Meßgerät zur unmittelbaren Aufnahme und Aufzeichnung der magnetischen
Eigenschaften streifenförmiger Proben Gegenstand des Patents 5.62 gto ist
-ein Meßg@erät zur Ermittlung der .Feldstärke und zur Bestimmung der Magnetisierungskonstanten,
vorzugsweise . für streifenförmige Blechproben, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß die für die wahre, im Ferromagnetilzum wirksame Feldstärke maßgebende Kraftwirkung
des zu prüfenden. Materials auf @einen.in möglichster Nähe der Materialoberfläche
angeordneten stromführenden Leiter zur Anzeige gebracht ist. Die Kraftwirkung bzw.
die Feldstärke wird dabei vorzugsweise mit Hilfe der Verdrehung eines auf einer
stromdurchflossenen Schleife -angebrachten Spiegels, der einen einfallenden Lichtstrahl
reflektieren und ablenken -kann, gemessen. Die Erfindung betrifft eine weitere Ausgestaltung
des Meßgerätes nach dem Hauptpatent und ermöglicht eine unmittelbare Aufzeichnung
B = f - (H).
Um eine kurvenmäßige Aufzeichnung des Zusammenhangs von
Induktion- und Feldstärke vorzunehmen, . ist gemäß der Erfindung außer dem Feldmeßsystem
ein :einen Spiegel tragendes Induktionsmeßsystem innerhalb der Magnetisierungsspule
angeordnet, das dem von dem Feldmeßsystem reflektierten Lichtstrahl eine .der Induktion
entsprechende senkrechte Ablenkung erteilt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung
des Meßgerätes nach der Erfindung wird die Induktionsmessung der Differenz zweier
in verschiedenen Abständen von der Probenoberfläche vorhandenen Feldstärken vorgenommen.
Insbesondere sollen zur unmittelbaren Feldstärkendifferenzmessung zwei einander
entgegengeschaltete, von einem Hilfsstrom gespeiste Feldmeßschleifen starr miteinander
zu einem einzigen Drehsystem verbunden und um .eine gemeinsame Achse drehbar angeordnet
werden. Die beiden Spulen werden normalerweise gegeneinandergeschaltet und in analoger
Weise wie das Feldmeßsystem des Hauptpatents von einem konstanten Hilfsstrom gespeist.
Wahlweise können die Spulen auch in Hintereinanderschaltung odereinzeln gespeist
werden, um eine Eichung vorzunehmen. Das Gesamtdrehmoment, das auf das System wirkt,
ist bei Gegeneinanderschaltung proportional der F.eldstärkendiffer enz am Orte der
beiden einzelnen _ Spulen, und diese Differenz .ist proportional der Induktion B.
Der Proportionalitätsfaktor hängt Gabel von der Probenform ab. Diese Abb;ängigkeit
ist jedoch an sich bekannt und kann bei der Eichung berücksichtigt werden, so üaß
man
analog dem Feldmeßsystem des Hauptpatents ein absolut geeichtes Induktionsm-eßsystem
.erhält. Measuring device for the direct recording and recording of the magnetic properties of strip-shaped samples The subject of patent 5.62 gto is a measuring device for determining the field strength and for determining the magnetization constant, preferably. for strip-shaped sheet metal specimens, which is characterized by the fact that the force effect of the to be tested, which is decisive for the true field strength that is effective in the ferromagnetic material. Material is displayed on a live conductor placed as close as possible to the material surface. The force effect or the field strength is preferably measured with the help of the rotation of a mirror attached to a loop through which current flows and which can reflect and deflect an incident light beam. The invention relates to a further embodiment of the measuring device according to the main patent and enables direct recording B = f - (H). To record the relationship between induction and field strength as a curve,. According to the invention, in addition to the field measuring system, an induction measuring system carrying a mirror is arranged within the magnetization coil, which gives the light beam reflected by the field measuring system a vertical deflection corresponding to the induction. In an advantageous embodiment of the measuring device according to the invention, the induction measurement is made of the difference between two field strengths present at different distances from the sample surface. In particular, two opposing field measurement loops fed by an auxiliary current are to be rigidly connected to one another to form a single rotary system and arranged to be rotatable about a common axis for direct field strength difference measurement. The two coils are normally connected to one another and fed by a constant auxiliary current in a manner analogous to the field measuring system of the main patent. Optionally, the coils can also be fed in series or individually in order to carry out a calibration. The total torque acting on the system is proportional to the difference in field strength at the location of the two individual coils, and this difference is proportional to the induction B. The proportionality factor depends on the shape of the sample. However, this dependency is known per se and can be taken into account during the calibration, so that an absolutely calibrated induction measuring system is obtained analogous to the field measuring system of the main patent.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Mefigerätes gemäß
der Erfindung schematisch dargestellt. Abb. i zeigt eine Ausführungsform des Induktionsmeßsystems,
Abb.2 die Anordnung des Feldmeßsystems und des Induktionsmeßsystems im Innern der
Magnetisierungsspule. Abb. 3 und ,4 zeigen eine andere Anordnung des Induktions-
und Feldmeßsystems im Innern der Spule, und zwar stellt Abb.3 einen Schnitt nach
der Linie CD, der Abb.4. Abb.4 einen Schnitt nach Linie ,4-B der Abb. 3 dar.In the drawing, an embodiment of the Mefigerätes according to the invention is shown schematically. Fig. I shows an embodiment of the induction measuring system, Fig.2 shows the arrangement of the field measuring system and the induction measuring system inside the magnetizing coil. Fig. 3 and 4 show another arrangement of the induction and field measuring system inside the coil, namely Fig.3 shows a section along the line CD, Fig.4. Fig.4 shows a section along line 4-B of Fig. 3.
