DE1949346A1 - Messverfahren und Anordnung zur Bestimmung von Laengen mittels induktiver Felder - Google Patents

Messverfahren und Anordnung zur Bestimmung von Laengen mittels induktiver Felder

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    • B21B38/10—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring roll-gap, e.g. pass indicators
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Description

Dtpl.-Ing. Dipl. οκ. publ. DIETRICH LEWINSKY on · 4AW1
PATENTANWALT JU. ΟβΡ. 1969
8 Mönchenai - Gotthafdetr. 81
Telefon 5A 17 62
Günther A 1 i c h
Adliswil (Schweiz)
Messverfahren und Anordnung zur Bestimmung von Längen mittels induktiver Felder.
Zusatz zu Patent ,... (Patentanmeldung P 16 23 127.9 )
Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren, bei dem die Bestimmung von Längen mittels induktiver Felder und magnetfeldabhängiger Halbleiter durch in Brückenanordnung geschaltete Messonden in Verbindung mit einem festen und einem veränderbaren fremderregten magnetischen Feld erfolgt und der veränderbare Erregerstrom eines Magnetkreises als Längenbezugswert dient. Ferner wird zur Durchführung des Verfahrens gemäss dem Hauptpatent eine Anordnung benutzt, bei der ein durch einen Träger gehaltenes Messondenpaar in der Messtrecke symmetrisch zur Messrichtung berührunglos geführt wird.
Von wesentlichem Einfluss auf die Empfindlichkeit, Linearität und Genauigkeit des magnetischen Messverfahrens und der zugehörigen Anordnung ist dabei die Ausbildung des induktiven Messfeldes.
Besteht die Aufgabe, grö'ssere Längen oder Spaltweiten von z.B. 10 mm und mehr berührunglos, absolut oder relativ, d.h. als Abweichung von einem mittleren Bezugswert, zu messen, so sind dem magnetischen Verfahren bei Verwendung Ul-förmiger, oder auch ähnlich wirkender konzentrischer Mess- bzw. Topfkreise, verhältnismässig enge Grenzen gesetzt, da das mit wachsendem Luftspalt grosser werdende magnetische Streufeld die Empfindlichkeit der Anordnung infolge einer Verflachung der Kurve B=f(l/s)
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zunehmend herabsetzt. In dieser Gleichung, die für einen vernachlässigbaren magnetischen Widerstand des Eisenweges gilt, bedeutet B die vom Halbleiter gemessene Induktion und s die Summe aller Luftspalte.
Ausser der Empfindlichkeitseinbusse ist bei diesen bekannten Anordnungen, mit deren Hilfe z.B. dünne Farbseniehten zufriedenstellend gemessen werden können, ferner die nichtlineare Charakteristik der (reziproken) Wegkennlinie von Nachteil. Soll beispielsweise für die Banddickenregelung in Walzwerken die Spaltweite der Arbeitswalzen gemessen werden, so ist in vielen Fällen nicht nur die relative Genauigkeit des Bandes (die Gleichmässigkeit) wichtig, sondern, zwecke Kompensation bestimmter (absolut gemessener) linearer Störgrössen, auch der (absolute) lineare Wert der Spaltweite von grosser Bedeutung.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die Wirkung des Streufeldes in der Messstrecke einer Längenmesseinrichtung zu kompensieren. Dies wird bei dem Verfahren zur Bestimmung von Längen mittels induktiver Felder und magnetfeldabhängiger Halbleitersonden gemäss Hauptpatent erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass mindestens im Magnetkreis für die Messende (10) die elektrische Felderregung i^a/Vb, 3%Λ&/3**1ο bzw. der Strom belag durch die Messstrecke L aufgeteilt und gleich stark auf beiden Seiten der Y-Achse des Luftspaltes L wirksam wird. Ferner wird eine Anordnung zur Durchführung des Messverfahrens gemäss dem Hauptpatent erfindungsgemäss so getroffen, dass der Sondenträger 17 aus zwei voneinander mechanisch getrennten zu beiden Seiten des Luftspaltes L angeordneten Hälften 17a, 17b besteht, und dass die Feldspulen 9la, 9"a - 9'^tS11* bzw. ihre Mittelachsen, symmetrisch zu einer zur Messrichtung X senkrecht stehenden Ebene Y angeordnet sind.
An zwei Zeichnungen sei die Aufgabenstellung und die erfindungsgemässe Lösung im Prinzip dargestellt! es zeigt
Fig. 1 das Magnetfeld eines UI-fönaigen Measystemsi
Fig. 2 einen Sondenträger mit zwei speziellen Messystemen.
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In Pig. 1 ist die Ausbreitung des Streufeldes bei Verwendung einer z.B. auf dem Schenkel U angebrachten Erregerwicklung w erkennbar. Bei grössrem Luftspalt L (Messetrecke) schliessen sich die magnetischen Kraftlinien φ nicht mehr vollständig über das die Messstrecke bestimmende Joch Z. Der die Messstrecke und das Joch durchsetzende Fluss ist somit um den Streufluss φ& vermindert. Auch eine Anbringung der nicht dargestellten Halbleiter-Messonde in unmittelbarer Nähe der Messstrecke bzw. des Luftspaltes,bringt bei dieser Ausbildung des Meseystems keinen Gewinn, da bei grösseren Luftspalten die an den Polen austretenden, von der Sonde erfassten Kraftlinien im wesentlichen Streufluss und praktisch unabhängig vom Joch bzw. vom Messluftspalt sind.
Das Konstruktionsbeispiel in Fig. 2 zeigt zwei voneinander unabhängige Messysteme 9"a/9'b und 9"a/9llb» die in einem Träger 17a bzw. 17b in einem magnetisch nichtleitenden Stoff, z.B. Kunstharz, eingebettet sind..
Wie die Ueberlegung zeigt,' sind bei diesem Verfahren die Kraftlinien φ der beiden Hälften eines Messystems, z.B. 9'a und 9'b bei entsprechend gewählter Polarität der Erregerströme, gleichsinnig, die der Streuflüsse φδ jedoch gegeneinander gerichtet. Bei gleicher Feldstärke bzw. bei gleichem Strombelag in den bei den Messhälften 17a und 17b wird somit die schädliche Wirkung des Streufeldes im Bereich der Messstrecke kompensiert. Dank dieser weitgehenden Symmetrierung der Felderregungen 9' und 9", bei der der Sondenträger aus zwei voneinander mechanisch unabhängigen Hälften besteht, wird der Abstand L der beiden !Prägerhälften 17a, 17b mit den zu beiden Achsen X,Y symmetrisch-angeordneten Erregerwicklungen ohne mechanische Kupplung des Walzenpaares völlig berührunglos mit Hilfe der nicht gezeig ten, zwischen Polen (analog Ιβ'-ΐβ11 bzw.^'-W1 in Fig. 5 des Hauptpatentes) angebrachten Feldsonden gemessen. Wie aus der Abbildung Fig. 2 ferner hervorgeht, sind die Sonden trägerhälft en fest mit den Laufringen 17'a, 17'b verbunden,
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die ihrerseits mittels der Laufrollen 22 auf Laufbahnen der Walzen 1,4 geführt werden. Die Fixierung der !Prägerhälften 17a, 17b in bezug auf die Symmetrieachsen X1Y- undlder Verdrehungsschutz erfolgt mit Hilfe fester einstellbarer Anschläge 60, 61, die mit geringem Spiel mit dem jeweiligen Walzeneinbaustück verbunden sind*
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Claims (2)

