DE2065480A1

DE2065480A1 - Verfahren zur herstellung einer vorrichtung zum messen einer mechanischen beanspruchung

Info

Publication number: DE2065480A1
Application number: DE2065480*A
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1969-12-03
Filing date: 1970-11-26
Publication date: 1973-10-04
Also published as: US3737994A; DE2058267A1; US3742759A; FR2070246A1; DE2065480B2; DE2058267B2; DE2058267C3; FR2070246B1; SE399125B; GB1305474A

Description

Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84

B 5915

KABUSHIKI KAISHA MEIDENSHA 2-1-17, Osakl, Shlnagawa-ku, TOKYO / Japan

' (Ausscheidung aus P 20 58 267. 6-52)

Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum Messen einer mechanischen Beanspruchung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum quantitativen Messen einer mechanischen Beanspruchung.

Eine solche Vorrichtung, die beispielsweise in der japanischen Patentschrift Nr. 31 495 (veröffentlicht am 27.1.1947) beschrieben Ist,

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Z/M

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dient dazu, eine mechanische Spannung bzw. Kraft la eine entsprechende magnetostriktiv« Energie änderung umzuwandeln, um somit die mechanische Spannung quantitativ zu erfassen. Der bei dieser bekannten Vorrichtung verwendete Magnetkern besteht im allgemeinen aus einem Material, das magnetisch nicht orientiert oder mechanisch unverformt 1st.

Ein Material mit induzierter magnetischer Anisotropie wird gewöhnlich nach zwei verschiedenen Verfahren hergestellt, und zwar entweder durch Kaltwalzen oder durch Kühlen in einem magnetischen Feld.

Um den Magnetkern nach dem Kaltwalzverfahren herzustellen, ist es erforderlich, daß das Material mit der einachsigen magnetischen Anisotropie genügend walzfähig ist. Überdies ist das kaltgewalzte magnetische Material so dünn, daß der Magnetkern, der aus laminierten Platten von solch dünnem Material besteht, nicht frei von Verformungen sein kann, die durch eine senkrecht zu den laminierten Platten angreifende Belastung verursacht werden. Wenn zwei Seitenplatten an den beiden Seiten des Blocks der laminierten magnetische;! Platten mit Hilfe von Schrauben oder anderen entsprechenden Befestigungsmitteln befestigt sind, wird der Magnetkern durch den von den beiden Seitenplatten ausgeübten Druck mechanisch verformt. Wenn diese mechanische Verformung durch Erwärmen des Magnetkerns entfernt werden soll, wird die durch Kaltwalzen erzeugte einachsige magnetische Anisotropie beeinträchtigt, so daß der Magnetkern zur Verwendung in einer Meßvorrichtung ungeeignet ist.

Wenn dagegen ein bestimmtes magnetisches Material, wie beispielsweise ein genügend desoxldlertes Permalloy, das etwa 63% Nickel enthält.

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in einem Magnetfeld von einer Temperatur, die etwa dem Curiepunkt (z.B. 600 C) entspricht, durch einen Temperaturbereich von etwa 250 C abgekühlt wird, verschwindet die kristalline magnetische Anisotropie der kubischen Kristalle, vorausgesetzt, das magnetische Material wird mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit, beispielsweise 10 /Stunde, abgekühlt, und eine monoaxiale magnetische Anisotropie wird in Eichtung des Magnetfeldes, das bei erhöhter Temperatur aufgebaut worden ist, induziert. Während der KUhlvorgang fortschreitet, wird die Richtung des Magnetismus der einzelnen magnetischen Bereiche in Richtung des Magnetfeldes, in dem sich das Material befindet, ausgerichtet und fixiert. Wenn mehrere Magnetplatten von in dieser Weise hergestelltem anisotropisehern Material zu einem Block lamelliert werden und zwei Seltenplatten unter Druck auf den beiden Selten des Blocks aufgebracht werden, wird der Magnetkern - ähnlich wie Im Fall des aus kaltgewalzten Platten hergestellten Magnetkerns - mechanisch verformt.

