DE2060725A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Spannungskraeften in ferromagnetischem Material - Google Patents

Description

Anraelderin: JONES & LAUGHLIN STEEL CORP.

Priorität 10. Dezember I969, V.St.A. Ser.No. 883.975 meine Akte 693/70

Verfahren und Vorrichtung zum Messen von Spannungskräften in

ferromagnetfechem Material

üssssssssssazaiatsstssrsssisss

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von mechanischen Spannungen in ferromagnetischen Materialien, die insbesondere geeignet sind zur Bestimmung von Zugkräften in voranbewegten Stahlbändern,

Es 1st bekannt, daß die Permeabilität eines ferromagnetischen Materials in Abhängigkeit von den darauf zur Einwirkung kommenden Spannungskräften variiert und daß infolgedessen die Qröße des so entwickelten resultierenden Magnetflusses direkt mit der Qröße der aufgebrachten Spannungskraft sich ändert· Man kann die durch den resultierenden Magnetfluß in den Sekundärelektromagneten induzierte Sekundärspannung als eine Kurve darstellen, die das Verhältnis zwischen mechanischer Spannungskraft und induzierter elektrischer Spannung für ein Material, das dem zu untersuchenden Material entspricht, darstellt, und dann kann man damit die Stärke der aufgebrachten mechanischen Spannungskraft beetinmen·

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit der sich so die Größe der auf ein ferromagnetisches Material zur Einwirkung gebrachten Spannungskraft messen läßt» Dazu werden erfindungsgemäß in zwei zueinander rechtwiokligen Richtungen Magnetflußbahnen an das ferromagnetische !Material angelegt, wobei eine dieser Richtungen die gleiche ist wie die Richtung der aufgebrachten Spannungskraft·

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Teilmengen dieser Magnetflußbahnen verlaufen durch wenigstens einen Sekundärelektromagneten in gegenläufigungen Richtungen zueinander, so daß ein resultierender Magnetfluß sich ausbildete Es werden die Einwirkungen infolge Temperatur, Variation in der Dicke des Bandmaterials und infolge natürlicher Permeabilitätseigenschaften dieses Materials auf die Dichten der erzeugten Magnetflußbahnen ausgeschaltet, so daß bei einen Material, welches magnetisch isotrop ist, der resultierende Magnet·· fluß ausschließlich ein Maß für die aufgebrachte Spannungskraft darstellt« Sofern das Material magnetisch anisotrop ist, werden Maßnahmen vorgesehen, die die Anisotropie kompensieren, so daß die resultierende Magnetflußdichte davon unbeeinflußt und unabhängig bleibt«

Eine Art für die Verwendung der vorliegenden Erfindung ist die Bestimmung der Form und Gestalt eines Bandes aus ferromagnetischem Material während des Walzvorgangs dadurch, daß die über die Bandbreite in Walzrichtung vorhandene Zugspannungs-Verteilung ermittelt wird. So ist beispielsweise die Gestalt bzw. Ebenheit, d.h. das Ausmaß, bis zu welchem Unebenheiten und Wellungen in dem Band vorhanden sind, wenn man es auf einer flachen Fläche frei aufliegen läßt, ein bedeutender Faktor zur Qualitätsbestimraung von Stahlbändern, Wenn das Band gewalzt wird, wie beispielsweise bei einem Kaltwalzvorgang, dann kommt es häufig vor, daß gewisse Quer-Anteile des Bandes in der Längs- oder Walzrichtung stärker vermindert und gelängt werden als andere Quer-Anteile. Häufig ist der Mittelteil des Bandes weniger stark gelängt als die Kantenteile, oder umgekehrt. Diese unterschiedliche Längung von Quer-Anteilen des Bandes untereinander führt zu Wellungs- oder Unebenheits-Bildungen in dem Band, deren Ausmaß von dem Grad abhängt, bis zu welchem die verschiedenen Quer-Anteile des Bandes unterschiedlich gelängt sind· Unterschiedliche Längung eines Bandes kann verschiedene Ursachen haben. So kann beispielsweise die mechanische Ausrichtung und die Funktion des Walzwerkes defekt sein, es können die beim Walzen einwirkenden Kräfte ungleich und nicht im Gleichgewicht miteinander sein, und ea können auch Verschiedenheiten in den Wölbungen der Walzen vorliegen.

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Es 1st schwierig, die echte Bandform während eines Kaltwalzvorgangs zu überwachen, weil das Band von dem Zeltpunkt an, wenn es die Abzugshaspel verläßt, bis zu dem Zeitpunkt, an den es schliefllich auf der Lauftroaael wieder aufgewickelt wird, unter Zugspannung steht· Dadurch wird das Band kontinuierlich gestreckt und flach gezogen, so dafi seine wirkliche Form nicht feststellbar ist* Erst dann, wenn auf das Band keine Zugspannung mehr einwirkt, also wenn das Band von der Aufwickelhaspel ohne Anwendung von Zugspannung wieder abgewickelt worden 1st, last sich die Gestalt des Bandes alt den Auge erkennen· Zu diesem Zeitpunkt ist es su spät, Irgendwelche Korrekturmaßnahmen an dem Walzwerk vorzunehmen·

Es ist jedoch möglich, die Form des Bandes während das Band das | Walzwerk durchläuft indirekt duch neltechnisohe Ermittlung der Variationen der in Walzrlohtung in dem Band Ober dessen Breite vorhandenen Zuspannungskräfte zu bestimmen, wenn diese Spannungskräfte beim Verstrecken des Bandes zwischen nebeneinander angeordneten Walzengerüsten, zwischen der Ziehtrommel und dem letzen Walzengerüst sowie zwischen der Abzugshaspel und dem ersten Walzengerüst resultieren«

Die Ursachen solcher Verschiedenheiten bei den Zugspannungskräften liegen darin, daß verschieden gelängte Queranteile des Bandes unterschiedlieh verstreckt werden, wenn das Band während des Walzvorgangs flach gezogen wird. Die Zuspannung in _A einem beliebigen Teil des Bandes steht in direktem Verhältnis " zu dem Ausmaß, bis zu welchem das Band verstreckt 1st und zu dem Ausmaß,zu welchem es gelängt worden ist« Das Spannungsprofil des Bandes über dessen Breite reflektiert demzufolge die Form des Bandes·

Bei Benutzung der erfindungegemäßen Methode und Vorrichtung kann man das Zugspannungsprofil eines Stahlbandes bestimmen und dadurch die Flachheit des Bandes während dieses dem Walzvorgang unterworfen ist feststellen. Wenn man erkennt, dafl das Band eine unerwünschte Form aufzuweisen beginnt, dann kann

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man augenblicklich Korrekturmaßnahmen vornehmen.

