DE2065826C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen und zerstörungsfreien Messen des Gefügezustandes von langgestrecktem, magnetisierbarem Material - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen und zerstörungsfreien Messen des Gefügezustandes von langgestrecktem, magnetisierbarem Material, mit einer am Anfang der Meßstrecke angeordneten Magnetisierungseinrichtung und einer am Ende der Meßstrecke angeordneten Meßeinrichtung für die scheinbare Remanenz, die ein joch aufweist, dessen beide Pole mit kleinem Abstand über der bzw. den von der Magnetisierungseinrichtung erzeugten Magnetspur bzw. Magnetspuren angeordnet sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art besteht die Magnetisierungseinrichtung aus einem Elektromagneten mit einem U-förmigen Joch, auf dem eine mit Wechselstrom gespeiste Spule angeordnet ist Die beiden Pole des Joches sind unter Belassung eines Luftspaltes über dem zu magnetisierenden Material angeordnet, so daß das zu magnetisierende Material den magnetischen Kreis schließt Auf dem ebenfalls U-förmig ausgebildeten Joch der Meßeinrichtung ist eine Meßspule angeordnet, an der ein Meßgerät angeschlossen ist Entsprechend der Magnetisierungseinrichtung wird auch bei dem Joch der Meßeinrichtung der magnetische Kreis von dem Joch und dem magnetisieren Material über den Luftspalt zwischen dem magnetisieren Material und den Polen des Joches geschlossen, so daß in der Spule entsprechend der Remanenz des magnetisierten Materials eine Spannung als Meßwert induziert wird.

Bei einer speziellen Ausbildung der bekannten Vorrichtung wird dieser Meßwert zur Steuerung einer weiteren Magnetisierungseinrichtung benutzt, die die von der ersten Magnetisierungseinrichtung erzeugte Magnetisierung rückgängig machen soll. Sofern in der Meßeinrichtung ein von Null abweichender Wert für die Remanenz gemessen wird, wird der der zweiten Magnetisierungseinrichtung zugeführte Strom entsprechend verändert Die Größe des Stromes ist ein Maß für die Koerzitivfeldstärke.

Diese bekannte Meßeinrichtung setzt voraus, daß von der Magnetisierungseinrichtung ein Wechselfeld in dem magnetisierbaren Material erzeugt wird. Maßnahmen, die äußere Meßfehler, die sich aus einer Abstandsveränderung zwischen dem Material und der Meßeinrichtung

ίο ergeben oder die Meßungenauigkeiten möglichst weitgehend ausschalten, sind bei der bekannten Vorrichtung nicht getroffen (BE-PS 6 77 084).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen und zerstörungsfreien Messen des Gefügezustandes von langgestrecktem, magnetisierbarem Material zu schaffen, die mit einem vorrichtungsmäßig geringen Aufwand mit hoher Genauigkeit die scheinbare Remanenz mißt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das joch aus einem Material mit extrem kleiner Koerzitivfeldstärke besteht und zweigeteilt ist und daß in den von den einander zugekehrten Stirnseiten der beiden Teile gebildeten Luftspalt eine Meßsonde hineinragt Vorzugsweise sind hierbei an dem Joch 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.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit hoher Genauigkeit, weil die Koerzitivfeldstärke des Joches so klein ist, daß es den Meßwert für die scheinbare Remanenz nicht beeinflußt Da die Messung

3ü nicht induktiv erfolgt sondern durch die Meßsonde der Fluß im Luftspalt gemessen wird, können nicht nur Wechselfelder, sondern auch Gleichfelder gemessen werden, was zu Meßwerten führt die u. a. unabhängig von der Geschwindigkeit des Meßgutes sind Die

»o erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht also auch den Einsatz eines Permanentmagneten als Magnetisierungseinrichtung, womit eine hohe Betriebssicherheit sowie die Unabhängigkeit von Stromquellen erreicht und eine Wärmebikhing vermieden wird. Durch die Abstützung des Joches auf dem Material mittels der Räder ist gewährleistet, daß sich der Abstand zwischen den Jochpolen und dem Material nicht ändert, so daß auch von dieser Seite her die Meßbedingungen des gesamten Meßvorganges konstant bleiben.

so In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß in den Laufflächen der Räder schmale Gummiringe eingebettet sind, daß die Laufflächen der Räder überragen. Dadurch wird das zu magnetisierende Material weitgehend vor Oberflächenfehlern bewahrt

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, mit geringem apparativem Aufwand die scheinbare Remanenz mit hoher Genauigkeit quantitativ zu erfassen, die Rückschlüsse auf den Gefügezustand des Materials zuläßt

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert
Es zeigt
F i g. 1 eine Vorrichtung zum Messen des Gefügezu-Standes eines gerade geführten Bandes in perspektivischer Darstellung,

F i g. 2 eine Vorrichtung zum Messen des Gefügezustandes eines um eine Walze geführten Bandes in

Seitenansicht,

Fi g. 3 eine Magnetisierungseinrichtung in Vorderansicht,

F i g. 4 die Magnetisierungseinrichtung gemäß F i g. 3 in Aufsicht,

F i g. 5 eine Meßeinrichtung in Vorderansicht und F i g. 6 die Meßeinrichtung gemäß F i g. 5 in Aufsicht

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Magnetisierungseinrichtung 1, einer in Durchlaufrichtung des zu prüfenden Materials 2 hinter der Magnetisierungseinrichtung 1 angeordneten Meßeinrichtung 3 und Führungsmittel 4, die das langgestreckte Material 2 während seines Durchlaufs durch die Meßstrecke M verformungsänderungsfrei halten. Die Führungsmittel können so gestaltet sein, daß die das langgestreckte Material 2, wie in F i g. 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 verformungsänderungsfrei während des Durchlaufs durch die Meßstrecke M führen. Die Meßstrecke M liegt in der Regel innerhalb einer größeren Strecke S, in der das langgestreckte Material 2 verformungsänderungsfrei geführt wird.