Diese Schwierigkeit wird vermieden, wenn ein Kern aus vorher laminierten magnetischen Platten, die mit den Seltenplatten fest verbunden sind, In einem Magnetfeld gekühlt wird, um einen Magnetkern mit monoaxialer magnetischer Anisotropie herzustellen. Zu diesem Zweck kann das Magnetfeld in der Weise hergestellt werden, daß der Magnetkern, bei dem die laminierten Platten an den Seitenplatten befestigt sind, in einen Heizofen eingebracht wird, der von einer magnetislerenden Spule umgeben ist, und daß die magnetlslerende Spule mit einem intensiven elektrischen Strom erregt wird. Da der Magnetkern in diesem Fall eine beträchtliche Dicke hat, sollte die magnetisierende Spule mit einem praktisch Inoperablen hohen elektrischen Strom erregt werden, damit das diamagnetische

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Feld des Kerns überwunden wird. Wenn die magnetischen Platten, Um dies zu vermeiden, getrennt voneinander im Magnetfeld gekühlt und danach miteinander lamelliert werden, werden die Betriebseigenschaften der dabei entstehenden magnetischen Platten beeinträchtigt, und zwar teilweise wegen der mechanischen Verformung des Magnetkerns aufgrund der von den Seitenplatten herrührenden Druckspannung und teilweise wegen der strukturellen Empfindlichkeit des Magnetismus des verwendeten Materials. Wenn dagegen die Seitenplatten mit Hilfe eines Klebstoffes (also ohne Verwendung von . Schrauben oder dergleichen) miteinander verbunden werden, wird P der Magnetkern gleichwohl mechanisch verformt, und zwar aufgrund

der Spannung, die beim Aushärten des Klebstoffes entsteht, und somit ist die oben beschriebene Schwierigkeit auch Iri diesem Fall gegeben.

Diese Schwierigkeiten werden jedoch durch die Erfindung vermieden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile, zu beseitigen und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels dem auf einfache Weise die Herstellung einer Vorrichtung der erwähnten Art von hoher Meßempfindlichkeit, je- W doch von robustem konstruktivem Aufbau ermöglicht wird.

Die Merkmale des zur Lösung dieser Aufgabe geschaffenen Verfahrens gemäß der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. '

Die Erfindung wird Im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in;

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™ O ™

Fig, 1 perspektivisch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Meßvorrichtung;

Fig. 2 in Seitenansicht ein aus magnetischen Platten bestehender Block, der einen Teil der in Fig, I gezeigten Vorrichtung bildet;

Fig. 3 ein Schaltschema eines bei der Vorrichtung gemäß Flg.

verwendbaren elektrischen Schaltkreises;

Fig. 4 perspektivisch einen Magnetkern, der einen Teil der

Vorrichtung gemäß Fig. 1 bildet;

Fig. 5 in schematischer Weise die Betriebsbedingungen, unter

denen der in Fig. 4 gezeigte Magnetkern in einem Magnetfeld gekühlt wird;

Fig. 6 ein Diagramm, das die magnetischen Eigenschaften

der im Verfahren nach Fig. 5 hergestellten magnetischen Platte darstellt;

Fig. 7 ebenfalls ein Diagramm, das die Änderung der magne-

tischen Eigenschaften der magnetischen Platte bei einer mechanischen Belastung der magnetischen Platte darstellt;

Flg. 8 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer abgewandelten AusfUhrungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 1;

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Fig. 9 ein Diagramm, das eine mechanische Hystereseschleife einer Dehnung in'Abhängigkeit von einer mechanischen Spannung darstellt und