Mit der vorliegenden Erfindung gelingt es, die in einem ferroraagnetischen Material wirkenden Zugkräfte meßtechnisch zu erfassen und die Größe von auf Bleche oder Bänder aus ferromagnetischem Stahl zur Einwirkung kommenden Zugkräften zu ermitteln* Dies kann erfindungsgemäß geschehen, während das aus ferromagnetische Material bestehende Band sich bewegt und ohne daß dazu eine körperliche Berührung des Bandes notwendig wäre« Man kann mit der vorliegenden Erfindung daher solche Bänder und Bleche während des Walzvorgangs prüfin.

Weiterhin haben das erfindungsgeraäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß man auch magnetisch anisotrope Materialien damit untersuchen kann und daß man Messungen auch dann durchführen kann, wenn der Raum, der zwischen der Vorrichtung und dem zu untersuchenden Material vorhanden ist, während des Verlaufs der Messungen sich ändert,, Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglichen die Messungen von auf ein Band aus ferromagnetischem Stahl, während diese« dem Kaltwalzvorgang unterzogen ist, aufgebrachte Zugspannung und dadurch die Untersuchung der Form und Gestalt des Bandes. Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung beispielsweiser Ausführungsformen, wie sie in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, zu entnehmen« Es zeigern

Fig· 1 ein mit drei Walzengerüsten bestücktes Kaltwalzwerk üblicher Bauart, bei dem der Erfindungsgegenstand verwendet werden kann, schematisch in der Seitenansicht,

Fig, 2 perspektivisch eine Auefürhungefor» einer er-

findungsgemäßen Abtastvorrichtung für Spannungekräfte,

Fig« 2A einen seitlichen Aufriß der Vorrichtung der Fig. 2 in Arbeiteβteilung unterhalb eines in Bewegung befindlichen Bands aus ferromagnetieohe« Stahl,

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Fig, 3 schematisch ein Schaltbild eines elektrischen Stromkreises, wie er Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Abtastvorrichtung eingesetzt werden kann,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spannungskraft-Abtastvorrichtung,

Fig. 4a einen seitlichen Aufriß der Vorrichtung der Fig. 4 in Arbeitsstellung unterhalb eines in Bewegung befindlichen Bandes aus ferromagnetische» Stahl angeordnet,

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Modifikation der Vorrichtung der Fig« 4, in der Einrichtungen zum Kompen- g sleren der magnetischen Anisotropie eines Bandes vorhanden sind,

Flg. 6 eine Draufsicht auf eine Modifikation der Vorrichtung der Fig. 2, worin Einrichtungen zum Kompensieren der magnetischen Anisotropie des Bandes vorhanden sind, und

Fig. 7» 8 Kurvenreihen, aus denen sich die Beziehungen der ^11X1 ° Spannungskräfte in einem Band zu dem Luftspalt zwischen dem Band und einer Abtastvorrichtung für die Spannungskraft entnehmen lassen.

Wie erwähnt besteht einer der möglichen Verwendungszwecke für die vorliegende Erfindung darin, die Form und Gestalt von Stahl- | bändern zu bestimmen, während diese dem Kaltwalzvorgang unterzogen werden, und so die Spannungsänderungen über die Bandbreite zu messen, wenn dieses die letzte Walzeneinrlohtung verläßt und auf eine Lauftrommel aufgewickelt wird· Anhand dieses Einsatzzweckes wird die Erfindung nachfolgend beschrieben.

Eine Kaltwalzanlage üblicher Bauart mit WalzengerUaten 1, 2 und 3, deren jedes ein Paar getriebene Arbeitswalzen 4-4 und Stutzwalzen 5-5 aufweist, ist in Fig. 1 veranschaulicht. An der Eingangeseite des Gerüstes 1 befindet sieh ein« Abzugs-

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haspel 6, und auf der Abgabeseite des Gerüstes 3 ist eine Ziehtrommel 7 angeordnet. Jedes Arbeitswalzenpaar dient dazu, das Band 8 unter so synchronisierten Geschwindigkeiten voranzutreiben, daß das Band sich in Jeder Etappe zwischen der Abzugshaspel, den Arbeitsrollen-Gruppierungen und der Ziehtrommel unter Zugspannung befindet. Die zum Abtasten der Spannungskräfte vorgesehenen, erfindungegemäfl ausgebildeten Vorrichtungen 9-9 sind unterhalb des Bandes 8 an einer oder mehreren beliebigen Stellen entlang des Bandwegs angeordnet und messen die Zugspannung in dem Band in der nachfolgend beschriebenen Weise.

Eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abtasten und Ermitteln von Zugspannungen bzw. -spannungkräften ist in den Pig, 2 und 2A dargestellt. Die Vorrichtung ist in der Pig, 2A in Arbeitsstellung unterhalb eines Bandes 8 gezeigt. Sie besteht aus ersten und zweiten Primärelektromagneten 11 und 12, die Weicheisenkerne oder laminierte Kerne und Primärspulen 13 und 14 aufweisen. Die Kerne der Primärelektromagneten sind sowohl in Abmessung und Form untereinander gleich und enthalten sowohl nach oben oder unten vertikal ausgerichtete Sohenkel 15 und 16 als auch horizontale Schenkel 17 und 18„ Die horizontalen Schenkel der Kerne sind an ihren jeweils einen Enden bei 19 rechtwinklig verbunden und in dieser Anordnung mit dem Kern oder vertikalen Schenkel 21 des Sekundärelektromagneten 20 riohtwinklig vereinigt. Der Schenkel 17 steht anseinem anderen Ende mit dem Schenkel 15 in Verbindung, und der Schenkel ist an seinem anderen Ende mit dem Schenkel 16 vereinigt. Der vertikale Sohenkel 21 befindet sich in Parallellage zu den vertikalen Schenkeln 15 und 16, so daß sich eine vertikale, den Elektromagneten 11 und den Sohenkel 21 vollständig umfassende Ebene ergibt, die in rechten Winkeln entlang dem Sohenkel 21 eine den Elektromagneten 12 und den Sohenkel 21 enthaltende vertikale Ebene schneidet. Die Sekundärspule 22 1st mit einem Voltmeter 23 verbunden, welches die in dem Sekundärelektromagnet durch den Primärelektromagneten induzierte Spannung anzeigt.

