短距运输装置在消磁期间还会导致围绕构件纵向轴线的相对运动,该相对运动附加于在铁磁性核芯和构件之间沿构件整个长度执行平移式相对运动以外被实施。
附图说明
下面将参考附图对本发明做详细说明。其中:
图1以示意图示出了根据现有技术的用于对线材缆绳消磁的设备;
图2以示意图示出了根据现有技术的用于对长形构件消磁的轭形式的设备;
图3以示意图示出了根据本发明的用于对长形构件消磁的设备;
图4以示意性透视立体图示出了一种可选的根据本发明的设备;
图5示出铁路轨道形式的构件的横截面图,其中包括一部分核芯和线圈;
图6示出了铁路轨道形式的构件的立体图,其中包括该设备的核芯;
图7以横截面图示出了铺设在地面上的有轨电车轨道形式的构件,其中包括核芯和线圈;
图8示出了根据本发明的设备的侧视图,其中包括短距运输装置和处于使用中的轨道形式的构件;
图9以示意图示出根据本发明的用于对管件形式的长形构件消磁的设备;
图10示出了根据本发明的设备的横截面图,其中包括短距运输装置和处于使用中的轨道形式的构件。
附图标记说明如下:
1 设备
2 构件
3 轮廓
4 长度
5 纵向轴线
6 表面,可接近的表面
7 核芯,铁磁性核芯
8 壳面
9 前顶端面
10 后顶端面
11 核芯的后部区域
12 线圈,交流线圈
13 线圈,直流线圈
14 线圈端部
15 电流源,用于产生交流电流的电流源
16 用于产生直流电流的电流源
17 以电路技术实现的结构
18 交流磁通
19 直流磁通
20 外部磁场(地球磁场)的磁通
21 内部磁通
22 短距运输装置
23 轨道车
24 挂车联接器
25 滚子
AC 交流电流
DC 直流电流
a 构件-核芯的间距
a1…a2 范围,a在该范围内是容许的(a1≤a≤a2)
vt 在铁磁性核芯和构件之间沿构件整个长度的平移式相对运动
vr 在铁磁性核芯和构件之间围绕构件纵向轴线的旋转式相对运动
Qh 核芯在后部区域中的横截面积
Qs 核芯在线圈范围内的横截面积
Qv 核芯在前顶端面区域中的横截面积
QB 构件的横截面积
BK 铁磁性核芯横向于纵向轴线的宽度
BL 铁磁性核芯沿纵向轴线的宽度
BB 构件在可接近的表面下方的宽度
具体实施方式
图1示出了由钢铁工业已知的一种技术方案,其中的构件2为杆材的形式并被一柔性的线缆多重地缠绕。该线缆在此被卷绕成线圈12,该线圈由交流电流源15供电,并且杆材连续地如箭头所示地离开。在线圈12的缠绕区域中产生对应于磁通线18的磁通,这些磁通线磁性地穿流构件2。
地球20在较广环境中起作用的磁场的磁通量被收集在构件2的铁磁性材料中,并在那里显现为内磁21的一部分。该内部磁通21由永磁地包含在材料中的磁性(剩余磁通密度)和环境中起作用的磁场引起的部分组成。
通过线圈12中的交流电流所产生的交流磁通18随着将材料引导穿过和引导离开在消磁作用下被降低。但是这种方法并不实用,因为对构件2的多重缠绕是很耗费的,因为构件2必须在全方位上是可接近的,因为交流磁通的走向不允许实现完全的消磁。
在图2中描述了一种技术方案,其是通过对构件2的单侧接近来进行的。电流源15所提供的交流电流在此对一对线圈12、13穿流,该对线圈被安装在靠近轭形的铁磁性核芯7的顶端面9、10的磁极上。因此,顶端面9、10两者都沿相同方向取向并且二者都面向构件2。在构件2中产生的磁性交流磁通18基本上跟随磁通线穿过铁磁性核芯7并穿过两个顶端面9、10或者说穿过磁极。这样的布置在实践中用于在磁感应缆绳测试中对缆绳进行磁化,其中,电流源15和线圈12、13可以由处于靠近顶端面9、10的磁极中的永磁体来替换。同样,构件2在这里如图2中的箭头所示地相对于核芯7连续地运动。
这种布置可以借助于线圈12、13中的交流电产生交流磁通18。这种方法如同试验中所证实的那样允许消磁,但是只能非常有限地平衡来自外部的感应磁场。
