DE10153865C1 - Dickenmessgerät für nichtmagnetisierbare Körper - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Dickenmessgerät für nichtmagnetisierbare Körper, insbesondere Resonanzkörper für Musikinstrumente. Das Dickenmessgerät umfasst einen eine Haltekraft aufweisenden Hauptmagneten, einen bei einem Messvorgang von dem Hauptmagneten gehaltenen Messmagneten und eine Messeinrichtung zum Ermitteln des Abstandes des Messmagneten zu einem Referenzpunkt. Die Messeinrichtung umfasst einen elektrischen Sensor zum Ermitteln eines abstandsveränderlichen magnetischen Parameters des Messmagneten. Aufgrund der Tatsache, dass sich die Feldstärke des Messmagneten mit Abstand zu dem Sensor ändert, kann aufgrund des Abstandes eine Dickenumrechnung erfolgen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dickenmessgerät für nichtmagnetisierbare Körper mit einem, eine Haltekraft aufbringenden Hauptmagneten, einem, bei einem Messvorgang von dem Hauptmagneten gehaltenen Messmagneten und einer Messeinrichtung zum Ermitteln des Abstandes des Messmagneten zu einem Referenzpunkt, wobei die Messeinrichtung einen elektrischen Sensor zum Ermitteln eines abstandsveränderlichen magnetischen Parameters des Messmagneten umfasst.

Ein solches Dickenmessgerät ist aus der DE 90 13 605 U1 bekannt. Dieses Gerät verwendet eine mit einem Hall-Generator ausgestattete Messsonde und einen Messkörper aus einem Dauermagnetwerkstoff.

Aus der DE 36 11 798 C2 ist ein Dickenmessgerät für nichtferromagnetische Materialien, insbesondere für Resonanzkörper von Musikinstrumenten, bekannt. Dieses Messgerät, dass sich mittlerweile insbesondere bei Instrumentenbauern weltweit durchgesetzt hat, ermittelt die Dicke eines Körpers, insbesondere die Wandstärke eines Hohlkörpers nach dem Haftkraftverfahren. Bei der Vermessung eines Resonanzkörpers wird der Teil des Messgerätes mit dem Hauptmagneten von außen auf den Hohlkörper aufgesetzt und der Messmagnet durch eine Öffnung im Hohlkörper an der Innenwandung des Resonanzkörpers in die Nähe des Messgerätes geführt. Aufgrund der Tatsache, dass Permanentmagnete mit hoher Koerzitivfeldstärke eingesetzt werden, bleibt der Messmagnet, auch über größere Distanzen an der Innenwandung des Resonanzkörpers durch den Hauptmagneten gehalten, haften.

Wird nun der Hauptmagnet entlang der Oberfläche des zu vermessenden Körpers geführt, so wandert der Messmagnet auf der Innenseite aufgrund der magnetischen Anziehungskräfte mit. Bei entsprechender Auswahl der Magnete können so Wandstärken bis zu 20 mm vermessen werden, ohne dass der Messmagnet an der Innenseite abfällt. Der Hauptmagnet ist in einem rohrförmigen Gehäuse hinter einer Membran angeordnet. Während seine untere Fläche als Haltefläche in Interaktion mit dem Messmagneten dient, ist seine nach oben weisende Fläche mit einer Halteeinrichtung für eine Zugfeder versehen. Ein ringförmiger Anschlag im Inneren des Gehäuses sorgt dafür, dass sich der Hauptmagnet nur über eine kleine Wegstrecke bewegen kann, so dass ein "Klick"-Geräusch beim Abheben des Hauptmagneten von der Rückseite der Membran erzeugt wird, ohne dass jedoch der Messmagnet im Inneren des Hohlkörpers abfällt. Ein Zeiger in Form von einer Scheibe, der mit der Zugfeder in Verbindung steht, gibt die Kraft, bei der der Hauptmagnet abreißt und gegen den Anschlag anstößt auf einer Skala an der Außenseite des Gehäuses unmittelbar als Dickenwert des zu messende Gegenstandes an.

