DD249762A1

DD249762A1 - Verfahren zur minimierung der hysterese bei magnetostriktiven messstreifen

Info

Publication number: DD249762A1
Application number: DD29097286A
Authority: DD
Inventors: Helmut Boettcher
Original assignee: Werkzeugmasch Heckert Veb
Priority date: 1986-06-05
Filing date: 1986-06-05
Publication date: 1987-09-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minimierung der Hysterese beim Messen von mechanischen Oberflaechenspannungen mittels magnetostriktiver Messstreifen. Ziel soll die Schaffung eines Verfahrens sein, das mit relativ geringem Aufwand eine Minimierung der mechanischen Hysterese zwischen magnetostriktivem Messstreifen und Messobjekt bei gleichzeitiger Erhoehung der Messgenauigkeit gestattet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem durch eine Minimierung der mechanischen Hysterese zwischen magnetostriktivem Messstreifen und Messobjekt eine Verbesserung der messtechnischen Eigenschaften erreicht wird. Dies wird gemaess der Erfindung dadurch erreicht, dass die magnetische Schirmschicht durch ein galvanisches Verfahren auf den Messstreifen aufgebracht wird. Hierbei wird als magnetische Schirmschicht Kupfer und/oder Kadmium aufgebracht.

Description

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minimierung der Hysterese beim Messen von mechanischen Oberflächenspannungen mittels magnetostriktiver Meßstreifen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Hysterese beim Messen mechanischer Oberflächenspannungen setzt sich aus der Hysterese des Meßstreifens selbst und aus der Hysterese der Verbindung zwischen Meßstreifen und Meßobjekt zusammen. Die Hysterese im Meßstreifen selbst kann nur durch Verbesserungen des Meßstreifens selbst verringert werden.

Beim Verfahren der Messung von Oberflächenspannungen mittels magnetostriktiver Meßstreifen ist die Anordnung einer Schirmschicht zwischen Meßobjekt und Meßstreifen notwendig, um Meßfehler durch das Meßobjekt zu vermeiden. Die Dicke der Schirmschicht ist bestimmt durch die Meßfrequenz aus der Eindringtiefe des Meßfeldes infolge des Skineffektes. Bei Meßfrequenzen im Bereich von 21 kHz ist eine so dicke Schirmschicht erforderlich, daß für die Meßstreifen Trägerhülsen aus Kupfer verwendet werden. Hierbei wird der Meßstreifen auf die Kupferhülse aufgeklebt. Das Lötverfahren mit einer kleineren mechanischen Hysterese der Verbindung zwischen Meßstreifen und Träger ist nicht anwendbar, da infolge der niedrigen Meßfrequenz Unrundfehler größere Meßfehler bewirken. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Trägerhülsen speziell an die Welle angepaßt werden müssen und eine erhebliche Menge Kupfer erfordern. — —

Da daß Meßfeld relativ tief in die Kupferschicht eindringt, ist die Dämpfung hoch und die Meßempfindlichkeit wird vermindert. Beim Einsatz hoher Meßfrequenzen im Bereich um 20OkHz kann die Schirmschicht sehr viel dünner sein und direkt auf das Meßobjekt aufgebracht werden. Dabei sind aber zwei Klebeschichten notwendig, die die mechanische Hysterese vergrößern. Diese Klebeverbindungen besitzen gleichzeitig den Nachteil der geringen Überlastfestigkeit.

Ein a nderesVerbindungsverfah render Schichten wäre Ultraschal I reibschweißen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß durch die mechanische Belastung störende Inhomogenitäten im magnetostriktiven Material entstehen.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat ein Verfahren zum Ziel, das mit relativ geringem Aufwand eine Minimierung der mechanischen Hysterese zwischen magnetostriktivem Meßstreifen und Meßobjekt bei gleichzeitiger Erhöhung der.Meßgenauigkeit gestattet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem durch eine Minimierung der mechanischen Hysterese zwischen magnetostriktivem Meßstreifen und Meßobjekt eine Verbesserung der meßtechnischen Eigenschaften erreicht wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die magnetische Schirmschicht durch ein galvanisches Verfahren auf den Meßstreifen aufgebracht wird. Hierbei wird als magnetische Schirmschicht Kupfer und/oder Kadmium aufgebracht.

Ausführungsbeispiel

Dem Verfahren liegen folgende Erkenntnisse zugrunde. Durch die galvanische Aufbringung der Schirmschicht wird eine bessere Haftung zwischen der Schirmschicht und dem Meßstreifen erreicht als bei einer Klebverbindung. Die thermische Beständigkeit der Klebverbindung ist außerdem geringer.

Der heterogene Aufbau der Schirmschicht aus Kupfer und Kadmium hat den Vorteil, daß im Kupfer durch die hohe elektrische Leitfähigkeit eine hohe Dämpfung durch Wirbelströme bewirkt wird, während im Kadmium mit einer geringeren elektrischen Leitfähigkeit die Dämpfung vor allem durch die hohe diamagnetische Suszeptibilität bewirkt wird.

Der alleinige Aufbau der Schirmschicht aus Kupfer hätte eine höhere Dämpfung des Meßsignals mit einer Verringerung der Meßempfindlichkeit zur Folge. Der alleinige Einsatz von Kadmium für die Schirmschicht würde durch die Kleinheit des Schirmungseffektes eine zu große Schichtdicke erfordern.

Die galvanische Aufbringung der Schirmschicht mit einer höheren Temperaturbeständigkeit der Verbindung ermöglicht den Einsatz des Meßverfahrens auch bei höheren Temperaturen. Die höhere Temperaturfestigkeit ermöglicht gleichzeitig als Aufbringungsverfahren der Meßstreifen auf das Meßobjekt ein Lötverfahren, das eine geringere Hysterese der mechanischen Verbindung aufweist als das Klebeverfahren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Abschirmungsfaktor durch den Fortfall der elektrisch isolierenden Klebeverbindung erhöht wird.

Claims

1. Verfahren zur Minimierung der Hysterese beim Messen von mechanischen Oberflächenspannungen mittels magnetostriktiver Meßstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Schirmschicht zwischen Meßstreifen und Meßobjekt durch ein galvanisches Verfahren aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schirmschicht Kupfer und/oder Kadmium aufgebracht wird.