PIg. 10 ein Diagramm, das eine elektrische Hystereseschleife

eines elektrischen Ausgangssignals in Abhängigkeit von einer mechanischen Spannung darstellt.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Meßvorrichtung 10 weist einen Block 11 aus mehreren dicht laminierten magnetischen Platten 12 von vorgegebener Außenkontur auf. Die dargestellten magnetischen Platten 12 weisen nach innen gekrümmte konkave Ecken auf. Zwei im wesentlichen identische Seltenplatten ISa, 13b aus üblicherweise nicht magnetischem Material sind mittels geeigneter Befestigungsmittel, im vorliegenden Fall Schrauben 14a, 14b, 14c, 14d, an beiden Selten des Blockes 11 befestigt. Der Block 11 aus den magnetischen Platten 12 und den daran befestigten Seltenplatten 13a, 13b bildet somit einen einstückigen Magnetkern, der in Fig. 4 mit der Bezugsziffer 15 bezeichnet ist.

Der Magnetkern 15 weist vier Öffnungen 16a, 15b und 17a, ITb auf, die sich durch den Block 11, d. h. durch die laminierten magnetischen Platten 12 und die Seitenplatten 13a, 13b in !Richtung der Dicke des Magnetkerns erstrecken. Die Öffnungen 16a, 16b und 17a, 17b sind symmetrisch und unter einem Winkelabstand von 90 zueinander derart angeordnet, daß die Verbindungslinien zwischen den sich diametral gegenüberliegenden Öffnungen mit dar Elchtung, In der eine Kraft P (Pfeil In Fig. 1) am Magnetkern 15 angreift, einen Winkel von ungefähr 45 einschließen. Zwei getrenn-

te Spulen 18, 19 sind durch die beiden Paare von sich diametral gegenüberliegenden Öffnungen 16a, 16b und 17a, 17b geführt. Die als Erregerspule dienende Spule 18 ist durch die Öffnungen 16a, 16b, und die als Meßspule dienende Spule 19 ist durch die Öffnungen 17a, 17b geführt. Die beiden Spulen kreuzen sich somit auf der Außenfläche der Seitenplatte 13a und schließen mit der Eichtung der Kraft P einen Winkel von ungefähr 45° ein.

Die Meßvorrichtung 10 besteht somit aus dem Magnetkern 15,

der von dem Block 11 der laminierten magnetischen Platten 12 -

und der daran befestigten Seltenplatten 13a, 13b gebildet Ist. Der Magnetkern 15 besitzt eine einachsige magnetische Anisotropie, die durch Kühlen des Magnetkerns In einem Magnetfeld, das durch Erregung der Erregerspule 18 induziert wird, gebildet ist. Die beiden Spulen 18, 19 sind relativ zueinander In der Weise angeordnet, daß sie eine gemeinsame Spulenebene aufweisen. An der magnetislerenden Spule 18 1st eine Wechselstromquelle 20 angeschlossen.

Ein geeigneter elektrischer Schaltkreis für die in Fig. 1 dargestellte Meßvorrichtung ist in Fig. 3 dargestellt, in der der L-förmige Abschnitt 15 dem Magnetkern 15 entspricht. Der relativ breite vertikale Steg 15a des L-förmlgen Abschnittes 15 stellt eine von der Erregerspule 18 gebildete Wicklungsebene dar, die mit der magnetisierenden Wicklungsebene identisch ist, die aufgebaut wird, wenn der Magnetkern in einem Magnetfeld gekühlt wird. Die magnetischen Eigenschaften, die von dieser magnetislerenden Wicklungsebene herrühren, sind durch eine Hystereseschleife a in Fig. 6 dargestellt, die die Hystereseänderungen einer magnetomotorischen Kraft H in Abhängigkeit von einer idealen Flußdichte B

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wiedergeben. Der relativ dünne horizontale Querbalken 15b des L-förmigen Abschnitte 15 in Fig. 3 stellt dagegen eine von der Meßspule 19* gebildete Wicklungsebene dar, die zu der magnetisierenden Wicklungsebene senkrecht verläuft. Die magnetischen Eigenschaften, die von der Wicklungsebene der Meßspule 19 herrühren, sind isoperme Eigenschaften, wie durch eine Hystereseschleife b in Fig. 6 wiedergegeben wird.

