DE2050827A1

DE2050827A1 -

Info

Publication number: DE2050827A1
Application number: DE19702050827
Authority: DE
Original assignee: Fried Krupp Huettenwerke AG
Current assignee: Krupp Stahl AG
Priority date: 1970-10-16
Filing date: 1970-10-16
Publication date: 1972-04-20
Also published as: DE2050827B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen und zerßtörungsfreien Messen des Gefüge zustandes von langgestrecktem, magnetisierbarem Material Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen und zerstörungsfreien Messen des Gefüge zustandes von langgestrecktem, magnetisierbarem Material, vorzugsweise nach einer Wärmebehandlung. Method and apparatus for continuous and non-destructive Measuring the structural condition of elongated, magnetizable material The invention relates to a method and a device for continuous and non-destructive Measuring the structural condition of elongated, magnetizable material, preferably after heat treatment.

Der Gefüge zustand eines Werkstoffes ist ein Kriterium für seine Verarbeitbarkeit. Da der Gefügezustand eines magnetisierbaren Werkstoffes die Koerzitivkraft beeinflußt, läßt sich über die Messung der Koerzitivkraft Aufschluß über den Gefüge zustand des Werkstoffes gewinnen. An Stelle der Woerzitivkraft kann insbesondere bei magnetisch weichem Material auch die scheinbare Remanenz gemessen werden.The structural condition of a material is a criterion for its processability. Since the structural condition of a magnetizable material influences the coercive force, the measurement of the coercive force provides information about the structure of the material. Instead of the woercive force, especially in the case of magnetic soft material, the apparent remanence can also be measured.

Es ist bekannt, zur Ermittlung des Gefügezustandes das Material stichprobenartig zu magnetisieren und die Koerzitivkraft an den magnetisierten Stellen zu massen. Diese stichprobenartige Messung des Gefüge zustandes befriedigt aber häufig nicht.It is known to use random samples to determine the structural condition of the material to magnetize and to mass the coercive force at the magnetized points. However, this random measurement of the structural condition is often unsatisfactory.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verwahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eiontinuierliches, zerstrungsfreies Messen des Gefügezustandes an langgestrecktem magnetisierbarem Material ermßglichen.The invention is therefore based on the object of keeping and to provide a device that enables continuous, non-destructive measurement of the Make possible the structural condition of elongated magnetizable material.

Diese Aufgabe wird erfindungstgsgmäß bei einem Verfahren zum kontinuierlichen und zerstrungsfreien Messen des Gefügezustandes von langgestrecktem, magnetisierbarem Material, vorugsweise nach einer Wärmebehandlung, dadurch gelöst, daß das Material, ohne verformt zu werden, eine Meßstrecke durchläuft, an deren Anfang es magnetisiert und an deren Ende sein. scheinbare Remanenz als Maß für den Gefflgezustand gemessen wird.This object is according to the invention in a process for continuous and non-destructive measurement of the structural condition of elongated, magnetizable material, preferably after heat treatment, thereby solved, that the material, without being deformed, passes through a measuring section at which At the beginning it will be magnetized and at its end. apparent remanence as a measure of the The state of the wings is measured.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die kontinuieriiche, zers,törungsfreie Messung des gefügezustandes Uer die Regtmagnetisierung des Materials. Ermittelt werdn nicht absolute Werte sondern vergleichbare Werte, denn es geht bei der Erfindung vor allem um die Feststellung irg*ndwelcher Fehler, die z.B. aus der Vorbehandlung des Materials, insbesondere aus der Wärmebehandlung, stammen. Da das Material die Meßstrecke verformungsänderungsfrei durchläuft, ist gewährleistet, daß das gesamte langgestreckte Material unter gleichen Bedingungen gemessen wird und Fehler aus einer die scheinbare Remanenz beeinflussenden Verformung nicht auftreten.The method according to the invention enables continuous, non-destructive, trouble-free Measurement of the structural condition and the magnetization of the material. Determined They are not absolute values but comparable values, because this is possible with the invention especially about the detection of any errors, e.g. from the pretreatment of the material, in particular from heat treatment. Since the material is the Measuring section passes through deformation change, it is guaranteed that the entire elongated material is measured under the same conditions and errors a deformation influencing the apparent remanence does not occur.