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Die Spulen 15 und l4 sind so mit einer Stromquelle für Wechselstrom verbunden, daß, wenn diese Spulen von Strom durchflossen werden, Gegenstrom-Magnetflußbahnen entlang den entsprechenden Kernen und entlang dem Sekundärelektromagneten angelegt werden. Demgemäß werden, wenn der Strom wie in der Darstellung der Fig. 2 in der durch die Pfeile angezeigten Richtung die Spulen 13 und 14 durchfließt, Magnetflußbahnen 24 und 25 erzeugt, in denen der Magnetfluß in der angezeigten Richtung verläuft. Pur den Einsatz zur Messung von Spannungskräften in einem ferromagnetischen Material in einer gegebenen Richtung, beispielsweise in dem Band 8 entlang der Walzrichtung, wird diese Abtastvorrichtung unterhalb des Bandes und ohne daß sie damit in Kontakt kommt, angeordnet, so daß die Ebene, in der die Endflächen der Schenkel 15, 16 und 21 gelegen sind, durch einen Luftspalt von dem Band separiert ist, wie man dies am besten aus Fig. 2A erkennt. Die Abtastvorrichtung wird weiterhin so plaziert, daß eine vertikale Ebene durch die Elektr©magnete 11 und 20 in einer Richtung mit der Walzrichtung, wie in den Fig. 2 und 2A als Richtung Y markiert, gelegen ist. Eine vertikale Ebene durch die Elektromagneten 12 und 16 befindet sich bei dieser Anordnung in einer Richtung mit der der Walzrichtung entgegengesetzen Richtung, wie sie in Fig. 2 mit X angezeigt 1st.

Anfänglich werden mittels der Abtastvorrichtung Magnetflußbahnen angelegt, die erste und zweite Magnetflußbahnen darstellen. Der in der Spule 13 erzeugte Strom bewirkt eine erste Magnetflußbahn 24 in der angezeigten Richtung. Die Bahn wird ausge- i richtet dadurch, daß die Abtastvorrichtung so angeordnet wird, daß ein erstes Teilstück 26 der Bahn in der Walzriehtung Y, die dieselbe ist wie die Bewegungsrichtung des Bandes durch das Band hindurchläuft. Ein zweites Teilstück der Magnetflußbahn läuft in einer ersten Richtung aufwärts entlang des vertikalen Kernschenkels 21, und andere Teiletücke der Bahn gehen durch die Schenkel 15 und 17 des Elektromagneten 11 in einer entsprechenden Richtung·

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Durch den in der Spule 14 erzeugten Strom entsteht eine zweite Magnetflußbahn 25 in der angezeigten Richtung, wenn man, wie dies zuvor erläutert worden ist, eine geeignete Verbindung mit der Wechselstromquelle herstellt. Die Bahn 25 wird durch entsprechende Anordnung der Abtasteinrichtung so ausgerichtet, daß ein erstes Teilstück 27 dieser zweiten Magnetflußbahn quer zur Walzrichtung und zur Bewegungsrichtung des Bands durch das Band hindurchgeht. Ein zweites Teilstück: der Magnetfluß bahn 25 läuft entlang des Magnetkerns nach unten in einer Richtung entgegen derjenigen des entsprechenden Teilstücks der Bahn 24. Die anderen Teilstücke der Bahn 25 laufen durch die Schenkel 16 und 18 des Elektromagneten 12 in einer entsprechenden Richtung. Die Teilstücke der MagnetfIuBbahnen 24 und 25, die den Kern

21 in gegenläufigen Richtungen durchlaufen, erzeugen eine resultierende Magnetflußdichte darin, die gleich ist der Differenz zwischen den Magnetflußdichten dieser Teilstücke. Diese resultierende Magnetflußdichte bewirkt, daß eine gewisse Menge elektrischer Energie in Form einer Spannung in der Sekudärspule

22 induziert wird. Die induzierte Spannung variiert mit der Größe des resultierenden Magnetflusses und stellt demzufolge ein Maß für diesen Fluß dar. Diese Spannung wird von dem Voltmeter 23 angezeigt.

Wenn das Band magnetisch isotrop ist, dann hängt die Magnetflußdichte ab von der Dicke des Bandes, der Temperatur, der natürlichen Permeabilität und der angewandten Zugspannung« Die Auswirkungen von Variationen in Dicke, Temperatur und natürlicher Permeabilität sind signifikant verglichen mit den Auswirkungen der aufgebrachten Zugspannung, so daß dann, wenn nur eine einzige Magnetflußbahn vorhanden wäre, die in der Richtung der aufgebrachten Zugkraft verliefe, Variationen der aufgebrachten Zugkraft nur sehr geringe Änderungen in einer größeren Signaleinrichtung ergeben könnten. Dadurch, daß zwei gegenläufige Magnetflußbahnen, eine in der Richtung der aufgebrachten Zugkraft und die andere rechtwinklig dazu, verwendet werden, hebt sich der konstante Teil der Signalangabe, der aus dem Einfluß

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der Streifendioke, der Temperatur und der natürlichen Permeabilität resultiert, auf, und wenn man dann noch das in dem zweiten Elektromagneten 20 erzeugte resultierende Signal verstärkt, erhält man ein sehr empfindliches Maß für die aufgebrachte Zugkraft. Man braucht auch, wenn man die durch die Banddicke, die Temperatur und die natürliche Permeabilität bedingten Primäreffekte auf die Magnetflußdichten ausschaltet, nicht mehr zu berücksichtigen, welchen Schwankungen diese Eigenschaften, bedingt durch die Länge einer Spule, unterliegen.

Es wird nun verständlüi, daß, wenn das Band magnetisch isotrop ist, die resultierende Magnetflußdichte in dem Elektromagneten 20 die Stärke der aufgebrachten Zugkraft in dem Band reflektiert. Man kann auf einer für ein die gleichen Charakteristiken wie das Band aufweisendes ferr©magnetisches Material gewonnenen Kalibrierkurve aus dem von dem Voltmeter angezeigten Meßwert die tatsächlich aufgebrachte Zugspannung als solche bestimmen.

Wenn das Band magnetisch anisotrop ist und infolge von während der Behandlung des Bandes durch Kaltwalzen oder Bearbeiten darauf zur Einwirkung gekommenen Kräfte in einer Richtung eine höhere magnetische Permeabilität aufweist als in einer Inderen, denn werden, wie dies nachfolgend noch deutlicher erläutert werden wird, Maßnahmen zum Kompensieren dieser Anisotropie vor-· gesehen* |

Damit man eine Kurve der Spannungs-Variationen über die Breite des Bandes erhält, werden eine Mehrzahl der beschriebenen Abtastvorrichtungen unterhalb des Bandes über dessen Breite so angeordnet, daß eine Vielzahl von Gruppen Magnetflußbahnen entstehen· Man kann dann die Zugspannungs-Variationen über das Band zur Feststellung, inwieweit das Band eben und flach 1st, benutzen· Wenn beispielsweise die gemessene Zugspannung entlang den Kanten des Bandes gleichförmig, aber In der Bandnltte größer 1st, dann kann nan daraus schließen, daß die Kanten des

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Bands stärker gelängt sind als der Mittelteil und daß das Band nicht flach ausgewalzt IBt₀ Man kann dann sofort geeignete Korrektionsmaßnahmen treffen.

