DE4122081C1

DE4122081C1 - Hysteresis measurer for permanent magnetic samples - provides reception, measuring gap by pole shoes of electromagnet producing alternating magnetic flux

Info

Publication number: DE4122081C1
Application number: DE19914122081
Authority: DE
Inventors: Rolf Baumann; Ruediger Dr. 7580 Buehl De Pfeiffer; Markus 7592 Renchen De Berger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1991-07-04
Filing date: 1991-07-04
Publication date: 1993-01-07
Anticipated expiration: 2011-07-05
Also published as: FR2678736B1; FR2678736A1

Abstract

An arrangement for measuring the hysteresis of permanent magnet specimens (16) contains an electromagnet generating alternating magnetic flux with a measurement gap for the specimen between two pole shoes (11, 12). Two adjacent coils (17a, 17b; 18a, 18b) measure the flux density in at least one of the pole shoes, whose axes are perpendicular to the gap, which contains a field strength sensor (23). The measurement coils are at a distance from the surfaces of the pole shoes bounding the gap and there is an annular gap in the shoe between the coil end and measurement gap. The radial gap width is smaller than the coil thickness and no greater than 0.5 mm. USE/ADVANTAGE - Determining magnetisation characteristics of ferromagnetic specimens. Very high induction voltage, and hence very large useful signal, achieved because of little disturbance of field in specimen and air gap.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Messen der Hysterese von Permantmagnetproben nach der Gattung des Hauptanspruchs, wie sie aus der DE-AS 11 80 839 bekannt geworden ist. Diese Druckschrift zeigt eine Einrichtung zur Ermittlung der Magnetisierungsintensität und zur Aufnahme der Magnetisierungskurve ferromagnetischer Proben, welche eine Meßspule zur Erfassung der Probeninduktion aufweist, die an der Einspannstelle in die Probe mündet. Die Meßspule endet also bündig mit dem Polschuh an der Einspannstelle der Probe, so daß kein Luftspalt zwischen Meßspule und Probe verbleibt, wodurch die Höhe der Induktionsspannung und somit die Größe des erzielbaren Nutzsignals begrenzt sind, wenn störende Veränderungen des Feldverlaufs in der Probe vermieden werden sollen.The invention is based on a device for measuring the hysteresis of permanent magnet samples according to the type of the main claim, such as it has become known from DE-AS 11 80 839. This publication shows a device for determining the magnetization intensity and to record the magnetization curve of ferromagnetic samples, which has a measuring coil for detecting the sample induction, the flows into the sample at the clamping point. The measuring coil therefore ends flush with the pole piece at the clamping point of the sample, so that no Air gap remains between the measuring coil and the sample, causing the height of the Induction voltage and thus the size of the useful signal that can be achieved are limited if disturbing changes in the course of the field in the Sample should be avoided.

Die Hysteresekurve von hartmagnetischen Materialien beziehungsweise Magneten wird ferner in bekannter Weise in einem Meßjoch aufgenommen, wobei die zu messende Probe zwischen den Polschuhen des Meßjochs angeordnet wird. Zur Ermittlung der Polarisation auf induktivem Weg dienen zwei im Meßjoch angeordnete Meßspulen, von denen die eine von der zu messenden Probe überdeckt wird. Zur Erfassung des Nulldurchgangs der Feldstärke H im Luftspalt, also außerhalb der Probe, dient eine Hall-Sonde. Die außerhalb der Probe mittels dieser Hall-Sonde gemessene Feldstärke wird gleich der Feldstärke in der Probe gesetzt. The hysteresis curve of hard magnetic materials respectively Magnets are also received in a known manner in a measuring yoke, the sample to be measured between the pole pieces of the measuring yoke is arranged. To determine the polarization by induction serve two measuring coils arranged in the measuring yoke, one of which from the sample to be measured is covered. To capture the Zero crossing of the field strength H in the air gap, that is outside the Sample, serves a Hall probe. The outside of the sample using this Hall strength measured is equal to the field strength in the Sample set.