Die oben beschriebene Meßvorrichtung wird in der folgenden Weise hergestellt. Zunächst werden mehrere magnetische Platten 12 übereinander lamelliert, wobei in jeder der magnetischen Platten vier Öffnungen 16a, 16b und 17a, 17b in der oben beschriebenen geometrischen Anordnung gebildet sind. Die Seitenplatten 13a und 13b werden an den " beiden Seiten des aus den laminierten magnetischen Platten 12 bestehenden Blocks 11 mit Hilfe der Schrauben 14a, 14b, 14c 14d befestigt, wodurch der einstückige magnetische Kern 15 entsteht.

Danach wird eine magnetisierende Spule 18* durch die beiden sich diametral gegenüberliegenden Öffnungen 16a, 16b geführt und an einer Gleichstromquelle 21 angeschlossen, wie in Fig. 4 schematisch angedeutet ist. Der mit der magnetisierenden Spule 18' versehene Magnetkern 15 wird nun in einen Heizofen 22 eingebracht, der mit einer reduzierenden Atmosphäre, beispielsweise Wasserstoffgas, gefüllt ist. • Die magnetisierende Spule 18' wird von der Gleichstromquelle 21 mit ^ einem vorgegebenen magnetisierenden Gleichstrom erregt, der von

der Dicke des Magnetkerns 15 unabhängig ist; gleichzeitig wird die Temperatur im Heizofen 22 von etwa 600 C durch einen Temperaturbereich von etwa 250 C mit einer Abkühlgeschwindigkeit von etwa 10 C/Stunde abgekühlt. Der dabei entstehende Magnetkern 15 ist dann mit einer einachsigen magnetischen Anisotropie versehen. Der Magnetkern 15 wird aus dem Heizofen 22 herausgenommen, worauf die magnetisierende Spule 18' aus dem Magnetkern 15 entfernt wird. Die

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Erregerspule 18 wird dann durch die öffnungen 16a,16b in der gleichen Wicklungsebene, in der sich die magnetisierende Spule 18' befand, hindurchgeführt, wogegen die Meßspule durch die beiden anderen sich diametral gegenüberliegenden Öffnungen 17a,17b geführt wird.

Bei dem Herstellungsverfahren wird der Magnetkern 15 ausgeglüht, während er in dem Magnetfeld gekühlt wird, und die innere mechanische Verformung des Magnetkerns wird somit aufgehoben; die plastische Verformung der fest miteinander verbundenen Bauteile des Magnetkerns trägt zur Festigkeit des Magnetkerns bei« Beim Abkühlen des Magnetkerns 15 im Magnetfeld entsteht längs der geschlossenen magnetischen Linien 23 in den magnetischen Platten 12 ein magnetischer "Ableger" (Pig.5). Der magnetische "Ableger" wird im Magnetkern 15 fixiert, während der Magnetkern abgekühlt wird* Wenn daher der Magnetkern 15 bei normaler Temperatur verwendet wird, ist eine Achse geringer Magnetisierung lediglich in Richtung parallel zu den geschlossenen magnetischen Linien 23 vorhanden, so daß der Magnetkern 15 mit großer Empfindlichkeit auf eine mechanische Belastung anspricht.

Pig.6 zeigt Hystereseschleifen der magnetomotorisehen Kraft H in Abhängigkeit von einer idealen Flußdichte B, wobei die Schleife a die magnetisierenden Eigenschaften der Erregerspule 18 und die Schleife b die magnetisierenden

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GRiGJNA INSPECTEO

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Eigenschaften der Meßspule 19t deren. Wicklungsebene senkrecht zur Wicklungsebene der Erregerspule 18 verläuftj, dar«? stellt* Das Kühlen der laminierten magnetischen Platten in dem von den geschlossenen Magnetlinien gebildeten Magnetfeld ist insofern vorteilhaft, als die Kühlwirkung von dein diamagnetischen Feld nicht "beeinflußt wird und somit die Kühlung im Magnetfeld unabhängig von der Dicke des Magnetkerns 15 ausgeführt werden kann, so daß ein verhältnismäßig kleiner magnetisierender. Strom verwendet werden kann«,

