DD236403A1 - Messanordnung auf magnetischer basis - Google Patents

Abstract

Zur Ermittlung des Vorhandenseins, der Lage und der Ueberdeckung ferromagnetischer Einlagen, vorzugsweise von Bewehrungsstaehlen, in Bauteilen aus Beton. Ziel der Erfindung war es, eine Messanordnung zu finden, die gegenueber bekannten Betondeckungsmessgeraeten eine hoehere Empfindlichkeit hat und damit insbesondere die Messung der Betondeckung von duenneren Bewehrungsstaehlen in groesserer Tiefe ermoeglicht. Das wird durch eine Messanordnung erreicht, bei der mit hochempfindlichen Magnetfeldsonden die Veraenderungen des Streufeldes einer Magnetanordnung gemessen werden, die sich bei Annaeherung der Messanordnung an Bewehrungsstahl ergeben.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Meßanordnung auf magnetischer Basis zur Ermittlung des Vorhandenseins, der Lage und der Überdeckung ferromagnetischer Einlagen in Bauteilen aus Beton.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Meßanordnungen auf magnetischer Basis zur Ermittlung des Vorhandenseins, der Lage und der Überdeckung ferromagnetischer Einlagen in Bauteilen aus Beton, die aus einem Dauermagnetkreis bestehen, der in zwei Teilkreise verzweigt ist. Dabei ist in einem Teilkreis ein Meßwerk angeordnet und im anderen Teilkreis schließen sich die Feldlinien über die Luft. Bei einer Annäherung dieser Meßanordnung an Gegenstände mit verdeckten ferromagnetischen Einlagen bewirken diese Einlagen einen Nebenschluß im offenen Teilkreis des Magneten, was wiederum eine meßbare Änderung des magn. Flusses in dem mit Meßwerk ausgerüsteten Teilkreis bewirkt.

Weiterhin sind Meßanordnungen zum o.a. Zwecke bekannt, bei denen in einem weichmagnetischen Kern ein magnetisches Wechselfeld erzeugt wird. Dabei wird die bei Annäherung des weichmagnetischen Kerns an ferromagnetische Einlagen auftretende Änderung des magnetischen Flusses im Kern über die damit verbundene Änderung der Induktivität gemessen. Diesen Geräten ist gemeinsam, daß die bei Annäherung an ferromagnetische Einlagen auftretenden Änderungen des magnetischen Flusses in einem Magnetkreis oder in einem Teil desselben gemessen wird. Diese Änderung ist verhältnismäßig gering. Daraus ergibt sich als allen bekannten magnetischen Meßanordnungen gemeinsamer Nachteil, daß die Empfindlichkeit bei größeren Betondeckungen gering ist und deshalb ihr Meßbereich hinsichtlich der noch meßbaren Betondeckuhg bei ferromagnetischen Einlagen in Form von dünnen Stählen begrenzt und die Meßgenauigkeit gering ist.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die genannten Nachteile der bekannten Meßanordnungen zu verringern und den Gebrauchswert einer solchen Meßanordnung zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine auf magnetischer Grundlage arbeitende Meßanordnung zu entwickeln, die eine gegenüber bekannten Meßanordnungen erhöhte Empfindlichkeit besitzt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer Ebene eine Magnetanordnung, bestehend aus einem Magneten mit an beiden Polen symmetrisch angesetzten Leitstücken und daran angeschlossenen Polschuhen, und in derselben Ebene, im Streufeld dieses Magnetanstaus zwei gleiche, hochempfindliche und als Differenzsonde geschaltete Magnetfeldsonden so angeordnet sind, daß sich je eine Magnetfeldsonde auf beiden Seiten und im gleichem Abstand von der durch den Magnetmittelpunkt verlaufenden Symmetrieachse befindet, die orthogonal auf der Nord-Süd-Achse steht, und daß die Richtung ihrer maximalen Empfindlichkeit mit der Richtung der Symmetrieachse übereinstimmt.

Anstelle der dargelegten Magnetanordnung kann ein entsprechend geformter Permanentmagnet oder ein Elektromagnet mit veränderbarem Erregerstrom eingesetzt werden. Somit kann das Streufeld sowohl ein magnetisches Gleichfeld als auch ein magnetisches Wechselfeld sein.