Im Handel ist eine derartige Vorrichtung zur Messung der Hysterese von Permanentmagnetproben unter der Bezeichnung "Permagraph" der Firma Magnet Physik erhältlich. Die Meßspulen des bekannten Meßgeräts sind als extrem dünnwandige Zylinderspulen ausgebildet, um Störungen des Feldverlaufs zu vermeiden. Dies wird jedoch mit dem Nachteil erkauft, daß die Spulen nur sehr wenige Windungen besitzen, was ein sehr kleines Nutzsignal zur Folge hat. Dieses liegt nur geringfügig über dem Rauschpegel. Bei den üblichen analogen Integrationsverfahren wird das Rauschen verfahrensbedingt herausgemittelt. Das Nutzsignal muß hoch verstärkt werden und stellt hohe Anforderung an die Analogverstärker, so daß insgesamt eine sehr auf wendige Elektronik erforderlich ist. Bei digital arbeiten den Geräten muß die Induktionsspannung zunächst durch ein Sample+Hold-Glied schrittweise erfaßt, gespeichert und anschließend rechnerisch integriert werden. Diese Methode arbeitet jedoch nur zuverlässig, wenn das Rauschen im Verhältnis zum Nutzsignal vernachlässigbar ist, was bei den bekannten Geräten nicht der Fall ist. Würde man zur Erhöhung des Nutzsignals eine wesentlich höhere Windungs zahl vorsehen, würde der Wickelraum entsprechend radial aufgeweitet, was insbesondere am Übergang zwischen Probe und Polschuh eine Feldverzerrung auslösen würde, die nachweislich zu einer Abhängigkeit des Meßergebnisses von der Probendicke führen würde. Das ganze Meßverfahren wäre dadurch in Frage gestellt.Such a device for measuring the hysteresis is commercially available of permanent magnet samples under the name "Permagraph" of Magnet Physik available. The measuring coils of the known measuring device are designed as extremely thin-walled solenoids to prevent interference to avoid the field course. However, this comes with the disadvantage bought that the coils have very few turns, what a very small useful signal. This is only marginal above the noise level. With the usual analog integration processes the noise is averaged out due to the process. The useful signal must be highly reinforced and places high demands to the analog amplifier, so that a very high overall agile electronics is required. Working at digital the induction voltage must first pass through the devices a sample + hold element is recorded step by step, stored and then be integrated mathematically. These However, method works only reliably when the noise what is negligible in relation to the useful signal is not the case with the known devices. You would a significantly higher turn to increase the useful signal number, the changing room would be correspondingly radial expanded, especially at the transition between sample and pole shoe would cause field distortion that proven to be dependent on the measurement result would result from the sample thickness. The whole measuring process would be questioned.

In der deutschen Patentanmeldung P 41 14 799.5 wurde ebenfalls bereits eine Vorrichtung zur Messung der Hysterese von Permanentmagnetproben der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, bei der auf die Verwendung einer Hall-Sonde verzichtet werden kann. Zur Ermittlung der Hysterese bzw. der Polarisation dienen ausschließlich die Meßsignale der beiden Meßspulen. Die vorstehend genannten Probleme treten selbstverständlich auch bei dieser Vorrichtung auf, jedoch sind dort keine Ausführungen über die konstruk tive Ausgestaltung der Meßspulen gemacht.In German patent application P 41 14 799.5 also already a device for measuring the hysteresis of permanent magnet samples of the type mentioned at the beginning suggested when using a Hall probe can be dispensed with. To determine the hysteresis or the polarization are used only for the measurement signals of the two measuring coils. The above problems occur naturally with this device on, but there are no comments on the construct tive design of the measuring coils made.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen eines Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß bei geringer Störung des Feldverlaufs in der Probe und im Luftspalt eine sehr hohe Induktionsspannung, also ein sehr hohes Nutzsignal, gewonnen werden kann.The device according to the invention with the characteristic Features of a main claim has the advantage that at little disturbance of the field course in the sample and in Air gap a very high induction voltage, so a very high useful signal, can be obtained.

