DE2026576A1

DE2026576A1 - Verfahren und Vorrichtung für die Feststellung und Lokalisierung von ferromagnetischen Stücken in einem nichtferromagnetischen Milieu

Info

Publication number: DE2026576A1
Application number: DE19702026576
Authority: DE
Inventors: Gaston Brüssel Durieux
Original assignee: Solvay SA
Current assignee: Solvay SA
Priority date: 1969-06-13
Filing date: 1970-05-30
Publication date: 1970-12-17
Also published as: FR2048859A5; NL7008532A

Description

Patentanwälte Dr. Ing. A. van der Werth
Dr. F. Lederer

21 Harnburg SO Wilstorfer Straße 32

29. Mai 1970

Solvay & Oie, rue du Prince Albert 33, B-1O5O Brüssel/Belgien

Verfahren und Vorrichtung für die Ρ θ sift ellung und Lokalisierung von ferromagnetischen Stücken in einem nichtferromagnetischen Milieu·

Priorität: Belgien, 13» Juni 1969, Nr. 75 323

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Feststellung, Lokalisierung oder Bestimmung des volummimässigen Belangs von ferromagnetischen Stücken in nichtferromagnetischem Material.

Die Erfindung ist insbesondere auf die Peststellung von metallischen Stücken in Beton, entweder für die Bestimmung ihrer Tiefenlage, iflfßezug auf die Wand, oder für die Bestimmung ihres Volumens anwendbar.

Bekanntlich ist es im Baugewerbe besonders interessant, sich zu überzeugen, ob die Stangen in Beton genügend tief eingesetzt sind, und sich so zu vergewissern, dass sie nicht korrodieren können. Anderseits ist es bei der Pertigbearbeitung besonders wertvoll, die Lage von Metallstücken, insbesondere von Stangen in Beton bei Bohren von Löchern und dergleichen lokalisieren zu können.

Es wurde nun ein Verfahren und eine Vorrichtung gefunden, welche sich bemerkenswert gut für diese Bedürfnisse des Baugewerbes eignen·

ORIGINAL INSPECTED

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Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren und eine Vorrichtung für d ie Feststellung, Lokalisierung oder Bestimmung des volumenmässigen Belangs von ferromagnetischen Stücken in einem nichtferromagnetischen Milieu·

Das neue Verfahren besteht darin, dem zu prüfenden Milieu eine Sonde zu nähern, welche einen Transformator mit offenem magnetischen Stromkreis umfasst, dessen Reluktanz (magnetisch Widerstand) durch die Gegenwart eines ferromagnetischen Stücte verändert sein wird, wobei die Primärwicklung dieses Transformators von einer Wechselstromquelle gespeist wird, und die Sekundärwicklung an ein Messgerät angeschlossen ist, und die Veränderung der Reluktanz durch das Mass der Veränderung der Spannung an den Klemmen der Sekundärwicklung zu bestimmen.

Die benutzte Sonde umfasst!

- Einen Transformator mit offenem magnetischen Stromkreis, dessen Primärwicklung durch eine Wechselstr.omquelle gespeist wird

' - eine Gleichrichterbrücke, welche ermöglicht die Wechselspannung gleichzurichten, welche sich an der Sekundärwicklung des Transformators ansammelt

- eine gleichstrom Spannungsquelle, regelbar mittels eines oder mehrere Potenziometer und entgegengesetzt zu der Spannung, welche am Auslass des Gleichrichters erhalten wird

- und ein Mikroamperemeter, gelegen in dem gleichgerichteten Stromkreis der Sekundärwicklung, welches die Messung

der Schwankungen der btromstärke ermöglicht, welche infolge der Nähe des ferromagnetischen Materials fejcoKteaxixaiiaxac exits teder Nähe des ferromagnetischen
hen.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich besonders gut für das Lokalisieren und Bestimmen der Einsetztiefe metallischer Stangen in Beton»