下面将根据图3和图4对根据本发明的设备1如下地进行说明。该设备适合于对任意长度4的且沿纵向轴线5具有均匀轮廓3的、长形构成的铁磁性构件2进行消磁。轮廓3在一侧沿其长度4具有可接近的表面6。设备1包括一具有环绕的壳面8的杆状铁磁性核芯7,该壳面通过前顶端面9和后顶端面10来闭合。前顶端面9在使用中面向构件2。顶端面9、10彼此背离地取向。它们的表面法线指向相反的方向。围绕壳面8缠绕至少一个线圈12,该线圈以其端部14连接一可以产生交流电流(AC)的电流源15。交流电流在使用中在铁磁性核芯7中感应引起交流磁通18,该交流磁通在两个顶端面9、10上并在壳面8的未被圈绕的区域中进出。根据本发明,绕铁磁性核芯7的壳面8缠绕线圈13,该线圈以其端部14连接一电流源16,该电流源可以产生直流电流(DC),用于使交流磁通18与由直流电流感应引起的穿过铁磁性核芯7的均匀直流磁通19叠加,该直流磁通在两个顶端面9、10上进或出。根据线圈的宽度而定,由线圈产生的磁通线也在壳面8的未被圈绕的区域中进出。
如图3所示,该至少一个线圈12可以是交流线圈12,用于加载直流电流的线圈13可以是不同于交流线圈12的直流线圈13。优选地,将交流线圈12设置为比直流线圈13更靠近前顶端面9。但是在任何情况下,两个线圈12、13的绕组都彼此平行地延伸,它们不垂直地交叉。由此使得由它们产生的交流磁通18和直流磁通19的磁通线在任何位置上也分别彼此平行地延伸,它们也不垂直地交叉。从图3中也可以看出这一点。
替代于此地,如图4所示,通过添加合适的以电路技术实现的结构17,用于感应引起与直流磁场19叠加的交流磁场18的分配到两个线圈12、13和两个电流源15、16上的功能也可以利用一单个电流源15或16和一单个线圈12或13来满足。由此使得有一叠加有DC偏移的交流电流流过所述线圈。
在执行该方法的过程中,由一个或两个线圈12、13缠绕的铁磁性核芯7以其前顶端面9作用到待消磁的构件2上。线圈12被由电源15供给的用于消磁的交流电流通流。该交流电流被保持恒定并确保了构件2的位于铁磁性核芯7的前顶端面9下面的区域完全磁性饱和。线圈12、13由电源15、16供给的用于平衡残留磁性的直流电流通流。该直流电流是可变的,并且根据残留的剩余磁性在消磁之前加以调整,但是在该方法期间然后被保持恒定。构件2相对于设备1以速度vt连续地运动,如图3中的箭头所示。
铁磁性核芯7的背离构件2的后顶端面10从核芯7的被线圈12和13所覆盖的区段伸出。磁通18、19聚集在核芯7的没有被线圈12、13缠绕的后部区域11中,如磁通线18、19示意性示出的那样。铁磁性核芯7可以在该后部区域11中具有比被线圈12、13缠绕的区域中的横截面积Qs更大的横截面积Qh,以影响交流磁通18的走向和分布。如图4所示,这种扩大可以对称地设计。替代于此地,还可以设计得使后部的横截面积Qh仅朝一个方向,优选反向于运动方向地扩大。
图5和图6以截面图或立体图示出了示意性铁路轨道形式的构件2,其具有横截面3,根据本发明的设备1的铁磁性核芯7以间距a被布置在该构件的上方,并在消磁期间以速度vt相对于构件2沿箭头方向运动。铁磁性核芯7在前顶端面9的区域中的横截面积QV优选地大于构件2在应被磁化的部位上的横截面积QB
此外还提出:顶端面9在运行中横向于构件2的纵向轴线5取向,而铁磁性核芯7在该顶端面上的宽度BK要宽于在可接近的表面6下面延伸的构件2的相应整体宽度BB
正如已提到的那样,构件2可以是有轨电车轨道,如图7所示。
在图8中所示的一种特别优选的实施方式中,设备1包括短距运输装置22,该短距运输装置一方面在运行中确保了在铁磁性核芯7的前顶端面9和待消磁构件2的表面6之间存在优选的间距a,该间距即使在运行中感应引起的磁力下也保持在预先设定的范围a1≤a≤a2内,另一方面允许了沿构件的整个长度4在设备1和构件2之间实现平移式相对运动vt
该间距a应小于构件2的横截面积QB的方根,如图5所示。此外,该间距a在构件的整个长度4上应大于构件2的表面6的预期不平坦性。特别是当短距运输装置22在构件2上行进时,构件2的曲率可以对该间距a有很大的影响。为了使核芯7在构件2上不发生磨损和制动性的附着,应该避免核芯7和构件之间发生接触。
当构件2如图8所示的是轨道时,优选将短距运输装置22设计为具有挂车联接器24的轨道车23。联接在该挂车联接器24上的牵引车辆可以沿着轨道以所期望的速度均匀地牵拉轨道车23。然后将铁磁性核芯7牢固地安装在轨道车23上,从而维持相对于构件2,对应地相对于轨道的距离a。短距运输装置22特别是不允许在铁磁性核芯7和构件2之间的磁性作用范围内具有铁磁性部件。如果使用钢轮作为短距运输装置22的滚子材料,则它们应该与核芯7适当地间隔开。