Neben einem wesentlich höheren Nutzsignal weist die erfindungsgemäße Meßspulenanordnung auch eine von der Feldstärke und der Probendicke wesentlich geringere Abhängigkeit auf, im Vergleich zu bekannten realisierten Ausführungen. Der Kostenaufwand wird insgesamt geringer, da die erfindungs gemäße Meßspulenanordnung mit relativ kleinem Aufwand realisiert werden kann, während die Anforderungen an die Auswerteelektronik wesentlich geringer sind.Besides one the inventive signal has a significantly higher useful signal Measuring coil arrangement also one of the field strength and the Sample thickness is much less dependent on Comparison to known realized designs. The Overall cost will be lower because the Invention appropriate measuring coil arrangement with relatively little effort can be realized while meeting the requirements the evaluation electronics are significantly lower.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.By the measures listed in the subclaims are advantageous further developments and improvements the device specified in the main claim possible.

Um eine optimierte Formgestaltung der Meßspulen und der entsprechenden Wickelräume zu erzielen, wird für kleine Spulen- und Ringspaltdurchmesser die radiale Spaltbreite des Ringspalts begrenzt durchTo optimize the shape of the measuring coils and the To achieve appropriate baby changing rooms is for small Coil and annular gap diameter the radial gap width of the ring gap limited by

D2/D1 1,2.D2 / D1 1.2.

Weiterhin wird der Abstand s zwischen Meßspule und Meßspalt durch die BeziehungFurthermore, the distance s between the measuring coil and the measuring gap through the relationship

2 s/(D3 - D2) ≃ 1,02 s / (D3 - D2) ≃ 1.0

vorgegeben, wobei D3 der Außendurchmesser der Meßspule ist und der Innendurchmesser der Meßspule dem Innendurch messer des Ringspalts entspricht. Zur weiteren Optimierung wird die Spulenlänge l begrenzt gemäß der Beziehunggiven, D3 being the outside diameter of the measuring coil and the inside diameter of the measuring coil is inside knife corresponds to the annular gap. For further optimization the coil length l is limited according to the relationship

(l + s)/D1 3,3.(l + s) / D1 3.3.

Eine noch höhere Meßpräzision wird dadurch erreicht, daß zwischen den beiden Stirnseiten der Meßspule und dem Material des Polschuhs je ein axialer Spalt vorgesehen ist. An even higher measuring precision is achieved that between the two ends of the measuring coil and an axial gap is provided for the material of the pole piece is.

Um einen gegenüber der Spulendicke schmaleren Ringspalt konstruktiv zweckmäßig realisieren zu können, ist ein die Meßspule tragender Kern in den Polschuh einsetzbar, insbesondere einpreßbar ausgebildet. Zweckmäßigerweise ist dabei der die Meßspule enthaltende Endbereich des Polschuhs abnehmbar ausgebildet und weist eine axiale, den Kern und die Meßspule aufnehmende Durchgangsbohrung auf. Dabei weist die Durchgangsbohrung zur Bildung des Ringspalts und des Abstands der Meßspule vom Meßspalt eine ringförmige Verengung am meßspaltseitigen Ende auf. Eine derartige Bohrung ist einfach realisierbar, und der Kern mit der vormontierten Meßspule braucht lediglich von hinten in diese Bohrung eingepreßt zu werden.By an annular gap that is narrower than the coil thickness To be able to implement constructively is a the core carrying the measuring coil can be inserted into the pole piece, especially designed to be press-fit. Conveniently is the end region containing the measuring coil Pole shoe designed to be removable and has an axial, through hole receiving the core and the measuring coil on. The through hole points to the formation of the Annular gap and the distance of the measuring coil from the measuring gap an annular narrowing at the end of the measuring gap. Such a hole is easy to implement, and the core with the pre-assembled measuring coil only needs to be pressed into this hole from behind.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich auch für beide Meßspulen, die dann im wesentlichen identisch ausgebildet sind. Ebenfalls anwendbar ist die Erfindung für Meßspulen, die jeweils aus zwei in Reihe zueinander geschalteten Teilspulen bestehen, von denen die eine in einem Polschuh und die andere gegenüberliegend im anderen Polschuh angeord net ist. Auch diese Teilspulen können vorteilhaft im wesentlichen identisch ausgebildet sein, um sowohl eine Vereinfachung in der Fertigung als auch bei der nachfolgen den Auswertung der Meßsignale der beiden Spulen zu erreichen.The arrangement according to the invention is also suitable for both Measuring coils, which are then essentially identical are. The invention can also be used for measuring coils, the two each connected in series to each other Partial coils exist, one of which is in a pole piece and the other opposite in the other pole piece is not. These sub-coils can also be advantageous in be essentially identical to both Simplification in manufacturing as well as in the follow-up to achieve the evaluation of the measurement signals of the two coils.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing shown and in the description below explained. Show it:

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Versuchsaufbau zur Messung der Hysterese von Permanentmagnet proben und Fig. 1 shows a schematic experimental setup for measuring the hysteresis of permanent magnet and samples

Fig. 2 die Anordnung einer Meßspule in einem Polschuh in vergrößerter Darstellung als Ausführungs beispiel der Erfindung. Fig. 2 shows the arrangement of a measuring coil in a pole piece in an enlarged view as an embodiment of the invention.

Description of the embodiment

Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Versuchsaufbau sind von einem Magnetjoch 10 eines Elektromagneten zur Vereinfachung lediglich die beiden Polschuhe 11, 12 dar gestellt. Auf dem Magnetjoch befindet sich eine Erreger spule 13, die von einer Feldeinstellvorrichtung 14 gespeist wird. Diese erzeugt einen abwechselnd zunehmenden und abnehmenden Erregerstrom. Das Magnetjoch 10 ist im nicht dargestellten Bereich in üblicher Weise U-förmig geschlossen.In the experimental setup shown schematically in FIG. 1, only the two pole pieces 11, 12 are provided by a magnetic yoke 10 of an electromagnet for simplification. On the magnetic yoke there is an excitation coil 13 , which is fed by a field setting device 14 . This generates an alternating increasing and decreasing excitation current. The magnetic yoke 10 is closed in a U-shaped manner in the area not shown in the usual way.

Zwischen den Polschuhen 11, 12 befindet sich ein Meßspalt 15 zur Aufnahme einer zu messenden Magnetprobe 16. Die beiden einander zugewandten Endflächen der Polschuhe 11, 12 verlaufen parallel zueinander, wobei die Magnet probe 16 möglichst exakt in den Meßspalt 15 eingepaßt ist. Zwei Meßspulen 17, 18 sind jeweils in den Polschuhen 11, 12 eingelassen, wobei die Achsen dieser zylindrischen Meßspulen 17, 18 senkrecht zum Meßspalt 15 verlaufen. Jede der Meßspulen 17, 18 besteht aus zwei Teilspulen 17a, 17b bzw. 18a, 18b, die jeweils elektrisch in Reihe zueinander geschaltet sind. Dies ist zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt. Die Teilspulen 17a, 17b, wie auch die Teilspulen 18a, 18b, sind jeweils ein ander gegenüberliegend mit fluchtenden Achsen angeordnet. Dabei sind die Meßspulen 17, 18 nebeneinander angeordnet. Die Anschlußleitungen 19, 20 zu den Meßspulen 17, 18 ver laufen durch Kanäle in den Polschuhen 11, 12 bzw. im Pol schuh 12.There is a measuring gap 15 between the pole pieces 11, 12 for receiving a magnetic sample 16 to be measured. The two mutually facing end faces of the pole pieces 11, 12 run parallel to one another, the magnet sample 16 being fitted as precisely as possible into the measuring gap 15 . Two measuring coils 17, 18 are each embedded in the pole pieces 11, 12 , the axes of these cylindrical measuring coils 17, 18 running perpendicular to the measuring gap 15 . Each of the measuring coils 17, 18 consists of two sub-coils 17 a, 17 b and 18 a, 18 b, which are each electrically connected in series with one another. This is not shown to simplify the drawing. The partial coils 17 a, 17 b, as well as the partial coils 18 a, 18 b, are each arranged opposite one another with aligned axes. The measuring coils 17, 18 are arranged side by side. The connecting lines 19, 20 to the measuring coils 17, 18 ver run through channels in the pole shoes 11, 12 and in the pole shoe 12th