Oftmals bleibt,während das Band über der Spannungskraft-Abtastvorrichtung entlang sich bewegt, der Abstand bzw. Raum zu dieser Vorrichtung nicht konstant, so daß der Luftspalt zwischen der Bandebene und der die Oberselten des Elektromagneten enthaltenen Ebene sich kontinuierlich ändert» Da die Abtastvorrichtung auf Basis eines Eisenkern-Induktors mit einem Luftspalt aufgebaut ist, hängt die Dämpfung von der Größe des Luftspaltes zwischen dem Band und den Oberflächen des Elektromagneten ebenso ab wie von der Permeabilität des Bands. Da die Dämpfung direkt proportional der Spannung und umgekehrt proportional der Stromstärke ist, sind die Spannung über der Abtastvorrichtung und der diese durchlaufende Strcji ein MnS für die Dämpfung und demzufolge ein Maß für die kombinierten Effekte der Luftspalt-Abmessung und der in dem Band wirkenden Zugkraft. Demzufolge variiert die in der Spule 22 induzierte Spannung ihrerseits auch, wenn die Größe des Luftspalts variiert, so daß die elektrische Spannung die Zugspannung des Bandes nicht genau reflektiert« In Fig. 5 ist eine Einrichtung veranschaulicht, die zur Korrektur solcher durch Größenänderung des Luftspaltes hervorgerufenen Variationen diente

Die in der Sekundärspule 22 Induzierte Sekundärspannung wird in einem Verstärker 22a verstärkt,mittels einer Diode 29 und einem Kondensator JO gleichgerichtet und gefiltert und an ein Voltmeter J>1 als Gleichstrom-Spannung V- abgegeben und dort angezeigt, und dies stellt ein erstes elektrisches Signal dar, welches ein Meßwert sowohl für die Zugkraft in dem zu untersuchenden ferromagnetischen Material als auch für die Größe des Luftspaltes zwischen dem Material und der elektromagnetischen Vorrichtung ist. Nachstehend wird beschrieben, wie V^ justiert werden kann, damit man ein adjustiertes elektrisches Signal V₁-erhält, das einen Maßwert für die Zugkraft gibt und von der Größe des LuftSpaltes unabhängig ist«

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Ein Stromabnahme-Widerstand 32 1st in Reihe geschaltet mit der Wechselstroraquelle und einer darüber entwickelten Spannung Vg₉ Wenn es sich um eine konstante Stromquelle lUuidelt, 1st V₂ konstant· Die Spannung V, über der Abtastvorrichtung wird jedoch ein Maßwert sein, der die kombinierte Wirkung bedingt durch die Größe des Luftspaltes und auch die Zugkraft in dem Band wiedergibt. Da es wünschenswert ist, die relativ geringen Variationen in V, zu messen, die durch diese kombinierten Effekte verursacht werden, wird der konstante Teil von V-x daraus abgezogen. Dies gesohieht unter Verwendung einer konstanten Spannung Vg als eine Gegenspannung. V₂ und V, werden zunächst mittels der Dioden 33 bzw. 34 gleichgerichtet, mittels der Kondensatoren 35 bzw. 36 gefiltert und in einem Versärker 37 kompensiert. Dabei entsteht eine Spannung V^, | die an einem Voltmeter 39 angezeigt wird. Ein Spannungsteiler 38 wird eingesetzt, um in geeigneter Weise die Amplituden der gleichgerichteten Spannungen Vg und V, einander anzupassen.

Vh 1st ebenso wie V- proportional der Größe des Luftspaltes und der Zugkraft und infolgedessen werden diese Spannungen, die beide eine Punktion derselben beiden Variablen sind, in einer geeigneten Auswertschaltung 40 kombiniert und darin rechnerisch die Kurrekturwerte ermittelt, die, wenn man sie algebraisch zu V₁ addiert, einen Meßwert für die Zugspannung ergeben, der unabhängig von der Größe des Luftspaltes ist«, Die Addition wird in einem Verstärker 4l durchgeführt, und der Wert wird als Spannung V- von einem Voltmeter 42 angezeigt. " Diese Korrekturmaßnahmen der vorliegenden Erfindung lassen sich noch besser anhand der Fig. 7, 8 und 9 der Zeichnung verstehen·

In Fig· 7 sind eine Anzahl von Kurven dargestellt, die den Verlauf von V« in Abhängigkeit von der Zugspannung in kaltgewalzten Bändern aus Stahl alt niedrigem Kohlenstoffgehalt bei Luftspaltgrößen von 3>8l mm, 6,35 mm und 8,89 mm wiedergeben· Flg. 8 ist eine graphische Danfcellung der Relation zwischen Vj^ und der Größe des Luftspalts für ein kaltgewalztes Band aus niedrigkohlenstoffhaltigem Stahl, welches Zugkräfte von 552 kg/cm²

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und l4lO kg/cm enthält. Wie man erkennt, ändert sich V^ nur wenig, wenn die Zugkräfte verschieden sind. Die in den Fig. J und 8 dargestellten Kurven sind experimentell aufgenommen, und dazu wurden bekannte Zugkräfte auf eine aus dem angegebenen Stahl bestehende Probe zur Einwirkung gebracht, und dabei wurde V₁ und V^ mittels eines Voltmeters gemessen« Diese Messungen wurden an Luftspalten verschiedener Größen vorgenommen.

PUr praktische Zwecke kann man V^, als von der Zugkraft unabhängig ansehen. Unter Zugrundelegung dieser Näherung sind in Fig. 9 die aus den Kurven 4er Fig_e 7 und 8 abgeleiteten Relationen für ein System mit einem eingestellten Luftspalt von 6,35 mm veranschaulicht. Unter Zugrundelegung der Werte für V- und Vh wird so eine Korrektur erhalten, die, wenn man sie algebraisch zu V. zuzählt, korrigierte Werte für V- oder V,-ergibt, die representativ sind für die Spannungskraft in dem Band. Zur Illustration der vorstehenden Ausführungen sei das folgende Beispiel angeführt:

Die elektromagnetische Abtastvorrichtung wird 6,35 mm unterhalb des Bandes angeordnet. In einem bestimmten Augenblick während der Bewegung des Bandes über die Vorrichtung hinweg wird für V₁ ein Wert von 4 Volt und für V^ ein Wert von 5,2 Volt abgelesen. Aus Fig. 9 kann man sehen, daß bei diesen Werten der Korrekturwert -0,3 Volt beträgt. Infolgedessen hat die korrigierte Spannung Vf- einen Wert von 3*7 Volt. Da die Angaben in Fig. 9 für eine Luftspaltgröße von 6,35 mm als den Luftspalt, mit dem gearbeitet wird, gelten, muß man aus derjenigen Kurve in Fig. 7, die für einen Luftspalt von 6,35 nun gilt, an derjenigen Stelle, die einer Spannung von 3,7 Volt entspricht, die Zugkraft entnehmen und stellt dabei fest, daß diese 738 kg/cm ausmacht. Das gleiche Ergebnis erhält man, wenn man nur die Flg. 7 And 8 auswertet und sich des Vorteils der Fig. 9 nicht bedient. Es ergibt sich dann aus Fig. 8, daß bei 5,2 Volt für V₁^ der Luftspalt 5,08 mm ist, und aus Fig. 7 entnimmt man, daß für den Luftspalt von 5,08 ram und einen Wert von 4 Volt für V₁ die Zugkraft 738 kg/cm² beträgt.