Wenn man ein Stück ferromagnetischen Materials einem Transformator mit offenem Stromkreis nähert, entsteht eine Verringerung der Reluktanz seines magnetischen Stromkreises · Infolgedessen wird der gegenseitige Induktionskoeffizient zwischen der Primär- und Sekundärwicklung zunehmen, was

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eine Erhöhung der Spannung an den Klemmen der Sekundär wicklung veranlassen wird_o

Diese Erhöhung der Spannung an den Klemmen der Sekundärwicklung kann unter anderem in folgende Weise nachgewiesen werden: in Abwesenheit von ferromagnetischem Material setzt man der* an den Klemmen der Sekundärwicklung erhaltenen Spannung, eine gleiche Spannung entgegen. Das in dem Stromkreis gelegene Mikroamperemeter wird alsdann einen Strom Null anzeigen. Wenn die Sonde in die Nähe eines ferromagnetischen Materials gebracht wird, wird die Verringerung el· r Reluktanz des magneteischen Stromkreises des Transformators eine Erhöhung der Spannung an den Klemmen der Sekundär wicklung mit sich bringen und daher wird ein Strom in dem Mikroampere-Anzeiger kreisen. Pur eine gegebene Stangenart wird es eine Beziehung zwischen dem gemessenen Strom und dem Abstand zwischen Stange und der Vorrichtung geben. Ebenso für einen gegebenen Abstand zwischen der Stange und der Vorrichtung wird es eine Beziehung zwischen dem gemessenen Strom und der Dicke der Stange geben.

In der Praxis wird die Vorrichtung gegen eine Mauer, eine Platte oder dergleichen aus Beton aufgebracht. Wenn die Vorrichtung sich in der Senkrechten zu einer Stange in Beton befindet, wird man eine maximale Stromstärke beobachten. Die Stärke des gemessenen Stroms wird für eine gegebene Stangenart umgekehrt proportional zu xxxSftx Einsetztiefe sein.

fig. 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung.

Die Primärwicklung I des Transformators T mit offenem magnetischem Stromkreis wird mit Wechselstrom gespeiste Ein Unterbrecher S ermöglicht xrejrcxi^XBixier Vorrichtung. Eine Neonsignallampe gestattet die Kontrolle des Gangs der Vorrichtung.

Die an der Sekundärwicklung II des Transformators T angesammelte Wechselspannung wird durch eine kleine Gleichrichterbrücke P gleichgerichtet. Der am Auslass des Gleich -

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riciiters erhaltenen Spannung setzt man eine Gleichstromspannung S entgegen, welche mittels der Patenzipmeter Rp und R., derart regelbar ist, dassjsie gleich der am Auslass des Gleichrichters P erhaltene Spannung ist» Ein Unterbrecher S₁ ermöglicht die Gleichstromquelle S auszuschalten. Ein Schalter C gestattet gewünschtenfalls einen Widerstand R«, in den Stromkreis einzuschalten« Man misst die Stromstärke mittels eines Mikroamperemeters G„

Man kann die Vorrichtung eichen, indem man die Stromstärke für verschiedene Stangenarten in Beton und verschiedene bekannte Abstände zwischen den Stangen in Beton und der Messonde misst.

Die erhaltenen Ergebnisse werden auf Kurven aufgetragen deren eine Koordinate die Stromstärke und deren andere Koordinate entweder die Dicke der Stange in Beton oder der Abstand der Stange in Beton und der ^essonde ist_o Pig. 2 gibt die Ergebnisse wieder, welche bei der Eichung einer Sonde, die gemäss dem Schema der Pig 1 beschaffen ist, für Stangen in Beton von 20 mm Durchmesser erhalten werden. Als Ordinate ist die Stromstärke in willkürlichen Einheiten und als Abszisse der Abstand in mm zwischen dar Stange in Beton und dem Messgerät aufgetragen.