Dieses mechanische Dickenmessgerät hat sich in der Praxis insbesondere im Bereich des Instrumentenbaus sehr gut durchgesetzt. Nachteilig bei diesem Messgerät ist seine aufwendige Herstellung und Einjustierung, damit zuverlässige Messwerte gegeben sind sowie Beschränkungen in der Bauform, die Messungen an schwer zugänglichen Stellen unmöglich machen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Dickenmessgerät der Eingangs genannten Art in seiner Konstruktion zu vereinfachen, bei gleichzeitiger Erhöhung der Messgenauigkeit, so dass insbesondere auch empfindlichere elektrische Sensoren eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Sensor in der Nähe des Hauptmagneten angeordnet ist und der Hauptmagnet Einrichtungen zum Reduzieren seines magnetischen Einflusses auf den Sensor umfasst. Ein großes Problem bei dieser Anordnung stellt sicherlich der magnetische Einfluss des Hauptmagneten dar. Die Feldstärke des Hauptmagneten ist meistens viel größer als die des Messmagneten und ist der zu messenden Feldstärke der Messmagneten überlagert, was eine Messung unmöglich machen kann. Die geeigneten Einrichtungen unterdrücken somit den Einfluss des Hauptmagneten auf den Sensor. Dies könnte z. B. durch eine geeignete Abschirmung geschehen.

Durch die Verwendung eines solchen Sensors kann auf die relativ komplizierte Mechanik der bekannten Konstruktion verzichtet werden, da der gemessene magnetische Parameter unmittelbar Aufschluss über den Abstand zum Messmagneten gibt, wodurch sich die Dicke eines zu messenden Gegenstandes ebenfalls unmittelbar ableiten lässt. Die Kraft, mit der der Messmagnet gehalten wird, wirkt sich nunmehr nicht mehr nachteilig auf die Konstruktion der Messeinrichtung aus. Es kommt demnach lediglich auf die Haltefunktion des Hauptmagneten an, wohingegen ein magnetischer Parameter (z. B. magnetische Feldstärke) des Messmagneten ermittelt wird. Die dabei auftretenden Störeinflüsse des Hauptmagneten sind durch die relative Anordnung von Sensor und Hauptmagnet bekannt und können unmittelbar bei der Messung berücksichtigt oder elektronisch kompensiert werden. Die Messperson muss auch nicht mehr eine Kraft zum Durchführen des Messvorganges ausüben, wodurch sich das Messen nochmals erheblich vereinfacht. Durch den Wegfall der mechanischen Komponenten lässt sich das Messgerät bzw. der Sensor in der Form dem jeweiligen Einsatzbereich entsprechend optimieren. Hinsichtlich der Montage- und Herstellkosten ist mit einer Reduktion gegenüber dem bislang bekannten Design zu rechnen. Im Stand der Technik sind geeignete Sensoren bekannt, die den Abstand zu einer magnetischen Quelle, hier Messmagnet, mit hoher Präzision ermitteln können. Insofern könnten mit dem Dickenmessgerät Messungen im zehntel oder sogar hunderstel Millimeterbereich durchgeführt werden.

Günstigerweise könnte der Sensor ein Hall-Sensor sein. Der Stand der Technik bietet eine ganze Palette von verschiedenen Hall-Sensoren an, weshalb der jeweils richtige für den geeigneten Verwendungszweck durch das Zusammenspiel der beiden Magnete und des gewünschten Messbereiches ausgesucht, werden kann.

Darüber hinaus sind Hall-Sensoren sehr unempfindlich und weisen eine große Lebensdauer auf.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass mehrere elektrische Sensoren zum Ermitteln eines abstandsveränderlichen Parameters des Messmagneten vorgesehen sind. Mehrere Sensoren bieten die Möglichkeit, einen Ausgleich zwischen ihnen vorzunehmen. Wenn diese Sensoren z. B. mit gleichem Abstand zur Mitte des Hauptmagneten angeordnet sind, so lässt sich der Abstand des Messmagneten zu diesen auch bei unterschiedlichen Messwerten der Sensoren (z. B. durch eine nicht zentrische Anordnung des Messmagneten) direkt in den wahren Dickenwert umrechnen. Hierzu gibt es im Stand der Technik eine Reihe von Schaltungen, die einen solchen Messausgleich automatisch vornehmen. Im Stand der Technik waren bislang mehrere Messungen an einer Stelle nötig, um für eine sichere Zentrierung des Messmagneten zum Hauptmagneten zu sorgen.