在短距运输装置22上还可以布置一个或多个电流源15、16,所述电流源例如包括发电机。如果设备1应该用一单个线圈12来运行,则可以添加其他的部件,例如以电路技术实现的结构17,其在图8中未示出。
在根据图9或图10的一种替代的实施方式中,设备1包括短距运输装置22,其除了允许纵向运动vt之外还允许在铁磁性核芯7和构件2之间绕纵向轴线5进行旋转式相对运动vr。在该实施例中,构件2是应当被消磁的管件。短距运输装置22优选被位置固定地安装并将构件2以预先设定的相对于铁磁性核芯7的间距a例如固定在四个或更多个为此配置的滚子25上。构件2被支撑在短距运输装置22的这些滚子25上并在其上螺旋形地前进。相应地,滚子25可以被驱动,使得构件2一方面围绕其自身的纵向轴线5转动,并在每次转动期间同时沿纵向轴线5的方向实现大约以铁磁性核芯7的宽度BL的偏移。附加的未示出的轴承、支撑件或悬架可以附加地稳定构件2。替代于此地,短距运输装置22可以不是位置固定的,而是使构件2沿其长度4驶离,而构件2自身被均匀地转动。重要的是要始终维持构件2和铁磁性核芯7之间的预先设定的间距a。为此目的,还可以使用具有或不具有由非铁磁性材料制成的滚子的滑动体,这些滑动体确保该间距a。这些滑动体也可以直接被布置在构件2和核芯7之间。
优选地,使铁磁性核芯7的前顶端面9的轮廓3适配于构件2的可接近表面6的轮廓3,在这里为适配于管件2的曲率,如图10所示。通过轮廓3的适配,可以将构件2和核芯7之间的间距a保持在最佳范围内,这可以改善磁通18、19的进入。旋转的对象2的宽度BB(在此由其直径确定)必须窄于铁磁性核芯7的宽度BK。这因此也在图10中示出。图9在这方面可以更多示意性地去理解。
用于对具有纵向轴线5的任意长度4的铁磁性的、长形构成的构件2进行消磁的根据本发明的方法,该构件2至少在一侧沿其长度4具有可接近的表面6,在该方法中使用上述的具有短距运输装置22的设备1。为此,首先产生恒定的交流电流AC,该交流电流通过铁磁性核芯7感应产生交流磁通18,该交流磁通在两个顶端面9、10上进出,以及产生恒定的直流电流DC,该直流电流通过铁磁性核芯7感应产生与交流磁通18叠加的、均匀的直流磁通19,该直流磁通同样在两个顶端面9、10上进或出。短距运输装置22始终确保前顶端面9和待消磁构件2的表面6之间的间距a处于a1和a2之间的预先设定的范围内,并引起在铁磁性核芯7和构件2之间沿构件整个长度4进行的平移式相对运动vt,而交流电流和直流电流被保持恒定。该平移式相对运动vt根据交流电流的频率大约在1-3m/s之间。
磁场也可以在构件2本身上被接通。但是优选地,在感应产生磁通18、19之前,将设备1带到距构件2如下的距离上:在该距离上,稍后作用到构件2上的磁性作用小于在该环境中起作用的外场20。然后施加交流电流AC和直流电流DC,以产生磁通18、19。然后才将设备1带到构件2的附近。短距运输装置22现在始终确保前顶端面9和待消磁构件2的表面6之间的间距a处于预先设定的处于a1和a2之间的范围内。此外,短距运输装置22还引起在铁磁性核芯7和构件2之间沿构件整个长度的平移式相对运动vt
在一优选的应用中,在直至构件2端部执行消磁之后,将设备1带到距构件2如下的距离上:在该距离上,作用到构件2上的磁性作用小于在该环境中起作用的外场20,例如地球磁场。随后,断开通过线圈12、13的交流电流和直流电流,从而不再感应引起更多的磁通18、19。由此确保了即使在构件2的最后的伸展区段中也不会留下剩余磁化部。
在一种扩展的优选方法中,使用如下的设备1,该设备的短距运输装置22还附加地允许在铁磁性核芯7和构件2之间围绕构件2的纵向轴线5进行旋转式相对运动vr。在该方法中,通过使短距运输装置22除了在铁磁性核芯7和构件2之间沿构件整个长度4进行平移式相对运动vt之外还引起围绕构件2的纵向轴线5的旋转式相对运动vr,使构件2相对于设备1螺旋形地转动。这样被驶离的螺旋在此具有一上升高度,该上升高度大致对应于铁磁性核芯7沿纵向轴线5的方向在前顶端面9的区域中的宽度BL。在此情况下,行驶速度vt与早前描述的情况大致相似且取决于交流电流频率。