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Diese Korrekturmaßnahme gehört zu der vorliegenden Erfindung, und man kann dazu beispielsweise einen Wechselspannungrechner als Auswertsohaltung 40 einsetzen. Der Wechselspannungsrechner wird entsprechend Fig. 9 programmiert, so daß die Ausgangsspannung den korrigierten Spannungswert für die Eingangsspannungen V- und Vh gibt. Solche Weohselspannungsreehner und deren Ar-' beitsweise gehören zum Stand der Technik» Es ist außerdem möglich, heute erhältliche Universalrechner als Auswertschaltung 4o einzusetzen. Eine solche Datenverarbeitungsanlage kann in bekannter Weise programmiert werden und ist in der Lage, die sich aus den Kurven der Fig. 7 und 8 ergebenden Gleichungen gleichzeitig zu lösen. Alternativ kann der Komputer auch entsprechend den Kurven der Fig. 9 programmiert werden, und dann ä erhält man eine Ausgangsspannung^ die, nachdem man sie mittels eines Digitalkonverters auf einen Analogkonverter umgerechnet hat, dem Verstärker 41 als die Korrekturspannung zugeführt wird. Es sei vermerkt, dafl dann, wenn die Größe des Luftspaltes, mit welchem gearbeitet wird, auf einen anderen Wert als 6,35 mn» eingestellt ist, ein anderer Satz an Kurven ähnlich den in Fig. 9 dargestellten aus den Werten in den Flg. 7 und 8 ermittelt werden muß, wenn diese anderen Werte für die Größe des benutzten Luftspaltes als Basisreferenz zugrunde gelegt sind.

Wenn die vorhandene Energiequelle konstante Spannung abgibt, stellt V₂ ein Maß für die Größe des Luftspaltes und der Zugkraft dar, und V, wird als Kompensationsspannung verwendet, I Um V^ zu erhalten, setzt man vorzugsweise Vg als Kompensationsspannung ein. Da jedoch V₂ ein Meßwert für den Strom der Abtastvorrichtung ist, verursacht eine geringe Stromänderung eine entsprechende Änderung für den V₂-Wert, wodurch infolge der Stromänderungen Jegliche Änderungen für den V»-Wert ausgelöscht werden. Vj. ist dann unabhängig von geringen Stromsohwankungen in der Abtastvorrlchtungsquelle.

Als Modifikation der in FIg, 3 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung kann man auch entweder die Spannung V₂ oder die Spannung V», je nach dem, ob eine Energiequelle mit kontantem

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Strom oder mit konstanter Spannung verwendet wird, nachdem gleichgerichtet worden ist, filtern und direkt in die Auswertschaltung 40 einleiten, ohne zuerst einen konstanten Anteil daraus abzuziehen· Da die Veränderungen, die die Spannung infolge von Änderungen der Größe des Luftspaltes erfahren kann, gering sind, wird vorzugsweise so gearbeitet, daß man V« und V-, miteinander kompensiert und daraus den konstanten Anteil der Spannung abzieht. Dadurch erhält man eine genauere Anzeige der Änderungen, die auftreten»

Wenn man die beschriebene dreischenklige Abtasteinrichtung einsetzt, ist es erforderlich, die Bandebene exakt parallel der Ebene, in der die Draufsichtflächen des Elektromagneten gelegen sind, zu führen» Wenn die Abtastvorrichtung zu dem Band hin leicht geneigt 1st, ergeben sich verschiedene Größen für die Luftspalte zwischen jeder einzelnen oberen Fläche der Elektromagneten und dem Band. Daraus folgt, daß die Dichten der angelegten Magnetflußbahnen, die in dem Band vorhandenen Zugkräfte nicht genau reflektieren, denn die Dichten der Bahnen werden infolge der unterschiedlichen Größen der Luftspalte verschieden beeinflußt. Eine Ausführungsform der Erfindung, die es erlaubt, Zugspannungsmessungen genau durchzuführen, wenn die beiden Ebenen nicht parallel zueinander gelegen sind, ist in den Pig. 4 und 4A veranschaulicht. Bei dieser Ausftihrungsform sind zwei Primär- und zwei Sekundäre-Elektromagnete so vorgesehen, daß der Magnetfluß jedes Primärelektromagneten aufgeteilt wird auf zwei Sekundärelektromagnete. Die beiden Sekundärspannungen werden dann addiert, und dadurch wird die aus der geneigten Anordnung der Abtastvorrichtung relativ zu dem Band sich ergebende Wirkung kompensiert· Diese viersohenklige für die Zugspannungs-Abtastvorrichtung besteht aus ersten und zweiten Primärelektromagneten 50 und 60 mit Kernen aus Weicheisen oder laminierten Kernen und Primärspulen 51 bzw. 61. Die Kerne der Primärelektroraagneten eind in Gröle und untereinander gleich und weisen sowohl vertikale bzw· nach oben gerichtet angeordnete Schenkel 52 bzw. 62 sowie horizontale Schenkel 55 bzw, 6j5 auf. Die Vorrichtung enthält auBerdem

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erste und zweite Elektromagnete 70 und 80 mit Weicheisenkernen oder laminierten Kernen und Sekundärspulen 71 bzw. 81. Die Kerne der Sekundärelektroraagnete sind ebenfalls bezüglich Grösse und Form gleich untereinander und haben sowohl vertikale bzw. nach oben ausgerichtet angeordnete Schenkel 72 bzw. 82 als amch horizontale Schenkel 73 bzw. 83. Die Priraärelektromagnete liegen in einer ersten Ebene, und die Sekundärelektromagnete liegen in einer zweiten Ebene, die die erste Ebene im rechten Winkel schneidet. Alle horizontalen Schenkel haben gleiche Länge, so daß jeder der nach oben ausgerichtet angeordneten Schenkel der Sekundärelektromagaete den gleichen Abstand von jedem der nach oben ausgerichtet angeordneten Schenkel der Primärelektromagnete hält, und der Abstand zwischen den Sekundärelektromagneten ist der gleiche wie derjenige zwi- * sehen Primärelektromagneten. Die vier horizontalen Schenkel sind an einem ihrer Enden miteinander und An dem jeweiligen anderen Ende mit dem entsprechenden der vertikalen Schenkel verbunden·