Günstigerweise kann eine elektronische Ausgleichsschaltung zum einheitlichen Verarbeiten der Sensordaten vorgesehen sein. Diese sorgt dann für den oben beschriebenen Ausgleichsvorgang, der besonders einfach ist, wenn sich der Messmagnet innerhalb des von den Sensoren umschlossenen Bereichs befindet. Hierdurch lässt sich mittels der Ausgleichseinrichtung der genaue Dickenwert sofort bestimmen, ohne das mehrere Vergleichsmessungen durchgeführt werden müssen.

Bevorzugt kann die Einrichtung zum Reduzieren des magnetischen Einflusses derart auf den gewählten Sensor abgestimmt sein, dass durch ein Reduzieren des magnetischen Einflusses des Hauptmagneten ein Betreiben des Sensors in dessen Arbeitsbereich ermöglicht ist. Das bedeutet, dass auch sehr empfindliche Sensoren in der Nähe des Hauptmagneten eingesetzt werden können, die aufgrund der normal vorherrschenden Feldstärke durch den Hauptmagnet bereits gesättigt würden. Durch die Reduzierung des Einflusses im Bereich der Anordnung des Sensors, ist dieser jedoch in der Lage, in seinem normalen Arbeitsbereich betrieben zu werden.

Der Einfluss, den der Hauptmagnet auf den Sensor ausübt, ist an dieser Stelle genau bekannt oder überhaupt nicht mehr vorhanden.

Als eine einfache Einrichtung zum lokalen Reduzieren seiner Feldstärke kann der Hauptmagnet eine Bohrung bzw. Öffnung aufweisen. In Abhängigkeit der Polarisierungsrichtung verursacht eine Bohrung bzw. Öffnung in einem Magneten eine Veränderung des Feldlinienverlaufes im Bereich dieser Bohrung bzw. Öffnung (im Vergleich zu einem Magneten ohne Öffnung). Diese Tatsache wird für die Anordnung des Sensors nunmehr ausgenutzt.

Nachdem viele Sensoren eine Hauptmessachse aufweisen und auch nur eine relativ kleine Messfläche entlang dieser Achse abdecken, ist es des weiteren bevorzugt, dass die Bohrungsachse parallel zur oder in Polarisierungsrichtung des Hauptmagneten verläuft und der Sensor eine durch die Bohrung gerichtete Hauptmessachse aufweist. Der Querschnitt der Bohrung bzw. Öffnung ist dann bevorzugt etwas größer als die Messfläche, die sich quer zur Hauptmessachse des Sensors erstreckt. Bei entsprechend kleinen Sensoren ergeben sich daher auch nur relativ kleine Bohrungen bzw. Öffnungen, weshalb die Haltefunktion des Hauptmagneten nicht wesentlich beeinflusst wird. In Abhängigkeit von der Größe, dem Querschnitt und der Form der Bohrung und ihrer Anordnung relativ zum Sensor kann deren Einfluss so stark sein, dass der Einfluss des Hauptmagneten auf den Sensor tatsächlich auf 0 gesetzt werden kann.

Günstigerweise kann der Hauptmagnet eine bei einem Messvorgang dem Messmagneten zugewiesene Halteseite aufweisen und der Sensor auf dieser Halteseite angeordnet sein. Hierdurch ist der Sensor möglichst nahe am Messmagneten angeordnet und liefert die besten Messergebnisse.

Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen werden, dass der Bohrungsquerschnitt kleiner ist als die Auflagefläche des Sensors. Die eigentliche Messeinheit des Sensors ist oftmals in einem Gehäuse angeordnet, weshalb die Messeinheit im Querschnitt oder von ihrer Fläche kleiner ist als der Bohrungsquerschnitt, jedoch das Gehäuse diese überragt und deswegen ein flaches Anbringen z. B. an der Halteseite des Hauptmagneten durchaus möglich ist.

Damit möglichst hohe Koerzitivfeldstärken und somit ein Anhaften der Magnete über größere Strecken vorhanden ist, kann zumindest einer von diesen aus einem Seltenerdmaterial bestehen. Bevorzugt bestehen Hauptmagnet und Messmagnet aus Neodym-Eisen-Bor (NeFeß) oder Samarium-Kobalt (SmCo).