在消磁过程中,所施加的交流磁场18与由直流磁场19引起的校正磁场相对于消磁部位保持距离。其结果是,磁通密度在该部位上减少并接近零,而外部场20和特别是内部磁通21如图1所述地保持恒定。因为这种衰减由于所施加的DC电流是不对称走向的,所以总又是朝一个方向,尽可能反向于外部场20存在“冲击”。穿过该外部场20的内部磁通21越强,直流电流就必须被调整得越高,因此反向冲击在“冻结”期间尽可能地平衡了电磁体的由外部场21所强制的取向。通过这种方式而可行的是,即使构件在冻结期间没有通过屏蔽外部场而受到保护并由此形成内部磁通21,但仍然可以将剩余磁化部降低到很小的容许值。
在消磁之后,测量构件2上残留的剩余磁性。如果其高于预先设定的容许值,则以相应被校正的DC电流强度重复该方法,直至该剩余磁性低于该预先设定的容许值。
短距运输装置22也可以是一固定的装置,例如机器人臂、工具机或龙门架。
在对本发明的研究中已经证实:在对诸如铁路轨道这样的磁化体进行消磁的过程中,使所施加的两个磁场18、19缓慢衰减是非常重要的。如图1中所产生那样的磁场线原则上是适用于此的,因为这些磁场线18随着相对于线圈12的距离而逐渐减小。可惜的是,该设备仅适用于可缠绕的对象。
在根据图2的设备中,情况并非如此。磁场线18全部从对象2延伸到顶端面9、10中,这两个顶端面都面向对象。场线的密度被集中到一狭窄的范围内,然后非常快速地减小。在轭的外面几乎没有可测量的。因此,轭不适合解决本发明的任务。这些轭很好地执行用于在两极内的区域中进行磁化的工作,因为场线在那里非常强。
因此,该实施方案的优点特别在于,使用了如图3中所示的杆状扼流阀,其包括杆状的铁磁性核芯7,该铁磁性核芯在其壳面8上缠绕有一个或两个线圈12、13。由此产生的磁场线18、19在反向于行驶反向的方向上在核芯7附近的区域中是非常密集的,这是重要的,因此将铁磁性体加载至饱和磁通密度。之后,场强连续但缓慢地消退,使得偶极子在无序状态下又冻结。为了增强这种效应,根据图4,核芯7在后顶端面10上设计得被扩大,至少在背离行驶方向vt的侧面上被扩大,就像已经描述过的那样。

Claims (16)

1.一种用于对任意长度(4)的长形构成的铁磁性构件(2)进行消磁的设备(1),所述构件随纵向轴线(5)具有均匀的轮廓(3),所述构件在一侧沿其长度(4)具有能接近的表面(6),其中,所述设备(1)包括杆状的铁磁性核芯(7),所述铁磁性核芯具有环绕的壳面(8),所述壳面通过前顶端面(9)和后顶端面(10)闭合,其中,所述顶端面(9,10)彼此背离地取向,并且其中,围绕所述壳面(8)缠绕至少一个线圈(12),所述至少一个线圈以其端部(14)连接能够产生交流电流(AC)的电流源(15),由此在所述铁磁性核芯(7)中感应引起一交流磁通(18),所述交流磁通在两个所述顶端面(9,10)上并在所述壳面(8)的未被圈绕的区域中进出,其特征在于,围绕所述铁磁性核芯(7)的壳面(8)缠绕有一线圈(13),该线圈以其端部(14)连接一能够产生直流电流(DC)的电流源(16),用于使所述交流磁通(18)与由此感应引起的穿过所述铁磁性核芯(7)的均匀直流磁通(19)叠加,该直流磁通在两个所述顶端面(9,10)上进或出,其中,所述铁磁性核芯的在运行中横向于所述构件(2)的纵向轴线(5)取向的宽度(BK)大于所述构件的在所述能接近的表面(6)下方延伸的宽度(BB)。
2.根据权利要求1所述的设备(1),其特征在于,带有至少一个所述线圈(12)的交流电源包括以电路技术实现的结构(17),所述以电路技术实现的结构使得能够向同一线圈(12)同时加载直流电流,以使所述交流磁通(18)与所期望的所述直流磁通(19)叠加。
3.根据权利要求1所述的设备(1),其特征在于,所述至少一个线圈(12)是交流线圈(12),并且用于加载直流电流的线圈(13)是不同于所述交流线圈(12)的直流线圈(13)。
4.根据权利要求3所述的设备(1),其特征在于,所述交流线圈(12)比所述直流线圈(13)布置得更接近所述前顶端面(9)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备(1),其特征在于,所述铁磁性核芯(7)具有接近所述后顶端面(10)的后部区域(11),所述后部区域没有被线圈缠绕,以便收集所述交流磁通(18)和所述直流磁通(19)。