Beispiel:

Ein Beton,weichet* Metallstangen von 20 mm enthielt, wurde mittels einer Sonde geprüft, welche gemäss dem Schema der Pig. 1 beschaffen, und zuvor geeicht war (Fig. 2), Einregelung der Sonde auf Null:
Indem man die Sonde von jedem ferromagnetischen Stück entfern hält, annuliert man den, in den Mikroamperemeter fliessenden Strom unter Einstellung der Potenziometer R₂ und R,« Messung:

Man bringt die Sonde auf die Oberfläche des zu prüfenden Betons*, und man verschiebt sie über die ganze Oberfläche,· die auf dem Mikroamperemeter abgelesenen Stromstärken ändern sich mit der Verschiebung der Sonde* Die Messung erfolgt an

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dem Punkt der Oberfläche, wo die auf dem Mikroamperemeter abgelesene Stromstärke das Maximum hat, und beträgt im vorliegenden lall 12 willkürliche Einheiten. Man leitet daraus, unter Zugrundelegung der Kurve von fig. 2 ab, dass der ti tab im Beton sich in H mm Tiefe befindet,,

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die besondere Art und Weise der beschriebenen Ausführungsform beschränkt, sie umfasst alle möglichen Varianten«

Die "rfindung kann gleichfalls für die Feststellung aller ferromagnetischen Stücke in einem nichtferromagnetischen Milieu verwendet werden.

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Claims

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ANSPRÜCHE

Iy Verfahren für die Feststellung, Lokalisierung oder Bestimmung des volumenmässigen -öelangs von ferromagnetischen Stücken in einem nichtferromagnetischen Material dadurch gekennzei cllii. net, dass dem zu prüfendem Milieu eine Sonde genähert wird, welche einen Transformator mit offenem magnetischen Stromkreis umfasst, dessen Reluktanz durch die Gegenwart eines ferromagnetischen Stücks verändert wird, wobei die Primärwicklung· des Transformators durch eine Wechselstromquelle gespeist wiEd, und die Sekundärwicklung mit einem Messgerät verbunden ist, und dass die Veränderung der Reluktanz durch das Mass der Veränderung der Spannung an den Klemmen der Sekundärwicklung bestimmt wird ο
2. Vorrichtung zur Feststellung,Lokalisierung oder -^e Stimmung des volumenmässigen -Belangs von ferromagnetischen Stücken in einem nichtferromagnetischen Material dadurch gekennzei cto.net, dass sie^umfasst^ einen Transformator mit offenem magnetischen Stromkreis, dessen Primärwicklung von einer Wechselstromquelle gespeist wird, eine Gleichrichter-Brücke, welche ermöglicht die Wechselstromspannung gleichzurichten welche sich an den Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators ansammelt, eine Gleichstromquelle, regelbar mittels einer oder mehrerer Potntiometer und entgegengesetzt zu der Spannung, welche am Auslass des Gleichrichters erhalten wird, und ein Mikroamperemeter gelegen in dem gleichgerichteten Stromkreis der Sekundärwicklung, welches das dessen der Schwankungen der Stromstärke infolge der Nähe des ferromagnetisehen Materials ermöglicht^ <?— ^><
3. ^verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Geräts gemäss Anspruch 2 ,dadurch, gekennzei chn et, dass es darin besteht,in Abwesenheit jeglichen ferromagnetischen Stücks,eine dieser gleichen Spannung derart ent-

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gegen zu setzen, dass der in dem Mikroamperemeter-Anzeiger hindurchgehende Strom Null ist, und dann die Sonde dem zu prüfendem Milieu zu nähern und die Schwankung der Stromstärke mittels des Mikroamperemeters zu messen, welche proportional de» volumenmässigen Belangs des ferromagnetischen Materials, und umgekehrt proportional ihrer Entfernung sein wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3 für die Feststellung, Lokalisierung und bestimmung der Einsetztiefe oder der bestimmung des Durchmessers^, der in dem Beton vorhandenen metallischen Stangen₀
5. Vorrichtung nach Ansprch 2 für die Feststellung, Lokalisierung und Bestimmung der Einsetztiefe oder Bestimmung des Durchmessers der in dem Beton vorhandenen metallischen Stangen.

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