Für den genannten Einsatzweck hat es sich insbesondere als günstig erwiesen, wenn gemäß einer Variante der Sensor einen Hallsensor Allegro 3516 mit einer Empfindlichkeit von 2,5 mV/G ist. Dieser Hallsensor wird von der Firma ALLEGRO Micro Systems vertrieben. Hierbei bedeutet 10 G = 1 mT. Der Messbereich des Hallsensors beträgt ca. 0-20 mm, was eine Ausgangsspannungsänderung von ca. 20-1500 mV entspricht.

Günstigerweise kann eine Einrichtung zur elektronischen Umrechnung des Spannungswertes des elektrischen Sensors in einen Abstandswert des Messmagneten vom Sensor vorgesehen sein. Gehäusebestandteile des Messgerätes sowie Kunststoffumkapselungen des Messmagneten oder ähnliche Schutzvorkehrungen zum Schützen der zu messenden Oberfläche sind bezüglich Ihrer Dicke bekannt und können bei der Umrechnung unmittelbar berücksichtigt werden. Bevorzugt bestehen solche zwischengefügten Gehäusebestandteile aus einem nichtferromagnetischen Material.

Neben der analogen Auswertung der Sensorsignale besteht auch die Möglichkeit, einen A/D-Wandler vorzusehen, der die elektrischen Signale des elektrischen Sensors umwandelt. Diese können dann von einem Mikrocontroller zum Verarbeiten der Digitalwerte des A/D-Wandlers verwendet werden. In diesem Zusammenhang wäre es auch denkbar, dass auf verschiedene Messbereiche (Dickenbereiche) umgeschaltet wird. Dies könnte auch mit der Verwendung unterschiedlicher Messmagnete und Sensoren einhergehen. Die Verwendung eines Mikrocontrollers ermöglicht auch eine automatische Kalibrierung oder einen Nullabgleich des Messgerätes.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Abb. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines unteren Bereichs des Dickenmessgerätes,

Abb. 2 eine Unteransicht des Hauptmagneten mit Sensor aus Fig. 1,

Abb. 3 eine Unteransicht einer zweiten Ausführungsform eines Hauptmagneten mit mehreren Sensoren.

Abb. 4 eine schematische Querschnittsdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Dickenmessgerätes

Der in Fig. 1 dargestellte Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Dickenmessgerätes zeigt, dass im wesentlichen zwei getrennt voneinander positionierbare Einheiten vorhanden sind. Zum einen handelt es sich um den innerhalb eines rohrförmigen Gehäuses 4 angeordneten Hauptmagneten 1 und zum anderen um einen in einer Kunststoffumkapselung 7 angeordneten Messmagneten 6. Der Hauptmagnet 1 ist ein NeFeB-Magnet und weist im wesentlichen eine Zylinderhülsenform auf. Die Abmaße des Hauptmagneten 1 in diesem Ausführungsbeispiel betragen 10 mm im Durchmesser und 3 mm in der Dicke. Die koaxial angeordnete Bohrung 2 weist einen Bohrungsdurchmesser von 2 mm auf. Auf der Unterseite bzw. Halteseite des Hauptmagneten 1 ist ein Hall-Sensor 3 angeordnet. Dieser liegt flach auf der Halteseite des Hauptmagneten 1 auf und ist z. B. mit dieser verklebt. An dem Hall- Sensor 3 ist eine elektrische Zuleitung 5 angeordnet, die die Messsignale des Sensors 3 an eine nicht näher dargestellte Auswerteeinheit weiter gibt.