6.根据权利要求5所述的设备(1),其特征在于,所述铁磁性核芯(7)在所述后部区域(11)中的横截面大于在由一线圈缠绕的区域中的横截面。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的设备(1),其特征在于,所述铁磁性核芯(7)在所述前顶端面(9)的区域中的横截面积(QV)大于所述构件(2)的横截面积(QB)。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的设备(1),其特征在于,使所述前顶端面(9)的轮廓(3)适配于所述能接近的表面(6)的轮廓(3)。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的设备(1),其特征在于,所述设备(1)包括短距运输装置(22),所述短距运输装置一方面在运行中确保所述前顶端面(9)和待消磁的所述构件(2)的表面(6)之间的间距a,所述间距即使在运行中感应引起磁力的情况下也保持在处于a1和a2之间的预先设定的范围内,另一方面允许在所述铁磁性核芯(7)和所述构件(2)之间沿所述构件的整个长度(4)进行平移式相对运动(vt)。
10.根据权利要求9所述的设备(1),其特征在于,所述间距(a)小于所述构件的横截面积(QB)的方根。
11.根据权利要求9所述的设备(1),其特征在于,所述短距运输装置(22)附加地还允许在所述铁磁性核芯(7)和所述构件(2)之间围绕所述构件(2)的纵向轴线(5)的旋转式相对运动(vr)。
12.一种用于对具有纵向轴线(5)的任意长度(4)的长形构成的铁磁性构件(2)进行消磁的方法,所述构件至少在一侧沿其长度(4)具有能接近的表面(6),所述方法使用根据权利要求9至11中任一项所述的设备(1),其特征在于,
a)一方面,产生一恒定的交流电流(AC),所述交流电流通过所述铁磁性核芯(7)感应引起交流磁通(18),所述交流磁通在两个顶端面(9,10)上进出,
b)另一方面,产生一恒定的直流电流(DC),所述直流电流通过所述铁磁性核芯(7)感应引起与所述交流磁通(18)叠加的均匀直流磁通(19),所述直流磁通在所述两个顶端面(9,10)上进或出,
c)所述短距运输装置(22)始终确保所述前顶端面(9)和待消磁的所述构件(2)的表面(6)之间的间距a在处于a1和a2之间的预先设定的范围内,并且
d)所述短距运输装置(22)引起在所述铁磁性核芯(7)和所述构件(2)之间沿所述构件的整个长度(4)的平移式相对运动(vt),而所述交流电流和所述直流电流被保持恒定。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,
a)在感应引起磁通之前,将所述设备(1)带至距所述构件(2)的一距离上,在该距离上,所述磁通作用到所述构件(2)上的磁性作用小于在环境中起作用的磁场(20)的磁通的磁性作用,
b)然后执行步骤a)和b),
c)然后将所述设备(1)带到所述构件(2)的附近,并且
d)然后执行步骤c)和d)。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,
a)在步骤d)之后,将所述设备(1)带至距所述构件(2)的一距离上,在该距离上,由所述磁通作用到所述构件(2)上的磁性作用小于在环境中起作用的磁场(20)的磁通的磁性作用,并且
b)然后断开穿过线圈的交流电流和直流电流。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其特征在于,在步骤d)中,所述短距运输装置(22)除了所述铁磁性核芯(7)和所述构件(2)之间沿所述构件的整个长度(4)的平移式相对运动(vt)之外,还引起围绕所述构件(2)的纵向轴线(5)的旋转式相对运动(vr)。
16.根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其特征在于,在消磁之后测量残留在所述构件(2)上的剩余磁性,并以任何情况下经校正的直流电流强度来重复该方法,直至该剩余磁性低于预先设定的容许值。