Die Spulen 51 und 6l sind an eine Wechselstromquelle geschaltet und zwar so, daß der Strom in der angezeigten Richtung durch die Spulen fließt. Es ergeben sich dabei eine Gruppe von Magnetflußbahnen mit ersten und zweiten Bahnpaaren, wobei jeder der Primärelektromagnete ein Bahnenpaar erzeugt« - Die Abtastvorrichtung wird so angeordnet, daß eine der von den Primärelektromagneten 50 erzeugte Magnetflußbahn einen ersten Teil- a abschnitt aufweist, der In der Walzrichtung Y. durch das Band verläuft« Der restliche Teilabschnitt der Bahn verläuft an dem Sehenkel 62 nach unten, innen entlang an Schenkel 83, nach außen entlang an Schenkel 53« nach oben durch den vertikalen Schenkel 52« durch den die Abtastvorrichtung von dem darüber verlaufenden Band separierenden Luftspalt hindurch und in da« Band hinein« Die andere von dem Elektromagneten 50 erzeugte Magnetflußbahn verläuft durch den vertikalen Schenkel 51 nach eben« durch den Luftspalt hindurch, In der Richtung X quer zu der Walzriehtung Y in das Band hinein und durch dieses

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hinduroh, am Schenkel 72 nach unten, innen längs des Schenkels 72 und dann nach außen entlang des Schenkels 53.

In entsprechender Weise weisen die von dem Primärelektromagneten 60 erzeugten Magnetflußbahnen einen ersten Teil auf, welcher in der Walzrichtung Y durch das Band hindurchgeht« Der restliche Teil der Bahn verläuft durch den Schenkel 62 nach unten, innen durch den Schenkel 63* nach außen durch den Schenkel 73* nach oben durch den Schenkel 72 und dann durch den Luftspalt hindurch und in das Band hinein. Die andere von dem Elektromagneten 60 erzeugte Magnetflußbahn verläuft entlang dem Schenkel 62 nach unten, innen entlang dem Schenkel 62* nach außen längs Schenkel 83* nach oben entlang dem Schenkel 82, durch den Luftspalt hindurch, und in der Richtung X, quer zu der Walzrichtung Y, durch das Band und dann durch den Luftspalt zurück zu dem Schenkel 62.

Die beiden von dem Elektromagneten 50 erzeugten Bahnen verlufen nach oben längs des Schenkels 52j ein erster Teil der einen Bahn geht in Walzrichtung durch das Band hindurch, und ein zweiter Teil verläuft in einer ersten Richtung durch den Elektromagneten 80 nach unten; ein erster Teil der anderen Bahn verläuft in Querrichtung zu der Walzrichtung durch das Band, und ein zweiter Teil verläuft in einer ersten Richtung durch den Elektromagneten 70 nach unten. Die beiden von dem Elektromagneten 60 erzeugten Bahnen verlaufen am Schenkel 62 nach unten; ein erster Teil einer der Bahnen verläuft in WaIzriohtung durch das Band, und ein zweiter Teil durchläuft den Elektromagneten 70 in einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung aufwärts. Ein erster Teil der anderen Bahn geht in der Querrichtung zu der Walzrichtung durch das Band hindurch, und ein zweiter Teil durohläuft den Elektromagneten fo in einer zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung nach oben. Die Anteile der Bahnen, die den Schenkeln 72 und 82 gemeinsam zugehören, erzeugen erste bzw· zweite resultierende Magnetflußdiohten darin. Diese resultierenden Mag-

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rtetflußdichten sind die Ursache dafür, daß in den Sekundärspulen 71 bzw« 8l Spannungen induziert werden, die von den Voltmetern 74 bzw· 84 angezeigt werden· Wenn nan die beiden in den Spulen 71 und 81 induzierten Sekundärströme addiert, erhält man einen Anzeigewert für die Zugspannung in dem Band, der unabhängig 1st davon, ob die Ebene, in der die Oberflächen des Elektromagneten gelegen sind,und die Ebene des Bandes 8 parallel zueinander angeordnet sind. Die Abtastvorrichtung gemäß Pig, 4 kann natürlich auch in Konjunktion mit der in Pig. veranschaulichten Vorrichtung eingesetzt werden, und es lassen sich damit Änderungen der Größe des Luftepaltes kompensieren, die auftreten können, während das Band Über die Abtastvorrich- J tung läuft.

Wie zuvor kurz erwähnt, ist das Band nach dem Kaltwalzen häufig magnetisch anisotrop und zeigt in der Querrichtung eine höhere magnetische Permeabilität als in der Walzrichtung· Dies hat zur Folge, daß, wenn man die vorliegende Erfindung bei solchen Bändern einsetzt, dann wenn keine Spannungskraft aufgebracht wird, in der Sekundärspule eine resultierende Sekundärepannung erzeugt wird, bzw. dann, wenn Spannungskräfte aufgebracht und verstärkt werden, die Spannung auf Null abnJjmt und dann in entgegengesetzter Phasenrichtung ansteigt. Solche Signalzeichen lassen sich schwierig interpretieren· Man kann diese Effekte ausschalten, wenn man die Abtastvorrichtung mit einer * Priraär-Vormagnetisierungswioklung, wie dies bei der in Fig. 5 veranschaulichten Ausführungsform der Abtastvorrichtung gezeigt ist, ausstattet·

In dieser FIg, 5 ist eine Abtastvorrichtung, der die gleiche allgemeine Bauwelse wie die In Fig· 4 veranschaulichte Vorriohtung hat, in der Draufsicht gezeigt· Für die Inbenutzungnahne wird die Abtastvorrichtung unterhalb des Bandes so angeordnet, daß eine in des Primärelektroaagneten 50a erzeugte erste Magnetfluß bahn ein Tel!stück aufweist, welches in Richtung des