Die Polarisierung des Hauptmagneten ist derart gewählt, dass die Polarisierung in Achsrichtung der Zylinderform erfolgt. Im vorliegenden Beispiel ist der Nordpol oben und der Südpol unten an der Haltefläche, an der auch der Sensor 3 platziert ist, vorgesehen. Der Querschnitt bzw. die Größe der Bohrung 2 ist so gewählt, dass der ebenfalls eine in Bohrungsachse verlaufende Messachse aufweisende Sensor 3 nicht von der magnetischen Feldstärke des Hauptsensors so stark beeinflusst wird, dass dieser sich nicht mehr in seinem Arbeitsbereich befindet. Die Bohrung 2 sorgt für einen Abfall bzw. Reduktion der Feldstärke des Hauptmagneten 1 unmittelbar in Messrichtung und im Messbereich des Sensors 3, so dass dieser nahezu ausschließlich von dem Messmagneten 6 beeinflusst ist und dessen magnetischen Parameter misst. Die eigentliche Messeinheit des Sensors 3 ist in einem Gehäuse verborgen und im vorliegenden Fall bezüglich ihrer Fläche kleiner als der Querschnitt der Bohrung 2, so dass lediglich das Gehäuse des Sensors 3 an der Halteseite des Hauptmagneten 1 anliegt. Der Sensor ist ein ALLEGRO 3516 von Allegro Microsystems mit einer Empfindlichkeit von 2,5 mV/G, wobei 10 G = mT ist. Der Messbereich beträgt ca. 0-20 mm, was einer Spannungsänderung von ca. 20-1500 mV entspricht.

Das Gehäuse 4 besteht aus einem nichtmagnetisierbaren Material, bevorzugt Kunststoff und ist an seiner Stirnseite so ausgeführt, dass es ohne die Oberfläche des zu messenden Gegenstandes zu verkratzen an dieser entlang gleiten kann. Die Dicke der Stirnseite ist genau bekannt, weshalb diese bei der anschließenden Dickenbestimmung Berücksichtigung finden kann. Gleiches gilt auch für die Kunststoffumkapselung 7 des Messmagneten 6. Diese ist an ihrer Messfläche ballig ausgebildet, um möglichst eine Punktmessung bereitzustellen. Des weiteren wird hierdurch auch das Entlanggleiten an der Innenseite des zu messenden Hohlkörpers verbessert. Die Magnetisierung des ebenfalls als Zylinder ausgebildeten Permanentmagneten 6 ist so gewählt, dass der Nordpol oben und der Südpol unten liegt (siehe Abb. 1). Der Werkstoff des Messmagneten 6 ist SmCo. Der Durchmesser der Messmagneten beträgt 6 mm und seine Dicke 2 mm. Die Magnetisierung ist exakt axial gewählt.

Die Anordnung des mit seinem Gehäuse quaderförmig ausgestalteten Sensors 3 vor der zylindrischen Bohrung 2 ist nochmals in Abb. 2 deutlich zu erkennen. Der Sensor 3 ist in der Lage, die Feldstärke des Messmagneten 6 so zu bestimmen, dass seine Messsignale, die über die Leitung 5 abgeführt werden, unmittelbar in eine Abstandsmessung (und einer daraus resultierenden Dickenmessung) umgerechnet werden können. Da die Dicken der Kunststoffschicht des Gehäuses 4 an der Stirnseite und der Umkapselung 7 exakt bekannt sind, lässt sich die dazwischenliegende Strecke d bis auf Hunderstel-Millimeter genau feststellen.

An der Leitung können dann nicht näher dargestellte geeignete Ausgleichseinrichtungen und Umrechnungseinrichtungen zum Auswerten und Anzeigen der Messsignale vorhanden sein. Da es sich hierbei um für einen Elektrotechnikingenieur gängige Auswerteeinheiten und Ausgleichseinheiten handelt, sind diese bezüglich ihres Aufbaus nicht näher beschrieben. Ein Fachmann kann dieses jedoch unmittelbar sofort umsetzen.

Es besteht gemäß einer weiteren Ausführungsform auch die Möglichkeit an die Leitung 5 einen Analog/Digitalwandler anzuschließen, wobei das gewonnene Digitalsignal anschließend in einem Mikrocontroller umgerechnet und auf ein digitales Display ausgegeben wird. Der Mikrocontroller kann dann so programmiert sein, dass er gewünschte Ausgleichsmöglichkeiten und Einstellungen sowie anderer Einflüsse berücksichtigt. Auch ein Umschalten auf verschiedene Messbereiche ggf. unter Verwendung unterschiedlicher Messmagnete 6 kann erfolgen.