Zur Messung ist die Magnetprobe 16 im Spalt 15 so angeord net, daß sie die als B-Spule zur Erfassung der Flußdichte B ausgebildete Meßspule 17 übergreift. Mit der anderen Meßspule 18 wird eine Induktionsspannung ohne Einfluß der Magnetprobe 16 erfaßt. Die Flußdichte B und die Polari sation I können durch Aufarbeitung der erfaßten Induktions spannungen in der Anzeigevorrichtung 21 angezeigt werden. Mittels eines Umschalters 22 kann entweder die Induktions spannung der Spule 17 zur Anzeige der Flußdichte B oder die addierten Induktionsspannungen der beiden Meßspulen 17, 18 zur Anzeige der Polarisation I auf die Anzeigevor richtung 21 gegeben werden. Die Feldstärke H wird mittels einer Hall-Sonde 23 im Meßspalt 15 neben der Magnetprobe 16 erfaßt und mittels einer zweiten Anzeigevorrichtung 24 wiedergegeben. Die beiden Anzeigevorrichtungen 21, 24 besitzen je einen Ausgang zum Anschluß an ein Auswerte gerät 25, das beispielsweise als X-Y-Schreiber oder als Rechner mit Bildschirm ausgebildet sein kann. Wenn das Magnetfeld mit Hilfe der Feldeinstellvorrichtung 14 zwi schen den Polschuhen 11, 12 automatisch in beide Richtungen verändert wird, erscheint auf dem Auswertegerät 25 ein Diagramm B (H) oder I (H) zur Darstellung der Hysterese.For measurement, the magnetic sample 16 is arranged in the gap 15 in such a way that it overlaps the measuring coil 17 designed as a B coil for detecting the flux density B. The other measuring coil 18 detects an induction voltage without the influence of the magnetic sample 16 . The flux density B and the polarization I can be displayed in the display device 21 by working up the detected induction voltages. By means of a switch 22 , either the induction voltage of the coil 17 for displaying the flux density B or the added induction voltages of the two measuring coils 17, 18 for displaying the polarization I can be given to the display device 21 . The field strength H is detected by means of a Hall probe 23 in the measuring gap 15 next to the magnetic sample 16 and displayed by means of a second display device 24 . The two display devices 21, 24 each have an output for connection to an evaluation device 25 , which can be designed, for example, as an XY recorder or as a computer with a screen. If the magnetic field with the help of the field setting device 14 between the pole shoes 11, 12 is automatically changed in both directions, a diagram B (H) or I (H) appears on the evaluation device 25 to represent the hysteresis.

Die bis hier beschriebene Anordnung gibt im wesentlichen den eingangs beschriebenen Stand der Technik wieder. Abweichend von diesem sind hier die Meßspulen 17, 18 in anderer Weise ausgebildet, wie aus der vergrößerten Dar stellung gemäß Fig. 2 deutlicher hervorgeht. Die beiden konisch zusammenlaufenden Endbereiche 26, 27 der Polschuhe 11, 12 sind abnehmbar ausgebildet. Fig. 2 stellt die Teil spule 17b im Endbereich 27 des unteren Polschuhs 12 dar. Die übrigen Teilspulen bzw. Meßspulen sind entsprechend ausgebildet. Prinzipiell könnte selbstverständlich auch die Meßspule 18 in anderer Weise ausgebildet sein. Eben falls wäre es möglich, auf Teilspulen zu verzichten und lediglich einheitliche Meßspulen 17, 18 in einem der beiden Polschuhe 11, 12 anzuordnen.The arrangement described so far essentially reflects the prior art described at the outset. Deviating from this, the measuring coils 17, 18 are formed in a different way, as is clearer from the enlarged Dar position shown in FIG. 2. The two conically converging end regions 26, 27 of the pole shoes 11, 12 are designed to be removable. Fig. 2 shows the sub-coil 17 b in the end region 27 of the lower pole piece 12. The remainder of the coil or measurement coils are respectively formed. In principle, the measuring coil 18 could of course also be designed in a different way. If it were possible, it would be possible to dispense with partial coils and only to arrange uniform measuring coils 17, 18 in one of the two pole pieces 11, 12 .