Grundsätzlich ist es möglich, daß der Verformungsgrad des Materials in der Meßstrecke Null ist. Das Material läßt sich nach einem weiteren Vorsc-lag der Erfindung aber beim Durchlauf durch die Meßstrecke dann leicht verformungsänderungsfrei halten, wenn es vor Durchlaufen der Meßstreoko verformt wird und der sich dabei einstellende Verformungsgrad während des Durchlaufs durch die Meßstrecke konstant gehalten wird. Dies läßt sioh a.B.nach einem weiteren Vorschlag dadurch erreichen, daß du Material Aber eine Walze gebogen und wbend seiner Auflage auf der Walze magnetisiert wird und seine scheinbare Remanenz gemessen wird.In principle it is possible that the degree of deformation of the material is zero in the measuring section. The material can be layed after a further Vorc- of the invention but then slightly deformation change-free when passing through the measuring section hold if it is deformed before passing through the Meßstreoko and thereby Adjusting degree of deformation constant during passage through the measuring section is held. According to a further proposal, this can be achieved by that you material But a roller is bent and magnetized as it rests on the roller and its apparent remanence is measured.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß Ftlhrungsmittel für das langgestreckte Material vorgesehen sind, die das Material während seines Durchlaufs durch die Meßstrecke verformungsänderungsfrei halten, wobei am Anfang der Meßstrecke eine Magneteinrichtung und am Ende der Meßstrecke eine Meßeinrichtung zum Messen der scheinbaren Remanenz des Materials Uber dem Material angeordnet sind.A device suitable for carrying out the method according to the invention is characterized in that guide means for the elongate material are provided that the material during its passage through the measuring section Keep deformation-free, with a magnetic device at the beginning of the measuring section and at the end of the measuring section a measuring device for measuring the apparent remanence of the material are arranged above the material.

Als Fuhrnngsmittel für das langgestreckte Material ist vorzugsweise eine Walze vorgesehen, an der das langgestreckte Material über einen großen Teil ihres Umfanges unter Spannung anliegt und über der die Magneteinrichtung und die Meßeinrichtung in einem Bereich angeordnet sind, in dem die Verformung des Materials sich nicht ändert. Der Bereich, in dem das Material verformungsänderungsfrei um die Walze umgelenkt wird, kann größer sein als die Meßstrecke. Notwendig ist lediglich, daß die Meßstrecke innerhalb des verformungsänderungsfreien Bereichs des Materials liegt.The preferred guide means for the elongate material is a roller is provided on which the elongate material over a large part their circumference is applied under tension and over which the magnetic device and the Measuring device are arranged in an area in which the deformation of the material does not change. The area in which the material is deformation-free the roller is deflected, can be larger than the measuring distance. All that is necessary is that the measuring section is within the deformation-free area of the material lies.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Xagneteinrichtung einen Permanent- oder Elektromagneten, an desnen Polen Uber das zu magnetisierende Material laufende Räder aus Weicheisen befestigt sind.In a further embodiment of the invention, the Xagnet device has a permanent or electromagnet, on whose poles over the to be magnetized Material running wheels made of soft iron are attached.

In einer anderen Ausgestaltung besitzt die Magneteinrichtung einen Permanent- oder Elektromagneten in Hufeisenform, an dessen Schenkeln Räder aus unmagnetischem Material gelagert sind, die die Pole des Magneten auf einem einstellbaren Abstand vom zu magnetisierenden Material halten.In another embodiment, the magnetic device has a Permanent magnets or electromagnets in the shape of a horseshoe with non-magnetic wheels on their legs Material are stored that have the poles of the magnet at an adjustable distance keep away from the material to be magnetized.

Nach einem weiteren Vorschlag ist die Magneteinrichtung eine über das zu magnetisierende Material laufende Kreisscheibe aus permanentmagnetischem Material, welche auf ihrem Umfang Magnetpole mit abwechselnder Polarität besitzt.According to another proposal, the magnet device is an over the material to be magnetized running circular disc made of permanent magnetic Material which has magnetic poles with alternating polarity on its circumference.