Ein großer Vorteil dieser elektronischen Auswertung ist insbesondere dann gegeben, wenn Materialschwankungen bei den gewählten Magneten 1 und 6 auch Einflüsse auf die magnetischen Parameter haben. Durch elektrische Ausgleichmittel ist das Einjustieren bzw. Kalibrieren des Messgerätes um ein Vielfaches leichter, als dies bei einer früheren mechanischen Variante der Fall ist.

Im folgenden wird nunmehr ein Dickenmessvorgang mit der in Abb. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung näher erläutert.

Dickenmessgeräte erfreuen sich großer Beliebtheit im Bereich des Instrumentenbaus, weshalb das nachfolgende Beispiel hierauf gerichtet ist. Allerdings lässt sich das Dickenmessgerät für sämtliche nicht ferromagnetischen Materialien und andere Einsatzzwecke verwenden.

Muss ein Instrumentenbauer z. B. die Wandstärke eines Resonanzkörpers einer Geige bestimmen, so setzt er das Gehäuse 4 auf die Außenfläche des zu messenden Bereichs auf und führt durch die Öffnung des Resonanzkörpers den kleinen Messmagneten 6 ein, bis dieser von dem Hauptmagneten 1 ausreichend angezogen wird. Der Hallsensor 3 beginnt sofort seine Messung und gibt an die Auswerteeinheit seine elektrischen Signale über die Leitung 5 ab. Durch leichtes Verschieben des Gehäuses 4 lässt sich erkennen, wann sich bei der Messung ein Minimalwert einstellt, der dem tatsächlichen Dickenwert an dieser Stelle entspricht.

Dieser Dickenwert lässt sich durch eine Anzeige ausgeben. Einflüsse des Hauptmagneten 1 lassen sich durch die Auswerteeinrichtung herausfiltern bzw. herausrechnen, sofern nicht die Bohrung 2 für eine vollständige Reduktion des Einflusses sorgt. Die Messung kann dann an mehreren Stellen des Resonanzkörpers durchgeführt werden. Aufgrund der hohen Feldstärken der beiden Magnete kann durch Entlangführen des Gehäuses 4 an der Außenoberfläche des Resonanzkörpers der Messmagnet 6 an der Innenseite mitgeführt werden. Auch Wandstärkeverdickungen führen in den meisten Fällen nicht zum Abfall des Messmagneten 6, da dieser bis zu einem Abstand von 25 mm haften bleibt.

Die Abb. 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser sind in dem Hauptmagneten 1 im gleichen Abstand zu seiner Mittenachse 3 Bohrungen 2, 9 und 11 vorgesehen. Diese Bohrungen 2, 9 und 11 weisen jeweils einen Durchmesser von 2 mm und eine Länge von 3 mm auf und sind achsenparallel angeordnet. Das Magnetmaterial ist wieder das gleiche. Auch der verwendete Sensor 3, 8 und 10 ist der gleiche wie in dem vorangegangen Ausführungsbeispiel. Diese Anordnung sorgt dafür, dass der Messmagnet 6 sich bevorzugt innerhalb des von diesen Sensoren 3, 8 und 10 umgrenzten Bereichs befindet.

Hierdurch liefert jeder Sensor 3, 8, 10 ein eignes Messsignal. Dadurch, dass der Messmagnet 6 jeweils leicht schräg zu den einzelnen Sensoren 3, 8 und 10 angeordnet ist, kann durch eine geeignete Ausgleichsschaltung unmittelbar die Dicke des Werkstückes ausgerechnet werden. Hierbei ist es nicht mehr erforderlich, dass der Messmagnet 6 in der Mitte des Hauptmagneten 1 positioniert ist, da automatisch ein elektronischer Ausgleich aufgrund der Winkelbeziehungen der Sensoren 3, 8 und 10 zueinander vorhanden ist. Solche Ausgleichsschaltungen sind im Stand der Technik bekannt, weshalb hierauf nicht näher eingegangen wird. Die Messwerte können dann z. B. in einem digitalen LCD-Display angezeigt werden. Bevorzugt erfolgt die Umrechnung mit einer analogen elektronischen Schaltung in Spannungswerte, die dann direkt der gemessenen Dicke entsprechen und auf ein Panelmeter ausgegeben werden oder nach A/D-Wandlung mit einem Microcontroller, der direkt ein Display ansteuert.