\i&im die Erregerspule 18-von der Weehselstroinquelle 20 mit einer stabilisierten Wechselstromspannung von Rechteck- oder Sinus^-Wellenform erregt und eine mechanische Spannung auf den Magnetkern 15 ausgeübt wird, ändern sich die magnetischen Eigenschaften der Amperewicklungen II bezüglich des Magnetflusses φ, und zwar in der Weise, daß sich die rechteckige Hystereseschleife a in Pig.7 (die der Hystereseschleife a in Pig»β entspricht) zu der mit gestrichelten Linien dargestellt» ten rechteckigen Hystereseschleife a¹ in Fig.7 verschiebt* Da jedoch die Sättigungseigenschaften praktisch nicht beein·» trächtigt werden^ kann der Magnetkern 15 auch als Sättigungsdrossel verwendet werden, wie weiter unten noch erläutert wird# Wenn ferner eine stabilisierte Wechselstromspannung von Rechteck«· oder Sinus-Wellenform an die Erregerspure 18 angelegt wird_# 1st der Magnetfluß, der bei einer mechanisches, Beanspruchung des Magnetkerns 15 mit der MeÖspule-19

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ORIGINAL INSPECTED

verknüpft ist, wesentlich größer als bei einer Meßvorrichtung, deren Magnetkern keine magnetische Orientierung, keine mechanische Verformung oder eine ungleichmäßige Bereiehsverteilung aufweist. Die erfindungsgemäße Meßvorrichtung besitzt daher eine große offensichtliche magnetostriktive Empfindlichkeit, die sich in einer vergrößerten ' · Ausgangsspannung der Meßspule 19 äußert. Dies bedeutet, daß durch die Erfindung die last, die an dem in Verbindung mit der Meßvorrichtung zu verwendenden elektrischen Schaltkreis angelegt werden muß, verringert und das Verhältnis von Signal zu Geräusch veigrSßert wird.

Wenn im Betrieb die Irregerspule 18 von der Wechselstromquelle 20 mit einer stabilisierten Wechselstromspannung von Sinus- oder Hechteck-Wellenform erregt und die zu messende mechanische Spannung auf den Magnetkern 15 in Richtung des Pfeils in"Fig.1 ausgeübt wird, wird der Magnetfluß^» , der von dem durch die Erregerspule 18 fließenden

ä Strom Induziert wird, verzerrt und somit gezwungen, die ^ Meßspule 19 zu schneiden, so daß die Meßspule eine elektrische Spannung, die der aufgebrachten mechanischen Spannung proportional ist, erzeugt. Die erhaltene elektrische Spannung stellt somit ein Maß für die mechanische Spannung dar,

Plg_e'8 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen MeBvorrichtung. Die Meßvorrichtung 10*

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BAD ORIGINAL

weist einen Block 11^f aus mehreren laminierten magnetischen Platten 12 sowie zwei lastaufnehmende Bauteile 24a,24b auf,· die jeweils von laminierten Platten aus nichtmagnetischem Material gebildet werden und auf beiden Seiten der laminierten magnetischen Platten angebracht sind. Zwei Seiten-platten 13a sind auf beiden Seiten des Blocks 11 mittels Schrauben 14a,14b,14o,14d befestigt. Der Block 11 mit den laminierten magnetischen Platten 12 und den lastaufnehmenden Bauteilen 24a,24b bildet somit einen einstückigen Magnetkern 15'· '

