DE392987C - Vorrichtung zum Aufsuchen von magnetischen oder elektrisch leitfaehigen Stoffen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Aufsuchen von magnetischen oder elektrisch leitfähigen Stoffen. Das magnetische Feld eines --\Iagneten oder der Selbstinduktionskoeffizient einer Drahtspule oder der Koeffizient der wechselseitigen Induktion zweier Drahtspulen wird geändert, wenn sich innerhalb des Feldes der niagnetischen - Kraftlinien in einem bestimmt--ii Volumen die magnetische Pernieabilität ändert, wie das z. B. der Fall ist. wenn man in dieses vorher eisenfreie Feld ein Stückferromagnetischen Materials bringt. Auch dia- und paramagnetische Substanzen können solche Wirkungen evtl. in geringein -L\Iaße bervorbrin-en. Eine ähnliche Rückwirkun-Z> ZD der Massenverteilung im magnetischen Felde der Spulen usw. tritt auf, wenn sie mit Wechselstrom beschickt werden und die räumliche Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit in ihrem magnetischen Felde geändert wird. Es treten dabei in den leitenden 'Massen Wirbeströme auf. Diese Änderungen in den Induktionskoeff!-zienten bzw. im Kraftflusse eines permarierlten Magneten sind aber, wenn es sich um den NTachweis von kleinen Körpern oder solch en, ' die in größerer Entfernung sich befinden, handelt, wie es insbesondere bei der Anwendung dieser Prinzipien zu Erderforschungszwecken beim Aufsuchen verschiedenartiger magnetischer oder elektrisch leitender Erze, vergrabener oder verborgener Gegenstände, von 1,--inschlüssen in isolierenden Platten u. a. vorkommt, sehr klein, so daß absolute 'Messungen der betr. Größen zu umständlich wären. Man r-nuß daher zu einer differenziellen Meßinethode greifen, indem man die zu messenden Größeit mit einer konstant zu haltenden vergleicht. Im vorliegenden Falle ist dies z. B. bereits geschehen, in dein Apparate von Fabry, Induktionswaage genannt, bei welchem zwei genau gleiche gegeneinandergeschaltete, mit induzierender und induzierter Wicklung -versehene eisenfreie Spulen an einem Tragegerüst nebeneinander mit vertikalen Achsen befestigt sind und über das Gelände getragen werden. Dabei werden aber beide Spuleilpaare in sonst gleicher Weise nur entsprechend ihrer Entfernung von der Störungsmasse ver-#schieden beeinflußt, so daß bezüglich der Lokalisation usw. der zu sucheilden 'Masse mannigfache Unklarheiten bleiben.
• Diese Apparate haben den Nachteil, daß nicht nur die eine St)ule der wechselnden äußeren Verteilung der magnetischen bzw. elektrischen Eigenschaften des Raumes ausgesetzt wird, sondern daß auch die Ver-"leichsspule cs denselben Einflüssen allerdings mit einer gewissen räumlichen Phasenverschiebung ausgesetzt wird. Dadurch erhält man nur die Differenzwirkung, nicht aber zi absolute '#Verte des Einflusses der jeweils wechselnden zu untersuchenden Umgebung L, auf die bewegte Spule. Bei unserer Erfindung soll daher der Vergleich der Meßspule nicht gegen eine genau gleichartige Spule o. dgl. erfolgen, welche von der Umgebung gleicherweise beeinflußt würde, sondern gegen eine von der Umgebung ganz unabhängige Normale, die infolge der geolnetrischen Form der Spulen bzw. Eisennlasseil von der'Massenverteilung im Außenraum genügend unabhän-gig wäre. Änderung' en im Gleichgewicht zwischen der Tastseite und der Normalseite der Anordnung können dann mittels Nul 1-methoden leicht konstatiert und quantitativ gemessen werden. Die erforderliche Ungleichheit der beiden Seiten soll durch geeignete Dimensionierung 'erzielt werden, _indem für die Tastseite breite Spulen mit großer Windungsfläche oder weit geöffnete, z. B. hufeisenförmige Magnetkörper benutzt werden, während enge Spulen bzw. geschlossene Eisenringe die Normalseite bilden. Die #,bb. i und :2 deuten' Ausführungsbeispiele an. In Abb. i bedeutet E, einen weitgeöffneten Hufeisenmagneten aus weichem oder hartem Eisen E, den geschlossenen Ring aus gleichem ',#later#al. TV, bzw. W. sind die Magnetisierungswicklungen. 1, und J. die induzierten Windungen, S ist die Stromquelle, T der Stromzeiger für den induzierten Strom. J, und J. sind entgegengesetzt geschaltet wie PV, unä W.. Im allgemeinen wird noch eine Induktionsrolle zwischen den beiden Stromkreisen anzuordnen sein, die einen veränderlichen Induktionskoeffizienten besitzt, damit man im ungestörten Felde in T den Strom - zum gänzlichen Verschwinden bringen kann. Diese Vorrichtung kann auch als Konipensator zu quantitativen Messungen und zur Eichung von T verwendet werden. S kann Gleichstrom oder '#Vechselstrom liefern, dementsprechend ist T zu wählen (Saitengalvanometer, Oszillograph, Telephon usw., evtl. mit Verstärkervorrichtungen bekannter Art kombiniert).
• Aus mancherlei Gründen kann es zweckmäßig sein, den Apparat eisenfrei zu machen. Dann wird man nach Abb. 2 das eine Spulenpaar als breite Spulen, das andere ganz enggewickelt ausbilden. Letztere Spulen werden evtl. ebenfalls kreisförinig gebogen, um äußere Felder in erster Ordnung unsr-hädlich zu machen. 'Man kann dann auch mit der Frequenz des von S gelieferten Stromes zu jedem beliebigen Werte evtl. sogar zu Resonanzfrequenzen beider Spulenpaare allein oder zusammen übergehen. Als Stromerreger ZD kommen alle Typen der gewöhnlichen Elektrotechnik und d#r Hochfrequenztechnik in Betracht.

Claims (2)

1. P AT EXT-A ix spRücHE: i. Vorrichtung zum Aufsuchen von magnetischen oder elektrisch leitenden Stoffen auf Grund ihres Einflusses auf die Entwicklung der I#raftlinien in einem magnetischen Gleich- oder Wechselfelde oder auf die Induktionskoeffizienten von Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei elektromaglietische Svsteme verschiedener geolnetrischer Gestaltung gegeneinanderg,eschaltet sind, -welche voll der Verteilung der magnetischen bzw. elektrisch leitenden Massen im Außenraunie verschieden beeinflußt werden.
2. 2. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß (las eine elektromagnetische System aus einem Hufeisenmagnet mit Drahtbewick-lung, das andere aus einem bewickelten Eisenring besteht, wobei die Selbstinduktion beider Systeme möglichst genau gleich sind. 3. Ausführungsform nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektroliiagnetischen Systeme aus eisenfreien Spulenpaaren bestehen, von denen das eine große, das andere eine möglichst kleine nach außen elektromagnetisch wirksame Windungsfläche besitzt bei 1>--iderseits möglichst gleich großen wechselseitigen Induktionskoeffizienten.