Der abnehmbare Endbereich 27 des Polschuhs 12 weist eine Durchgangsbohrung 28 senkrecht zum Meßspalt 15 auf. Die Durchgangsbohrung 28 weist einen Durchmesser D3 auf, jedoch befindet sich an der dem Meßspalt 15 zugewandten Öffnung ein radial nach innen weisender, ringförmiger Vorsprung 29, dessen Öffnungsweite D2 beträgt. Ein zylin drischer Kern 30 aus demselben Material wie der Endbereich 27 weist einen Absatz zur Aufnahme der Teilspule 17b auf. Dabei weist der dem Meßspalt 15 abgewandte Endbereich des Kerns 30 einen Durchmesser D3 auf, während der die Teilspule 17b aufnehmende Bereich des Kerns 30 einen dem Innendurchmesser der Teilspule 17b entsprechenden Durchmesser D1 besitzt. Dieser Bereich mit geringerem Durchmesser D1 steht um die Länge s über die Teilspule 7b über, wobei die axiale Abmessung des Vorsprungs 29 ebenfalls die Länge s aufweist. Beim Einsetzen des mit der Teilspule 7b versehenen zylindrischen Kerns 30 in die Durchgangsbohrung 28 entsteht dadurch ein Ringspalt 31 zwischen dem Meßspalt 15 und der Teilspule 17b. Dieser Ringspalt 31 weist eine Spaltbreite b=(D2-D1)/2 und eine axiale Länge s auf. Der Kern 30 wird hierzu in die Durchgangsbohrung 28 eingepreßt. Selbstverständlich kann er prinzipiell auch eingeschweißt oder eingelötet werden.The removable end region 27 of the pole piece 12 has a through hole 28 perpendicular to the measuring gap 15 . The through hole 28 has a diameter D3, but at the opening facing the measuring gap 15 there is an annular projection 29 pointing radially inwards, the opening width of which is D2. A cylindrical core 30 made of the same material as the end region 27 has a shoulder for receiving the partial coil 17 b. Here, the measuring gap 15 remote from the end portion of the core 30 has a diameter D3, while the 30 a has the sub-coil 17 b of the core receiving portion to the inner diameter of the coil section 17 b corresponding to diameter D1. This area having a smaller diameter D1 is the length s on the sub-coil 7b via, wherein the axial dimension of the protrusion 29 also has the length s. When the cylindrical core 30 provided with the partial coil 7 b is inserted into the through bore 28 , an annular gap 31 is created between the measuring gap 15 and the partial coil 17 b. This annular gap 31 has a gap width b = (D2-D1) / 2 and an axial length s. For this purpose, the core 30 is pressed into the through hole 28 . In principle, it can of course also be welded in or soldered in.

Der Zweck dieser Anordnung besteht darin, zur Erhöhung des Nutzsignals möglichst viele Windungen unterbringen zu können, andererseits den Feldverlauf durch einen sehr schmalen Spalt möglichst wenig zu stören. Dadurch wird eine von der Feldstärke und der Probendicke sehr geringe Abhängigkeit erreicht. Um dieses Ziel optimal zu erreichen, wird die Breite b auf 0,5 mm beschränkt. Bei sehr kleinen Meßspulen erfolgt eine weitergehende Begrenzung durch die BedingungThe purpose of this arrangement is to increase accommodate as many turns of the useful signal as possible to be able to, on the other hand, the field course through a very to disturb the narrow gap as little as possible. This will one of the field strength and the sample thickness very small Dependency reached. To achieve this goal optimally, the width b is limited to 0.5 mm. With very small ones Measuring coils are further limited by the condition

D2/D1 1,2.D2 / D1 1.2.

Für den Abstand s ergibt sich eine optimale Dimensionierung gemäß der BeziehungAn optimal dimensioning results for the distance s according to the relationship

2 s/(D3 - D2) ≃ 1,0.2 s / (D3 - D2) ≃ 1.0.

Die Spulenlänge l wird zur Optimierung gemäß der folgenden Beziehung begrenzt:The coil length l is used for optimization according to the following Relationship limited:

(l + s)/D1 3,3.(l + s) / D1 3.3.

Zur Bildung eines derart optimierten Ringspalts 31 können selbstverständlich auch andere konstruktive Mittel einge setzt werden. So kann die Meßspule beispielsweise auch vom Meßspalt aus in den Polschuh eingesetzt werden, wobei dann der relativ der Spulendicke schmälere Ringspalt 31 durch einen in den Polschuh einzusetzenden Ring ge bildet werden kann.Of course, other constructive means can also be used to form such an optimized annular gap 31 . For example, the measuring coil can also be inserted from the measuring gap into the pole piece, in which case the annular gap 31 , which is narrower than the coil thickness, can be formed by a ring to be inserted into the pole piece.