Der Magnetkern 15' weist vier öffnungen 16a,16b,und 17a,17b auf, die sich durch die laminierten magnetischen Platten 12 und die lastaufnehmenden Bauteile 24a,24b in Richtung der Dicke des Magnetkerns 15^f erstrecken. Abgesehen von den lastaufnehmenden Bauteilen 24a,24b ist der Aufbau der in Pig.8 gezeigten Meßvorrichtung der gleiche wie der in Fig.1 gezeigten Meßvorrichtung» Auch die Herstellungsweise der in Pig.8 gezeigten Meßvorrichtung ist im wesentlichen die gleiche wie die in Verbindung mit Pig»1 beschriebene, abgesehen davon, daß nach dem Lamellieren der Magnetplatten 12 und vor Befestigen der Seitenplatten 13a,13b die lastaufnehmenden. Bauteile 24a,24b an beiden Seiten der laminierten magnetischen Platten 12 befestigt werden.

Um eine große mechanische Spannung oder Kraft zu messen, muß im allgemeinen ein Magnetkern verwendet werden, dessen

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Festigkeit der Größe der mechanischen Spannung.entspricht. Um den Magnetkern mit den gewünschten Eigenschaften zu vergehen, muß das Material für den Magnetkern notwendigerweise ein teueres Material wie beispielsweise ein 63#iges Permalloy sein. Die Verwendung eines solch teuren Materials in großen Mengen ist natürlich aus wirtschaftlichen Gründen wenig zweckmäßig, ·

Die Verwendung der lastaufnehmenden Bauteile 24a,24b (entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Pig.8) ist in dieser Hinsicht von Vorteil, da nur wenige magnetische Platten 12 in Verbindung mit billigeren nichtmagnetiBchen Platten, die die lastaufnehmenden Bauteile 24a,24b bilden, verwendet werden. Das Material der nichtmagnetischen Platten kann beispielsweise handelsüblicher rostfreier 18/8-Stahl sein. Die Anzahl der einzelnen Platten der lastaufnehmenden Bauteile wird in Abhängigkeit von der Größe der zu messenden

Spannung gewählt. ^

Die lastaufnehmenden Bauteile 24a,24b dienen nioht nur zur Verringerung der Herstellungskosten des Magnetkerns, sondern zur Aufnahme eines Teils der am Magnetkern angreifenden Kraft, so daß eine größere mechanische Kraft gemessen werden kann. Die lastaufnehmenden Bauteile 24a,b wirken hierbei wie oin "Nebenschluß" in einem elektrischen Instrument. Zum Messen einer Kraft in der Größenordnung von einer Tonne

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werden die Bauteile 24a,b aus einer entsprechenden Anzahl nichtmagnetischer Platten zusammengesetzt^und zum'Messen einer Kraft in der Größenordnung von zehn Tonnen wird die Anzahl der nichtmagnetischen Platten entsprechend vergrößert.

Wenn auch die Meßspule .1.9 "bei unterschiedlichen Kräften,, ,_ die auf die Magnetkerne mit unterschiedlicher Anzahl γοη · nichtmagnetischen Platten ausgeübt werden, das gleiche Spannungssignal abgeben mag, kann diese Spannung jedoch ■' modifiziert werden, so daß sie der genauen Größenordnung der zu messenden Kraft entspricht, oder sie kann in die richtigen Werte umgewandelt werden, wobei die Anzahl der nichtmagnetischen Platten als Parameter verwendet wird» Die Verwendung der lastaufnehmenden Bauteile 24a,b führt in diesem Pail nicht nur zu einer Verringerung der Herstellungskosten des Magnetkerns, sondern auch zu einer ■J Normung der Meß.vorrichtung für die zu messenden Kräfte»

Um zu vermeiden, daß die zu messende Kraft unmittelbar an den laminierten magnetischen Platten angreift, kann es von Vorteil sein, die oberen und unteren Enden der Seitenplatten 13a,b zu den oberen und unteren Flächen des Blocks 11' fluchtend auszurichten, wie in Fig„8 dargestellt* Wenn die Seitenplatten 13a,b in dieser Weise ausgebildet eind, wird die zu messende Kraft nicht nur vom Block 11', sondern auch