CN201811119702.6A 2017-09-22 2018-09-25 用于对长形构成的构件消磁的设备和方法 Active CN109545500B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH01168/17 2017-09-22
CH11682017 2017-09-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109545500A CN109545500A (zh) 2019-03-29
CN109545500B true CN109545500B (zh) 2022-03-04

Family

ID=60083725

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811119702.6A Active CN109545500B (zh) 2017-09-22 2018-09-25 用于对长形构成的构件消磁的设备和方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11127519B2 (zh)
CN (1) CN109545500B (zh)
CH (1) CH714207B1 (zh)
DE (1) DE102018007179A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD949106S1 (en) 2019-11-18 2022-04-19 Maurer Magnetic Ag Demagnetization apparatus
CN112530659B (zh) * 2020-11-30 2022-04-12 北京航空航天大学 一种用于磁屏蔽筒消磁的模拟消磁电流发生装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3879754A (en) * 1973-11-29 1975-04-22 Honeywell Inc Magnetic field producing apparatus
US4378581A (en) * 1980-05-28 1983-03-29 Nippon Soken, Inc. Demagnetizing apparatus for use in vehicles
US4388666A (en) * 1980-05-28 1983-06-14 Nippon Soken, Inc. Demagnetizer for use in vehicles
JPH0986855A (ja) * 1995-09-26 1997-03-31 Fujita Corp 脱磁機能を有する磁石式揚重装置
CN101083447A (zh) * 2006-06-01 2007-12-05 田景华 广义施力磁体与使用该磁体的导体轨道磁悬浮车辆或列车
EP2755217A2 (de) * 2013-01-14 2014-07-16 Albert Maurer Entmagnetisierverfahren

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6373245B1 (en) * 1999-03-17 2002-04-16 Southwest Research Institute Method for inspecting electric resistance welds using magnetostrictive sensors
EP1791138B1 (de) 2005-11-24 2010-08-04 Albert Maurer Entmagnetisierungsverfahren durch Wechselstromimpulse in einer in Schlaufen gelegten Leiterschleife
CH708509A2 (de) 2013-09-06 2015-03-13 Albert Maurer Beseitigung von anhysteretischem Magnetismus in ferromagnetischen Körpern.