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Pfeils 90 durch das Band hindurchgeht. Gleichzeitig wird in dem Primärelektromagneten f>Oa eine zweite Bahn erzeugt« die so verläuft, daß diese in Richtung des Pfeile 91 durch das Band läuft· In dem Primäreiektromagneten 6Oa wird zu gleioher Zeit eine erste Magnetflußbahn, die ein Teilstüok hat, welches in Riohtung des Pfeils 92 durch das Band hindurchgeht, sowie eine zweite Bahn, die ein TeilstUck aufweist, welches in der Riohtung des Pfeils 92 durch die Bahn hindurchgeht, erzeugt· Die durch die Pfeile 90 und 92 angezeigten Richtungen laufen parallel zu der Y- oder Walzrichtung des Bandes, während die durch die Pfeile 91 und 93 markierten Richtungen quer dazu verlaufen« Eine Primär-Vormagnetisierungswioklung 94 ist um den Primärelektromagneten 50a und den Sekundärelektromagneten 70a angeordnet, und demzufolge fließt der Strom darin in der gezeigten Richtung, Die Vormagnetisierungswicklung erzeugt zusätzliche Magnetfluß-Komponenten in dem Band in Richtung der Pfeile 95 und 96, Dieser zusätzliche Magnetfluß wird benutzt, um den Magnetfluß in den Band in Walzrichtung gegenüber dem Fluß, der von den beiden Primärelektromagneten stammt, zu supplementieren, ohne die Magnetflußdichte in der Querrichtung zu beeinflussen, und dadurch wird die Anisotropie des Bandes kompensiert· Dadurch, daß man entweder die Strommenge, die der Energiequelle für die Vormagnetlsierungswicklung ent· nommen wird, oder die Anzahl der Windungen in der Vomagnetlsierungswicklung entsprechend adjustiert, kann man die resultierende Sekundttrauegangssapnnung Null werden lassen, wenn keine Spannungskräfte aufgebraoht werden«

Eine Primär-Vormagnetisierungswicklung läßt sich auch zur Korrektur von Anisotropie des Bandes in Verbindung mit einer dreischenkligen Abtastvorrichtung einsetzen» In Pig· 6 ist eine Draufsicht auf eine solche Anordnung veranschaulicht, in welcher eine Vormagnetlslerungewioklung 9^a um einen Primärelektromagneten 12a und einen Sekundärelektromagneten 20a so angeordnet ist, daß sich zusätzliche Magnetfluß-Komponenten

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In der Richtung dee Pfeile 97, der Walzrlohtung Y, in dem Band ausbilden« Diese Richtung ist die gleiche, die derjenige Teil der von dem Elektromagneten 11a erzeugten Magnetflußbahn 93 nimmt, der duroh das Band hindurchgeht«

Es eel vermerkt, daß die vertikalen Schenkel der Elektromagneten in den beschriebenen AusfUhrungsformen der erfindungsgemäßen Vorriohtung nicht in der speziell dargestellten Art über horizontale Stege miteinander verbunden sein müssen. Es ist lediglich erforderlich, daß die vertikalen Schenkel ganz allgemein Über eine niedrigen magnetischen Widerstand aufweisende Bahn miteinander verbunden sind.

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Claims (1)

1. - 20 Patentansprüche

   SBi 3BX XH SIS BE 33CSSSC SK B^E CSE 3SS 3BOBtJHB S3 SB» SSS tSK 1C3 jjK 3E3t 2fiB> 3E5 CGt 3E3E SSE SSE XZSS 35SE SSSS

   (ij Verfahren zum Messen von Spannungskräften in einer gegebenen Richtung innerhalb eines ferromagnetischen Materials ohne daß das Material berührt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst eine Gruppe Magnetflußbahnen bestehend aus ersten und zweiten Magnetflußbahnen angelegt wird, ein erster Teil der ersten Bahn in der gegebenen Richtung durch das Material geleitet, ein zweiter Teil der ersten Bahn in einer ersten Richtung durch einen angrenzend an das Materialsangeordneten Sekundärelektromagneten geleitet, ein erster Teil der zweiten Bahn in einer quer zu der gegebenen Richtung verlaufenden Richtung durch das Material geführt, ein zweiter Teil der zweiten Bahn in einer der genannten ersten Richtung gegenläufigen Richtung durch den Sekundärelektromagneten geleitet und in dem Magnetkern ein resultierender Magnetfluß erzeugt und die Größe dieses resultierenden Magnetflusses gemessen wird,

   2* Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem ferromagnetlschen Material in Abständen voneinander lokalisiert eine Mehrzahl an Gruppen von Magnetflußbahnen angelegt wird,

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als ferromagnetisches Material ein unter Zugspannung stehendes sich bewegendes Stahlband verwendet und die mehreren Gruppen von Magnetflußbahnen über die Breite des Bandes angelegt werden·

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine ergänzende Magnetflußbahn angelegt wird und wenigstens ein Teil dieser zusätzlichen Bahn so in der gegebenen Richtung durch das Material geleitet wird, daß der Magnetfluß in dem Material in dieser Riohtung verstärkt wird.

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   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl ein aua ersten und zweiten Paaren von Magnetflußbahnen bestehender Satz Magnetfluflbahnen angelegt, ein erater Teil von einer der Bahnen des ersten Bahnenpaars und ein erster Teil von einer der Bahnen des zweiten Bahnenpaars in der gegebenen Richtung durch das Material geleitet, ein zweiter Teil einer der Bahnen in dem ersten Bahnenpaar in einer ersten Richtung durch einen angrenzend an das Material angeordneten ersten Sekundärelektromagneten geleitet, ein zweiter Teil einer der Bahnen des zweiten Bahnenpaars In einer zweiten, der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung durch einen angrenzend an das Material angeordneten zweiten Sekundärelektromagneten geleitet, ein erster Teil der anderen Bahn des ersten Bahnenpaars und ein erster Teil der anderen Bahn des zweiten Bahnenapaars in einer quer zu der gegebenen Richtung verlaufenden Riohtung durch das Material geleitet, ein zweiter Teil der anderen Bahn des ersten Bahnenpaars in gegenläufiger Richtung zu der zweiten Richtung durch den zweiten Elektromagneten geleitet und in diesem zweiten Elektromagneten ein resultierender Magnetfluß erzeugt sowie ein zweiter Teil dieser anderen Bahn in dem zweiten Bahnenpaar In einer zu der ersten Richtung gegenläufigen Richtung durch den ersten Elektromagneten geleitet und darin ein resultierender Magnetfluß erzeugt wird·

   6· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Messen von Spannungskräften in einem ferromagnetischen Material In einer gegebenen Richtung gemäJ den Ansprüchen 1 und 5, gekennzeichnet durch zwei Primärelektroeagneten und einen Sekundärelektrooagneten, deren Kerne vertikale Schenkel aufweisen, deren Anordnung zueinander eine vertikale Ebene ergibt, die durch den vertikalen Schenkel eines der Primärelektromagnet-Kerne und den vertikalen Sohenkel des Sekundärelektrenagnet-Kerns hindurchgeht und eine durch den vertikalen Schenkel des anderen Primärelektromagnet-Kerns und den vertikalen Sohenkel des Sekundärelektromagnet-Kerns hindurchgehende vertikale Ebene rechtwinklig schneidet, wobei die vertikalen Schenkel der PrI-

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   märelektromagnet-Kerne in gleichem Abstand von dem vertikalen Schenkel des Sekundärelektromagnet-Kerns angeordnet sind.