Pat entansprüche
1.JMessverfahren zur Bestimmung von Längen mittels induktiver
elder und magnetfeldabhängiger Halbleitersonden, bei dem in Brückenanordnung geschaltete Messonden in Verbindung mit einem festen und einem veränderbaren fremderregten magnetischen Feld gemessen werden und der veränderbare Brregerstrom eines Magnetkreises als Längenbezugswert dient, nach Patent (Patentanmeldung P 16 23 127.9) dadurch gekennzeichnet , dass mindestens im Magnetkreis für die Messsonde (10) die elektrische Felderregung 9'a/9fb, 9"a/9"b bzw. der Strombelag durch die Messstrecke L aufgeteilt und gleich stark auf beiden Seiten der Y-Achse des Luftspaltes L wirksam wird.
2. Anordnung zur Durchführung des Messverfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sondenträger 17 aus zwei voneinander mechanisch getrennten zu beiden Seiten des Luftspaltes L angeordneten Hälften 17a, 17b besteht, und dass die Feldspulen 9'a, 9''a - 9'b, 9*'b bzw. ihre Mittelachsen, symmetrisch zu"einer zur Messrichtung X senkrecht stehenden Ebene Y angeordnet sind.
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Leerseite
DE19691949346 1967-10-20 1969-09-30 Anordnung zur berührungslosen elektrischen Bestimmung des Walzspaltes von Walzwerken Expired DE1949346C3 (de)

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DEA0057147 1967-10-20
CH1536968A CH497683A (de) 1967-10-20 1968-10-14 Messverfahren und Anordnung zur Bestimmung von Längen mittels magnetischer Felder
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DE1623127B2 (de) 1973-10-25
DE1949346B2 (de) 1977-07-14
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