Während die beiden ersten Vorschläge für die Magneteinrichtung zwei ununterbrochene Magnetspuren unterschiedlicher Polarität im langgestreckten Material hinterlassen, hinterläßt die Magneteinrichtung nach dem letzten Vorschlag eine einzige unterbrochene Magnetspur, deren benachbarte magnetisierte Stellen unterschiedliche Polarität haben.While the first two proposals for the magnetic device two uninterrupted magnetic tracks of different polarity in the elongated material leave behind, the magnetic device leaves a single one after the last suggestion interrupted magnetic track, the neighboring magnetized points of which are different Have polarity.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung besitzt die Meßeinrichtung ein zweiteiliges Joch aus einem Material mit extrem kleiner Koerzitivfeldstärke, dessen zwei Teile mit ihren beiden ersten Stirnseiten einen Luftspalt bilden, in den eine Meßsonde hineinragt und wissen zwei andere Stirnseiten mit einem kleinen Luftspalt über den Magnetspuren im langgestreckten Material angeordnet sind.In an expedient embodiment of the invention, the measuring device has a two-part yoke made of a material with an extremely small coercive field strength, the two parts of which form an air gap with their two first end faces, in a measuring probe protrudes and know two other end faces with a small one Air gap are arranged over the magnetic tracks in the elongated material.

Vorzugsweise sind an dem Joch der Meßeinrichtung über das Material laufende Räder aus unmagnetischem Material angeschlossen, die die beiden über den Magnetspuren angeordneten Stirnseiten des Joches auf konstantem Abstand von der Oberfläche des Materials halten.Preferably are on the yoke of the measuring device over the material running wheels made of non-magnetic material connected to the two over the Magnetic tracks arranged end faces of the yoke at a constant distance from the Hold the surface of the material.

In den Laufflächen der Räder können nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung schmale Gummiringe eingebettet sein, die die Laufflächen der Räder überragen. Die Gummiringe dienen einmal zur Schonung der Oberfläche des durchlaufenden Materials und Sc zum anderen halten sie das Material auf einen gewissen Abstand von den Magnetpolen bzw. von den m den Magnetpolen angeschlossenen Rädern aus Weicheisen.In the treads of the wheels can after a further suggestion the invention be embedded narrow rubber rings, which the treads of the wheels tower above. The rubber rings serve to protect the surface of the continuous Materials and Sc on the other hand, they keep the material at a certain distance from the magnetic poles or from the soft iron wheels connected to the magnetic poles.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen Fig. 1 eine Vorrichtung zum Messen des Gefügezustandes eines gerade geführten Bandes in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 eine Vorrichtung zum Messen des Gefügezustandes eines um eine Walze geführten Bandes in Seitenansicht, Fig. 3 eine Magneteinrichtung in Vorderansicht, Fig. 4 die Magneteinrichtung gemäß Fig. 3 in Aufsicht, Fig. 5 eine Meßeinrichtung in Vorderansicht, und Fig. 6 die Meßeinrichtung gemäß Fig. 5 in Aufsicht.In the following the invention is based on an exemplary embodiment Illustrative drawing explained in more detail. 1 shows a device in detail for measuring the structural condition of a strip that has just been guided in perspective Depiction, 2 shows a device for measuring the structural condition of a belt guided around a roller in a side view, FIG. 3 shows a magnetic device in front view, FIG. 4, the magnetic device according to FIG. 3 in plan view, FIG. 5 a measuring device in front view, and FIG. 6 the measuring device according to FIG. 5 under supervision.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Magneteinrichtung 1, einer in Durchlaufrichtung des zu prüfenden Materials 2 hinter der Magneteinrichtung 1 angeordneten Meßeinrichtung 3 und FUhrungs mittel 4, die das langgestreckte Material 2 während seines durchlaufs durch die Mßstrecke M verformungsänderungsfrei halten. Die Führungsmittel können so gestaltet sein, daß sie das langgestreckte Material 2, wie in Fig. 1 dargestellt, gerade halten, sie können aber auch, wie in Fig. 2 dargestellt, eine Walze 4 sein, um die das langgestreckte Material 2 unter Spannung umgelenkt wird. Mit dem als Walze ausgebildeten Führungsmittel 4 gemäß Fig. 2 läßt sich das langgestreckte Material besonders einfach verformungsEnderungsfrei während des Durchlaufs durch die Meßstrecke M führen. Die Meßstrecke M liegt in der Begel innerhalb einer größeren Strecke S, in der das langgestreckte Material 2 verformungsänderungsfrei geführt wird.The device shown in the figures consists essentially from a magnetic device 1, one in the direction of passage of the material to be tested 2 arranged behind the magnetic device 1 measuring device 3 and guide means 4 showing the elongated material 2 as it travels through the measuring section Keep M deformation-free. The guide means can be designed in such a way that that they keep the elongated material 2, as shown in Fig. 1, straight, but they can also, as shown in Fig. 2, be a roller 4 around which the elongated Material 2 is deflected under tension. With the guide means designed as a roller 4 according to FIG. 2, the elongate material can be particularly easily deformed without any changes guide through the measuring section M during the run. The measuring section M is in the Begel within a larger distance S in which the elongated material 2 is guided without any deformation changes.