   7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Kerne der Primärelektromagneten einen horizontalen Schenkel aufweist, die horizontalen Schenkel an ihren einen Enden rechtwinklig zusammentreffen und weiterhin rechtwinklig mit dem vertikalen Schenkel des Sekundärelektromagneten verbunden sind.

   8β Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7* gekennzeichnet durch eine eine erste Magnetflußbahn erzeugende Quelle, von der ein erster Teil der Bahn in der gegebenen Richtung durch das ferromagnetische Material läuft, eine eine zweite Magnetflußbahn erzeugende Quelle, von der ein erster Teil dieser Bahn quer zu der gegebenen Richtung durch das ferromagnetische Material läuft, einen zweiten Teil sowohl der ersten als auch der zweiten Magnetflußbahnen lenkende Einrichtung zur Erzeugung einer resultierenden Magnetflußdichte darin, die gleich ist der Differenz zwischen den Magnetflußdiohten der zweiten Teile dieser ersten und zweiten Magnetflußbahnen und eine einen zusätzlichen Magnetfluß in der gegebenen Richtung in dem ferromagnetische]! Material erzeugende Quelle«

   9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als die erste Magnetflußbahn und die zweite Magnetflußbahn erzeugend· Quellen erste bzw« zweite Primärelektromagneten vorhanden sind, jeder dieser Elektromagneten verbunden 1st mit einer Wechselstromquelle, daß für die zweti. en Teile sowohl der ersten als auch der zweiten Bahnen Sekundärelektromagneten vorhanden sind, die ersten und zweiten Primärelektromagnete an einer Stelle durch Pole gegensätzlicher Polarität mit dem Sekundärelektrouagneten verbunden sind, daß eine diesen ersten Prinjärelektroeagneten und den Sekundärelektromagneten vollständig enthaltende Ebene ausgebildet ist, die eine den zweiten Fri«ärelektromagneten und den Sekundärelektromagaeten vollständig enthaltende Ebene entlang dieses Sekundärelektronagneten rechtwinklig sohneidet·

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   10, Vorrichtung nach den Ansprüchen 6, 7* 8 oder 9* gekennzeichnet durch zwei Primärelektromagnete und zwei Sekundärelektromagnet e, deren Kerne vertikale Schenkel aufweisen« deren Anordnung zueinander eine vertikale Ebene bildet, die durch die vertikalen Schenkel der primären Elektromagnet-Kerne hindurchgeht und eine durch die vertikalen Schenkel der Sekundärelektromagnet-Kerne hindurchgehende vertikale Ebene rechtwinklig schneidet» daß die vertikalen Schenkel der Sekundärelektromagneten-Kerne im gleichen Abstand von jedem der vertikalen Schenkel der Primärelektromagnet-Kerne angeordnet sind und der Abstand zwischen den vertikalen Schenkeln der Sekundärelektromagnet-Kerne gleich ist dem Abstand zwischen den vertikalen Schenkeln der Primärelektromagnet-Kerne, und dafl eine die in den Sekundärelektromagneten beim Aufbringen eines Magnetflusses darauf induzierten Spannungen summierende Einrichtung in betriebsfähiger Verbindung »it diesen Sekundärelektromagneten angeordnet ist,

   11· Vorrichtung nacäi einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch eine Quelle für ein erstes Paar Magnetfluflbahnen, einen ersten Teil von einer der Bahnen des ersten Bahnenpaar β , der in der gegebenen Richtung durch das ferromagnetische Material flieflt, und einen ersten Teil der anderen Bahn des ersten Bahnenpaars, der quer zu der gegebenen Richtung durch das ferromagnetische Material fließt, eine Quelle für ein zweites Paar Magnetflußbahnen, einen ersten Teil von einer der Bahnen dieses zweiten Bahnenpaars, der in der gleichen Richtung wie der erste Teil dieser einen Bahn dieses ersten Bahnenpaars das ferromagnetische Material durohflielt und einen ersten Teil der anderen Bahn dieses zweiten Bahnenpaars, der in der gleichen Riohtung wie der erste Teil dieser anderen Bahn dieses ersten Bahnenpaars das ferromagnetische Material durchfliegt, eine einem zweiten Teil einer der Bahnen des ersten Bahnenpaars und einem zweiten Teil der anderen Bahn dieses zweiten Bahnenpaars zugeordnete Quelle für eine erste resultierende Magnetfluldiehte darin, die gleich ist der Differenz zwischen der Magnetfluldiehte dieser Teile, eine einem zweiten Teil der anderen Bahn dieses ersten Bahnenpaars und einem zweiten Teil dieser anderen Bahn des zweiten Bahnen-

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   paars zugeordneten Quelle für eine zwete resultierende Magnetflußdlchte darin, die gleich ist der Differenz zwischen den Magnetflußdichten dieser Teile, und eine einen zusätzlichen Magnetfluß in der gegebenen Richtung in dem ferromagnetischen Material erzeugende Quelle,,

   12« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, gekennzeichnet durch ein erstes elektrisches Signal, das als Maß sowohl der Spannungskrift als auch der Größe des Luftspaltes zwischen der Vorrichtung und dem ferromagnetischen Material dient, eine Adjustierung für das erste elektrische Signal, mit welcher dieses in einen von der Größe des Luftspaltes unabhängigen Meßwert Justierbar ist«,

   Γ5β Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Adjustierung aus einem Stromabnehmer besteht, der in Reihe mit der Vorrichtung und einer Wechselstromquelle zur Speisung der Vorrichtung geschaltet ist und eine Kompensationseinrichtung für die/in dem Stromabnehmer entwickelte Spannung und die über der elektromagnetischen Vorrichtung entwickelte Spannung zu einer kompensierten Spannung · /Adjustierung der

   l4_e Vorrichtung nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Adjustierung für das erste elektrische Signal zusätzlich eine Datenverarbeitungseinrichtung aufweist, in die das erste elektrische Signal und die kompensierte Spannung eingespeist und eine korrigierte Spannung abgezogen wird und eine Summierungseinrichtung für die algebraische Addition der korrigierten Spannung und des ersten elektrischen Signal zu einem adjustierten elektrischen Signal erfolgt,

   15. Vorrichtung nach Anspruch 12 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Adjustierung für das erste elektrische Signal zusätzlich Gleichrichter und Piltereinrichtung für die in der Stromabnahme und in der elektromagnetischen Vorrichtung entwickelten Spannungen enthält,

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   l6. Vorrichtung nach Anspruch 12 bis 15* dadurch gekennzeichnet, daß die Adjustiereinrichtung für das erste elektrische Signal einen Widerstand zur Angleichung der Amplituden der gleichgerichteten Spannungen enthält«

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   Lee r s e i t e