Die beiden Magnetfeldsonden werden als Differenzsonde geschaltet, d. h. so, daß sich ihre Ausgangssignale bei Abwesenheit ferromagnetischer Einlagen in gewünschter Weise kompensieren und bei Annäherung an oben genannte Einlagen eine gegensinnige Änderung der Ausgangssignale beider Magnetfeldsonden auftritt. Das durch den Magneten in der Umgebung der Magnetanordnung erzeugte Streufeld wird bei Annäherung an ferromagnetische Einlagen verformt, so daß sich die magnetische Feldstärke an den Orten der beiden Magnetfeldsonden ändert. Die erfindungsgemäß festgelegten Orte für die Magnetfeldsonden sind die Stellen, an denen bei Annäherung der Meßanordnung an ferromagnetischen Einlagen große Feldstärkeänderungen auftreten.

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Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die dazugehörige Zeichnung zeigt eine

„Meßanordnung auf magnetischer Basis"

Zur Ermittlung der Lage und der Betondeckung von Bewehrungsstählen in Stahl- oder Spannbetonelementen kommt eine Meßanordnung auf magnetischer Basis zum Einsatz. Diese Meßanordnung besteht aus einer Magnetanordnung und zwei hochempfindlichen Magnetfeldsonden. An einem Dauermagneten 1 sind in einer Ebene zwei gleiche Leitstücke 2 mit Polschuhen so angeschlossen, daß sich eine.H-förmige Magnetanordnung ergibt. Im Streufeld 4 dieser Magnetanordnung sind auf der Verlängerung der Nord-Süd-Achse 5 des Dauermagneten 1 in der Ebene der Magnetanordnung in gleichem Abstand vom Mittelpunkt des Dauermagneten 1 zwei gleiche Oberwellensonden 7 so angeordnet, daß die Sondenachsen 8 parallel zur Symmetrieachse 6 liegen. Die beiden Oberwellensonden 7 sind als Differenzsonde geschaltet. Bei Abwesenheit von Bewehrungsstählen liefert die Differenzsonde kein Ausgangssignal. Bei Annäherung der Meßanordnung an Bewehrungsstahl 9 liefert die Differenzsonde ein Ausgangssignal, das ein Maß für die Höhe der Betondeckung und die relative Lage der Meßanordnung zum Bewehrungsstahl 9 ist. Bei gegebener Betondeckung ist das Ausgangssignal der Differenzsonde am größten, wenn die Achse des Bewehrungsstahles in der Ebene der Magnetanordnung parallel zur Nord-Süd-Achse 5 des Dauermagneten 1 liegt.

Claims (5)

1. Erfindungsanspruch:

   1. Meßanordnung auf magnetischer Basis zur Ermittlung des Vorhandenseins, der Lage und der Überdeckung ferromagnetischer Einlagen in Bauteilen aus Beton, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Ebene einer Magnetanordnung, bestehend aus einem Magneten mit an beiden Polen symmetrisch angesetzten Leitstücken (2) und daran angeschlossenen Polschuhen (3), und in derselben Ebene im Streufeld dieser Magnetanordnung zwei gleiche, hochempfindliche und als Differenzsonde geschaltete Magnetfeldsonden so angeordnet sind, daß sich je eine Magnetfeldsonde auf beiden Seiten und in gleichem Abstand von der durch den Magnetmittelpunkt verlaufenden Symmetrieachse (6) befindet, die orthogonal auf der Nord-Süd-Achse (5) des Magneten steht, und daß die Richtung der maximalen Empfindlichkeit der Magnetfeldsonde mit der Richtung der Symmetrieachse (6) übereinstimmt.
2. 2. Anspruch gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Magnetanordnung ein entsprechend geformter Permanentmagnet angeordnet ist.
3. 3. Anspruch gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Magnetanordnung eingesetzte Magnet ein Elektromagnet mit veränderbaren Erregerstrom ist.
4. 4. Anspruch gemäß Punkt 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Streufeld ein magnetisches Gleichfeld ist.
5. 5. Anspruch gemäß Punkt 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Streufeld ein magnetisches Wechselfeld ist.