In Abwandlung der Darstellung gemäß Fig. 2 kann die Teil spule 17b auch kürzer als der zur Verfügung stehende Spulenraum bzw. Wickelkern ausgebildet werden. Hierdurch entsteht an beiden Stirnseiten der Teilspule 17b ein ungenutzter Freiraum 32, der in Fig. 2 durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Hierdurch kann eine noch höhere Meßpräzision erreicht werden.In a modification of the illustration according to FIG. 2, the coil section 17 b are also formed shorter than the space available space or coil winding core. This creates an unused free space 32 on both ends of the partial coil 17 b, which is indicated in FIG. 2 by dashed lines. This enables an even higher measuring precision to be achieved.

Die in Fig. dargestellte konstruktive Ausgestaltung gilt selbstverständlich nicht nur für die Teilspule 17a, sondern auch für die Teilspule 17b und wahlweise auch für die Teilspulen 18a und 18b oder für einstückige Meßspulen.The constructive embodiment shown in FIG. 1 does of course not only apply to the partial coil 17 a, but also to the partial coil 17 b and optionally also to the partial coils 18 a and 18 b or to one-piece measuring coils.

Claims

1.Device for measuring the hysteresis of permanent magnet samples, which has an alternating magnetic flux-generating electromagnet which has a measuring gap between two pole shoes for receiving the samples, and two measuring coils arranged next to one another for detecting the flux density in at least one of the pole shoes, whose axes are perpendicular to the measuring gap in which there is a probe for detecting the magnetic field strength, characterized in that at least the measuring coil ( 17 or 17 a, 17 b) covered by the sample ( 16 ) during measurement is in the pole piece ( 11, 12) a distance s from the measuring gap (15) bounding outer surface of said pole piece (11, 12), and that of the the measuring gap (15) end facing the measuring coil (17 a, 17 b, 18 a, 18 b) runs from an annular gap ( 31 ) to the measuring gap ( 15 ), the radial gap width b = (D2 -D1) / 2 (D2 = outer diameter of the annular gap, D1 = inner diameter of the annular gap s) is smaller than the coil thickness (d) and is at most 0.5 mm.

2. Device according to claim 1, characterized in that for small coil and annular gap diameters the radial Gap width is limited by D2 / D1 1.2.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the distance s is formed according to the relationship 2 s / (D3 - D2) ≃ 1.0, D3 being the outer diameter of the measuring coil ( 17 a, 17 b, 18 a , 18 b) and the inside diameter of the measuring coil corresponds to the inside diameter of the annular gap.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil length l according to the following relationship is limited: (l + s) / D1 3.3.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the two end faces of the measuring coil ( 17 a, 17 b, 18 a, 18 b) and the material of the pole piece ( 11, 12 ) each have an axial clearance ( 32 ) is.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a core carrying the measuring coil ( 30 ) can be inserted into the pole shoe ( 12 ), in particular is press-fit.

7. The device according to claim 6, characterized in that the measuring coil ( 17 a, 17 b, 18 a, 18 b) containing end region ( 26, 27 ) of the pole piece ( 11, 12 ) is removably formed and an axial, the Has core ( 30 ) and the measuring coil receiving through hole ( 28 ), the through hole ( 28 ) to form the annular gap ( 31 ) and the distance s of the measuring coil from the measuring gap ( 15 ) has an annular constriction ( 29 ) at the measuring gap end.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that both measuring coils ( 17 or 17 a, 17 b and 18 or 18 a, 18 b) are substantially identical.

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that each measuring coil ( 17, 18 ) consists of two series-connected sub-coils ( 17 a, 17 b and 18 a, 18 b), of which one ( 17 a , 18 a) is arranged in a pole piece ( 11 ) and the other ( 17 b, 18 b) lying opposite in the other pole piece ( 12 ).

10. The device according to claim 7, characterized in that the partial coils ( 17 a, 17 b, 18 a, 18 b) are substantially identical.