Abb. 4 zeigt eine Ausführung des Messgerätes mit einem seitlichem Griff (12), der beweglich mit dem Messkopf verbunden ist. Durch die seitliche Handhabung kann der Messkopf auch an verdeckte Stellen (bei Instrumenten z. B. unter dem Griffbrett) geführt werden, wo andere Messgeräte nicht eingesetzt werden können. Die bewegliche Verbindung (z. B. Kugelgelenk) stellt sicher, dass der Messkopf immer plan auf der Oberfläche aufliegt.

Das erfindungsgemäße Dickenmessgerät ist sehr einfach aufgebaut, und erfordert nicht mehr die hohen Ansprüche an die Fertigungsgenauigkeiten des mechanischen Vorgängers hinsichtlich der eigentlichen Messeinrichtung. Durch die elektrische bzw. elektronische Auswertung ist es möglich, Schwankungen die z. B. aufgrund von Materialtolleranzen etc. entstehen, durch geeignete elektrische bzw. elektronische Justiermöglichkeiten zu kompensieren. Das Gerät lässt sich mit sehr großer Genauigkeit kostengünstig produzieren.

Claims (14)

1. Dickenmessgerät für nichtmagnetisierbare Körper mit einem, eine Haltekraft aufbringenden Hauptmagneten (1), einem bei einem Messvorgang von dem Hauptmagneten (1) gehaltenen Messmagneten (6) und einer Messeinrichtung zum Ermitteln des Abstandes des Messmagneten (6) zu einem Referenzpunkt, wobei die Messeinrichtung einen elektrischen Sensor (3, 8, 10) zum Ermitteln eines abstandsveränderlichen magnetischen Parameters des Messmagneten (6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3, 8, 10) in der Nähe des Hauptmagneten (1) angeordnet ist, und der Hauptmagnet (1) eine Einrichtung zum Reduzieren seines magnetischen Einflusses auf den Sensor (3, 8, 10) umfasst.

2. Dickenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3, 8, 10) ein Hall-Sensor ist.

3. Dickenmessgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere elektrische Sensoren (3, 8, 10) zum Ermitteln eines abstandsveränderlichen Parameters des Messmagneten (6) vorgesehen sind.

4. Dickenmessgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Ausgleichseinrichtung zum einheitlichen Verarbeiten der Sensordaten vorgesehen ist.

5. Dickenmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Reduzieren des magnetischen Einflusses derart auf den gewählten Sensor (3, 8, 10) abgestimmt ist, dass durch ein Reduzieren des magnetischen Einflusses des Hauptmagneten (1) ein Betreiben des Sensors (3, 8, 10) in dessen Arbeitsbereich ermöglicht ist.

6. Dickenmessgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptmagnet (1) eine Bohrung oder Öffnung (2, 9, 11) als Einrichtung zum Reduzieren einer Feldstärke aufweist.

7. Dickenmessgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungsachse parallel zur oder in Polarisierungsrichtung des Hauptmagneten (1) verläuft und der Sensor (3, 8, 10) eine durch die Bohrung (2, 9, 11) gerichtete Hauptmessachse aufweist.

8. Dickenmessgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptmagnet (1) eine bei einem Messvorgang den Messmagneten (6) zugewiesene Halteseite aufweist und der Sensor (3, 8, 10) auf dieser Halteseite angeordnet ist.

9. Dickenmessgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrungsquerschnitt kleiner ist als die Auflagefläche des Sensors (3, 8, 10).

10. Dickenmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptmagnet (1) ein NeFeB-Magnet ist.

11. Dickenmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Messmagnet (6) ein SmCo-Magnet ist.

12. Dickenmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (3, 8, 10) ein Hall-Sensor Allegro 3516 mit einer Empfindlichkeit von 2,5 mV/G ist.

13. Dickenmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Umrechnungseinrichtung zum Umrechnen der Spannungswerte des elektrischen Sensors (3, 8, 10) in einen Abstandswert des Messmagneten (6) vom Sensor (3, 8, 10) vorgesehen ist.

14. Dickenmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein A/D-Wandler, der die elektrischen Signale des elektrischen Sensors (3, 8, 10) umwandelt, und ein Mikrocontroller zum Verarbeiten der Digitalwerte des A/D-Wandlers vorgesehen ist.