Die Magneteinrichtung 1 und die Meßeinrichtung 3 sind verschwenkbar um je eine senkrecht zur Durchlaufrichtung des Materials 2 angeordnete Achse 5, 6 in einen Halter 7 gelagert. Die Lagerung ist in dem Halter 7 derart, daß das die Magneteinrichtung 1 und die Meßeinrichtung 3 entweder durch ihr Eigengewicht oder durch Federkräfte o. dgl. gegen das Material 2 gedrückt werden. Die Magneteinrichtung 1 als auch die Meßeinrichtung 3 sind mit der Lagerungin dem Halter 7 über Je eine Stange 8, 9 verbunden, die in sich verdrehbar ist und so eine gewisse Verschwenkbarkeit der Magneteinrichtung 1 bzw. der Meßeinrichtung 3 ermöglicht.The magnetic device 1 and the measuring device 3 are pivotable around an axis 5 arranged perpendicular to the direction of flow of the material 2, 6 stored in a holder 7. The storage is in the holder 7 such that the the Magnetic device 1 and the measuring device 3 either by their own weight or be pressed against the material 2 by spring forces or the like. The magnetic device 1 and the measuring device 3 are each with the storage in the holder 7 via one Rod 8, 9 connected, which is rotatable in itself and so a certain pivotability the magnetic device 1 or the measuring device 3 allows.

Die Magneteinrichtung 1 besitzt einen zylinderförmigen Permanentmagneten 10, der an seinen Stirnseiten je ein Rad 11, 12 aus Weicheisen trägt. In den Laufflächen der Räder 11, 12 sind Guimiringe 13, 14 eingebettet. Die Gummiringe 13, 14 überragen die Laufflächen der Räder 11, 12, so daß zwischen den Laufflächen und dem Material 2 ein kleiner Luftspalt vorhanden ist. Die Räder 11, 12 sind an den Schenkeln eines U-förmigen, an der Stange 8 angeschlossenen Halters 15 drehbar gelagert.The magnetic device 1 has a cylindrical permanent magnet 10, each of which carries a wheel 11, 12 made of soft iron on its end faces. In the treads the wheels 11, 12 are guimier rings 13, 14 embedded. The rubber rings 13, 14 protrude the treads of the wheels 11, 12 so that between the treads and the material 2 there is a small air gap. The wheels 11, 12 are on the legs of a U-shaped, connected to the rod 8 holder 15 rotatably mounted.