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3879754A (en) * 1973-11-29 1975-04-22 Honeywell Inc Magnetic field producing apparatus
US4378581A (en) * 1980-05-28 1983-03-29 Nippon Soken, Inc. Demagnetizing apparatus for use in vehicles
US4388666A (en) * 1980-05-28 1983-06-14 Nippon Soken, Inc. Demagnetizer for use in vehicles
JPH0986855A (ja) * 1995-09-26 1997-03-31 Fujita Corp 脱磁機能を有する磁石式揚重装置
CN101083447A (zh) * 2006-06-01 2007-12-05 田景华 广义施力磁体与使用该磁体的导体轨道磁悬浮车辆或列车
EP2755217A2 (de) * 2013-01-14 2014-07-16 Albert Maurer Entmagnetisierverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018007179A1 (de) 2019-03-28
CH714207A2 (de) 2019-03-29
CN109545500A (zh) 2019-03-29
US20190096559A1 (en) 2019-03-28
CH714207B1 (de) 2022-05-31
US11127519B2 (en) 2021-09-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8037978B1 (en) Eddy current braking system for trolley zip line cable
CN109545500B (zh) 用于对长形构成的构件消磁的设备和方法
RU163519U1 (ru) Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами
JP6002694B2 (ja) 誘導エネルギー伝送のための装置
JP4431061B2 (ja) 脱線防止装置
KR102535003B1 (ko) 차량 수송을 안내하는 트랙 용 스위치.
US8025131B1 (en) Eddy current braking system for trolley zip line cable with a stationary conductor
CA2400030A1 (en) Eddy current braking apparatus
EP4047360A1 (en) Magnetic leakage inspection device and defect inspection method
CN110635660A (zh) 一种超导磁通切换直线电机驱动的轨道交通列车系统
Wang et al. Development of ironless Halbach permanent magnet linear synchronous motor for traction of a novel maglev vehicle
RU2634806C1 (ru) Устройство магнитной дефектоскопии рельсов
CN207542027U (zh) 一种基于永磁结构的管道退磁装置
RU187010U1 (ru) Устройство для увеличения сцепления колес локомотива с рельсами
RU2313782C2 (ru) Устройство намагничивания для средств неразрушающего контроля
CA2953295C (en) Apparatus and method for detection of imperfections by detecting changes in flux of a magnetized body
RU195063U1 (ru) Устройство для предотвращения буксования локомотива
RU2216471C2 (ru) Электромагнитный рельсовый тормоз
RU2717413C1 (ru) Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами
US467243A (en) Henry edmond walter
RU185602U1 (ru) Устройство для предотвращения буксования локомотива
Kitanov et al. Analysis of eddy-current and magnetic rail brakes for high-speed trains
KR102285217B1 (ko) 자성도료에 자기패턴을 인가하는 장치 및 방법
RU194614U1 (ru) Устройство для увеличения сцепления ведущих колес локомотива с рельсами
KR102305035B1 (ko) 소형화된 구조를 갖는 자성도료에 자기패턴을 인가하는 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230913

Address after: Gruningen, Switzerland

Patentee after: Moire Magnetic Materials Co.,Ltd.

Address before: Swiss Lv Qi

Patentee before: Maurer Albert