Die Magnetisierungseinrichtung 1 und die Meßeinrichtung 3 sind verschwenkbar um je eine senkrecht zur Durchlaufrichtung des Materials 2 angeordnete Achse 5,6 in einem Halter 7 gelagert Die Lagerung ist in dem Halter 7 derart, daß die Magnetisierungseinrichtung 1 und die Meßeinrichtung 3 entweder durch ihr Eigengewicht oder durch Federkräfte o. dgl. gegen das Material 2 gedrückt werden. Die Magnetisierungseinrichtung 1 als auch die Meßeinrichtung 3 sind mit der Lagerung in dem Halter 7 über je eine Stange 8, 9 verbunden, die in sich verdrehbar ist und so eine gewisse Verschwenkbarkeit der Magnetisierungseinrichtung 1 bzw. Meßeinrichtung 3 ermöglicht

Die Magnetisierungseinrichtung 1 besitzt einen zylinderförmigen Permanentmagneten 10, der an seinen Stirnseiten je ein Rad 11,12 aus Weicheisen trägt In den Laufflächen der Räder U, 12 sind Gummiringe 13, 14 eingebettet Die Gummiringe 13, 14 überragen die Laufflächen der Räder U, 12, so daß zwischen den Laufflächen und dem Material 2 ein kleiner Luftspalt vorhanden ist Die Räder Ii₁12 sind an den Schenkeln eines U-förmigen, an der Stange 8 angeschlossenen Halt ■ j drehbar gelagert

In Durcblatifrichtung hinter der Magnetisierungseinrichtung 1 ist die Meßeinrichtung 3 angeordnet Zwei Räder i6,17, in deren Laufflächen Gummiringe 18,19 erhaben eingebettet sind, sind an den Schenkeln eines U-förmigen, an der Stange 9 befestigten Halters 20

ίο gelagert Die Schenkel des Halters 20 tragen außerdem ein zweiteiliges Joch 21, 22 aus einem Material mit extrem kleiner Koerzitivfeldstärke. Das Joch 21, 22 kann beispielsweise aus einem Material mit einer Koerzitivfeldstärke von H_c = 0,008 bis 0,024 A/cm

is bestehen. Die Meßeinrichtung 3 ist in bezug auf die Magnetisierungseinrichtung 1 derart angeordnet, daß die Stirnseiten des zweiteiligen Joches 21, 22 über die von der Magnetisierungseinrichtung 1 erzeugten Magnetspuren laufen. Die beiden anderen Stirnseiten des zweiteiligen Joches 21, 22 bilden zwischen sich einen Luftspalt in den eine Meßsonde 24 hineinragt Die Meßsonde 24 wird von einem an dem U-förmigen Halter 20 befestigten Bügel 25 getragen. Über ein Meßkabel 26 werden die Meßwerte an eine Anzeigevorrichtung weitergegeben.

Die Vorrichtung arbeitet auf folgende Weise:
Das durchlaufende, langgestreckte Material 2 wird durch Führungsmittel 4 während des Durchlaufs durch die Meßstrecke M verformungsänderungsfrei gehalten.

Vorzugsweise geschieht 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 wurden dann zu fehlerhaften

Aussagen über den Gefügezustand des Materials führen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die

kontinuierliche Messung der scheinbaren Remanenz, die eine fehlerfreie relative Aussage über den

Gefügezustand des Materials zuläßt Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen und zerstörungsfreien Messen des Gefügezustandes von langgestrecktem, magnetisierbarem Material, mit einer am Anfang der MeBstrecke angeordneten Magnetisierungseinrichtung und einer am Ende der MeBstrecke angeordneten Meßeinrichtung für die scheinbare Remanenz, die ein joch aufweist, dessen beide Pole mit kleinem Abstand fiber der bzw. den von der Magnetisierungseinrichtung erzeugten Magnetspur bzw. Magnetspuren angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (21, 22) aus einem Material mit extrem kleiner Koerzitivfeldstärke besteht und zweigeteilt ist und daß in den von den einander zugekehrten Stirnseiten der beiden Teile (21, 22) gebildeten Luftspalt (23) eine Meßsonde (24) hineinragt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Joch (21,22) Ober das Material (2) laufende Räder (16, 17) aus unmagnetischem Material angeschlossen sind, die die beiden über den Magnetspuren angeordneten Stirnseiten des Joches (21,22) auf konstantem Abstand von der Oberfläche des Materials (2) halten.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Laufflächen der Räder (16, 17) schmale Gummiringe (18, 19) eingebettet sind, die die Laufflächen der Räder (16, 17) überragen.