In Durchlaufrichtung hinter der Magneteinrichtung 1 ist die Meßeinrichtung 3 angeordnet. Zwei Räder 16, 17, in deren Laufflächen Guniringe 18, 19 erhaben eingebettettnd, sind an den Schenkeln eines U-förmigen, an der Stange 9 befestigten Halters 20 drellar gelagert. Die Schenkel des Halters 20 tragen außerdem ein zweiteiliges Joch 21, 22 aus einem Material mit extrem kleiner Koerzitivfeldstärke. Die Meßeinrichtung 3 ist in Bezug auf die Magneteinrichtung 1 derart angeordnet, daß die Stirnseiten des zweiteiligen;bches 21, 22 über die von der Magneteinrichtung 1 erzeugten Magnetspuren laufen. Die beiden anderen Stirnseiten des zweiteiligen Joches 21, 22 bilden zwischen sich einen Luftspalt 23, in den eine Meßsonde 24 hineinragt. Die Meßsonde 24 wird von einem an dem U-förmigen Halter 20 befestigten BUgel 25 getragen. Über ein Meßkabel 26 werden die Meßwerte an eine Anzeigevorrichtung weitergegeben.In the direction of passage behind the magnetic device 1 is the measuring device 3 arranged. Two wheels 16, 17, in the running surfaces of which gun rings 18, 19 are embedded in a raised manner, are on the legs of a U-shaped, attached to the rod 9 holder 20 drellar stored. The legs of the holder 20 also carry a two-part yoke 21, 22 made of a material with an extremely small coercive field strength. The measuring device 3 is arranged in relation to the magnetic device 1 in such a way that the end faces of the two-part; bches 21, 22 via the magnetic tracks generated by the magnetic device 1 to run. The other two end faces of the two-part yoke 21, 22 form between an air gap 23 into which a measuring probe 24 protrudes. The measuring probe 24 is carried by a bracket 25 attached to the U-shaped holder 20. Via a measuring cable 26, the measured values are passed on to a display device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise: Das durchlaufende, langgestreckte Material 2 wird durch Führungsinittel 4 während des Durchlaufs durch die Meßstrecke M verformu rgsänderungsfrei gehalten. Vorzugsweise gescieht das mittels einer großkalibrigen Walze 4, um die das langgestreckte Material 2 unter Spannung umgelenkt wird. Die Meßstrecke M liegt dabei innerhalb einer größeren Strecke S, in der das langgestreckte Material 2 verformungsänderungsfrei gehalten wird. Die verformungsänderungsfreie Führung ist deswegen wichtig, um unverfälschte Meßergebnisse zu erhalten. Würde sich der Verformungsgrad während des Durchlaufs durch die Meßstrecke ändern, dann würde damit eine Beeinflussung der Remanenz verbunden sein. Die Meßwerte würden dann zu fehlerhaften Aussagen über den Gefügezustand des Materials führen.The device according to the invention works in the following way: continuous, elongated material 2 is guided by guide means 4 during the Passage through the measuring section M kept deformation-free. Preferably this is done by means of a large-caliber roller 4 around which the elongated material 2 is deflected under tension. The measuring section M lies within a larger one Distance S, in which the elongated material 2 is kept free from deformation changes will. The deformation change-free guide is therefore important to unadulterated To obtain measurement results. Would the degree of deformation change during the run change through the measuring section, then this would affect the remanence be. The measured values would then lead to incorrect statements about the structural condition of the Materials lead.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaugt die kontinuierliche Messung der scheinbaren Remanenz, die eine fehlerfreie relative Aussage über den Gefüge zustand des Materials zuläßt.The device according to the invention enables continuous measurement the apparent remanence, which is an error-free relative statement about the structure condition of the material.

Patentansprüche: Patent claims:

Claims

Claims: 1. Process for continuous and non-destructive Measuring the structural condition of elongated, magnetizable material, preferably after heat treatment, characterized in that the material is deformation-free runs through a measuring section, at the beginning of which it is magnetized and at the ends of it its apparent remanence is measured as a measure of the structural condition.

2. The method according to claim 1, characterized in that the material deformed before passing through the measuring section and the resulting degree of deformation is kept constant during the passage of the measuring section.

3. The method according to claim 2, characterized in that the material bent over a roller and magnetized and during its rest on the roller its apparent remanence is measured.

4. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the miter center; (4) provided for the elongated material (2) are that the material (2) during its passage through a measuring section (M) deformation-free hold, and that at the beginning of the measuring section (M) a magnetic device (1) and at the end the measuring section (M) a measuring device (3) for measuring the scheiitaren remanence of the Material (2) are arranged over the material (2).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that as guide means (4) a roller is provided on which the elongated material (2) over a large part of its circumference is under tension and over which the magnetic device and the measuring device are arranged in a region (S) in which the deformation the material does not change.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the magnetic device (1) has a permanent magnet or electromagnet on whose Poles over the material to be magnetized (2) running wheels (11, 12) made of soft iron are attached.

7. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the magnetic device (1) a permanent or electromagnet in the shape of a horseshoe owns, on the legs of which wheels made of non-magnetic material are mounted the poles of the magnet at an adjustable distance from the material to be magnetized keep.

8. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the magnetic device (1) a circular disc running over the material to be magnetized is made of permanent magnetic material, which on its circumference with alternating magnetic poles Has polarity.

9. Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that that the measuring device (3) is a two-part yoke (21,22) made of a material with extremely has a small coercive field strength, its two parts (21,22) with their two first end faces form an air gap (23) into which a measuring probe (24) protrudes and its two other end faces with a small air gap over the magnetic tracks are arranged in the elongated material (2).

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that on the Yoke (21,22) over the material (2) running wheels (16,17) made of non-magnetic material are connected, the two end faces arranged above the magnetic tracks keep the yoke (21,22) at a constant distance from the surface of the material (2).

11. Device according to one of claims 4 to 10, characterized in that that in the running surfaces of the wheels (11,12; 16,17) narrow rubber rings (13,14; 18,19) are embedded, which protrude beyond the running surface of the wheels (11, 12; 16, 17).

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