Bei dem Induktionsmeßsystem der Abb. i werden die vorzugsweise rechteckig
gewikkelten Spulen i o und i z längs der Kanten gegenüberliegender Flächen eines
quaderförmigen Spulenkörpers 13 aufgewickelt. Mit 14 ist die Bandaufhängung bezeichnet,
die durch die Federn 12 gespannt wird und an den Mittelpunkten eines anderen Paares
von gegenüberliegenden Flächen des Quaders angreift. Wie aus den Abb. 2, 3 und 4
hervorgeht, werden die Spulenebenen der Spulen io und i i parallel zur Blechoberfläche
des zu untersuchenden Materials angeordnet.In the induction measuring system of Fig. I, they are preferably rectangular
wound coils i o and i z along the edges of opposing surfaces of a
rectangular bobbin 13 wound. With 14 the tape suspension is referred to,
which is tensioned by the springs 12 and at the midpoints of another pair
attacks from opposite faces of the cuboid. As shown in Figs. 2, 3 and 4
As can be seen, the coil planes of the coils io and i i are parallel to the sheet metal surface
of the material to be examined.
Bei den Abb.2, 3 und 4 ist mit i die Magnetisierungsspule, mit 2 das
Feldmeßsystem entsprechend dem Hauptpatent, mit 3 das Induktionsmeßsystem entsprechend
Abb. i, mit 5 die zu untersuchende Blechprobe bezeichnet. Bei der Anordnung nach
Abb.2 sind die Systemachsen des Feldsystems 2 und des Induktionsmeßsystems 3 parallel
zu der Blechoberfläche und senkrecht zur Feldrichtung, die mit der Achsrichtung
der Magnetisierungsspule i übereinstimmt, angeordnet. Bei dieser Anordnung, bei
der die Systemachsen einander parallel liegen, ist in den Lichtweg zwischen den
Systemspiegeln des Meßsystems 2 und des Induktionsmeßsystems 3 ein um 9o° verdrehendes
Reflexionsprisma 4 vorzugsweise mit gerader Durchsicht geschaltet. Der Strahlengang
ist als strichpunktierte Linie eingezeichnet.In Figs. 2, 3 and 4, i is the magnetizing coil, and 2 is the
Field measurement system according to the main patent, with 3 the induction measurement system accordingly
Fig. I, with 5 denotes the sheet metal sample to be examined. When arranging according to
Fig.2 the system axes of the field system 2 and the induction measuring system 3 are parallel
to the sheet metal surface and perpendicular to the field direction, which corresponds to the axial direction
the magnetizing coil i matches, arranged. With this arrangement, at
which the system axes are parallel to each other is in the light path between the
System mirrors of the measuring system 2 and the induction measuring system 3 rotates by 90 °
Reflection prism 4 preferably switched with a straight view. The beam path
is shown as a dash-dotted line.
Bei der Ausführungsform nach Abb.3 und 4 ist die Anordnung so getroffen,
daß ein um 9o° verdrehendes Reflexionsprisma nicht erforderlich ist. Bei dieser
Anordnung sind die Meßsysteme für die Feld- und Induktionsmessung (2 bzw. 3 ) so
ausgeführt, daß ihre Achsen unbeschadet der Direktionskraft und der Nulleinstellung
schräg gestellt sind. Dies erfpIgt durch eine sorgfältige Auswuchtung mit Hilfe
der Bandaufhängung mit Federspannung. Dabei muß dafür gesorgt werden, daß der Schwerpunkt
der Systeme in der Systemachse liegt. Die Systemachsen werden dabei je um 45° gegen
die Vertikale geneigt angeordnet, derart, daß sie parallel zur Blechoberfläche,
unter 45° gegen die Feldrichtung geneigt und senkrecht zueinander verlaufen. Der
Strahlengang ist auch hier durch eine strichpunktierte Linie angedeutet. Der :einfallende
Lichtstrahl fällt zunächst auf den Spiegel des Feldmeßsy stems 2, wird von hier
unmittelbar auf den Spiegel des Induktionsmeßsystems 3 reflektiert und gelangt dann
nach einer weiteren Reflexion an einem Spiegel e zum Austritt. Um einen scharfen
Bildpunkt zu erhalten, kann in bekannter Weise eine zwischengeschaltete Sammellinse
oder ein Hohlspiegel für einen der Systemspiegel benutzt werden. Durch die Schrägstellung
der beiden Systeme wird zwar die Einzelempfindlichkeit im Verhältnis z )/2 kleiner,
abQr durch Fortfall des Verdrehungsprismas wird die Optik wesentlich einfacher.In the embodiment according to Figures 3 and 4, the arrangement is made so
that a reflection prism that rotates by 90 ° is not required. At this
The measuring systems for field and induction measurements (2 and 3) are arranged as follows
executed that their axes without prejudice to the directional force and the zero setting
are inclined. This is done through careful balancing with the help of
the belt suspension with spring tension. Care must be taken that the center of gravity
of the systems lies in the system axis. The system axes are each 45 ° opposite
the vertical is inclined so that it is parallel to the sheet metal surface,
inclined at 45 ° against the field direction and perpendicular to each other. Of the
The beam path is also indicated here by a dash-dotted line. The: incident
Light beam first falls on the mirror of Feldmeßsy stems 2, is from here
reflected directly on the mirror of the induction measuring system 3 and then arrives
after a further reflection at a mirror e to the exit. To a sharp one
To obtain image point, an intermediate converging lens can be used in a known manner
or a concave mirror can be used for one of the system mirrors. Due to the inclination
of the two systems, the individual sensitivity is smaller in the ratio z) / 2,
abQr the omission of the twisting prism makes the optics much simpler.