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von den Seitenplatten 13a,b aufgenommen, so daß die auf die laminierten magnetischen Platten 12 ausgeübte Spannung reduziert wird. Dies ist auch insofern wünschenswert, als die bei den Lastzyklen auftretende mechanische und konstruktive Hyterese, d.h. die Hystere der Dehnung £ in Abhängigkeit von der mechanischen Spannung <f (Pig.9) und somit die elektrische Hysterese der elektrischen Ausgangsspannung ν in Abhängigkeit von der last ρ (Pig.10), eliminiert werden kann. Wenn somit die oberen und unteren Enden der Seitenplatten 13a,b nicht mit den oberen und unteren Flächen des Blocke 11 * fluchten, sind die Seitenplatten mit dem Magnetkern 11' möglicherweise nicht funktionell integriert, was zur Folge hat, daß zwischen den Seitenplatten 13a,b und. dem Block 11» aus den laminierten'magnetischen Platten 12 und den lastaufnehmenden Bauteilen 24a,b eine ungewöhnliche Scherspannung auftreten kann, obwohl die Lastzyklen innerhalb der angenommenen Elastizitätsgrenze liegen. Solch eine ungewöhnliche Scherbeanspruchung ruft Reibungswärme zwischen den Seitenplatten 13a,b und dem Block 11^f hervor, was die oben beschriebene mechanische und elektrische Hysterese zur Folge hat.

Die in Verbindung mit den Fign. 1 und 8 beschriebene Meßvorrichtung findet Anwendungsmöglichkeiten in zahlreichen Industriezweigen zum Messen verschiedener Formen von Kräften, Gewichten, Drücken oder anderer mechanischer Beanspruchungen.

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Claims

Patentansprüche

\J Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung zum quantitativen Messen einer mechanischen Beanspruchung, dadurch" gekennzeichnet, daß mehrere · magnetische Platten übereinander zu einem' einstUoki^fm Block lamelliert werden, daß an beiden Seiten des Blocks mittels Befestigungsmittel ein Paar Seitenplatten befestigt werden und hierdurch ein einstückiger Magnetkern mit vier Offnungen gebildet wird, die sich durch den Magnetkern senkrecht zu den Platten erstrecken und symmetrisch sowie jeweils im Winkelabstand von etwa 90 zueinander derart angeordnet sind, daß die gedachten Verbindungslinien zwischen jeweils zwei diametral einander gegenüberliegenden Öffnungen unter einem Winkel von etwa 45 zur Richtung der am Magnetkern angreifenden mechanischen Beanspruchung verlaufen, daß eine magnet is ie rertde Spule durch das eine Paar sich diametral gegenüberliegender Öffnungen hindurchgeführt und an eine Gleichstromquelle angeschlossen wird, daß der Magnetkern in eine heiße Atmosphäre eingebracht und die Temperatur der Atmosphäre durch einen vorgegebenen Temperaturbereich und mit vorgegebener Geschwindigkeit verringert wird, während die magnetisierende Spule zur Erzeugung einer einachsigen magnetischen Anisotropie Im Magnetkern von der Gleichstromquelle erregt wird, daß der Magnetkern aus der Atmosphäre herausgenommen und die magaetisierende Spule vom Magnetkern entfernt wird, und daß durch das eine Paar sich diametral gegenüberliegender Öffnungen eine Erregerspule und durch das andere Paar sich diametral gegenüberliegender Öffnungen eine Meßspule hindurchgeführt wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem LamellLeren der magnetischen Platten und vor dem Befestigen der beiden Seitenplatten zwei lastaufnehmende Bauteile auf beiden Seiten der den Block bildenden magnetischen Platten angebracht werden, wobei jedes der lastaufnehmenden Bauteile aus mehreren laminierten nichtmagnetisehen Platten besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Atmosphäre auf eine Temperatur in der Nähe des Curiepunktes erhitzt wird.

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