DE856485C

DE856485C - Induction and field strength measuring device for ferromagnetic sheet metal

Info

Publication number: DE856485C
Application number: DEP9829D
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr Kuebler
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1952-11-20

Description

Induktions- und Feldstärkemeßgerät für ferromagnetische Blechtafeln Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Messung der Induktion und insbesondere der wahren Feldstärke ferromagnetischer Blechtafeln.Induction and field strength meter for ferromagnetic sheet metal the Invention relates to an apparatus for measuring induction, and in particular the true field strength of ferromagnetic sheet metal.

Es sind Meßeinrichtungen hekannt, mit deren Hilfe Proben die aus solchen Blechen herausgescihnitten werden auf ihre magnetischen Eigenschaften hin untersucht werden können.There are measuring devices known, with the help of which samples from such Sheets cut out are examined for their magnetic properties can be.

Demgegenüher hetrifft die Erfindung ein solches Gerät, mit dessen Hilfe hei ganzen Blechtafeln eine Messung der Induktion und der wahren Feldstärke mit verhältnismäßig einfachen Sol mitteln möglich ist. In contrast, the invention applies to such a device with which A measurement of the induction and the true field strength help with whole metal sheets with relatively simple sol is possible.

Das geschieht in der Weise, daß eine vorzugsweise kreisringförmige Erregerwicklung und eine parallel verlaufende Induktionsmeßwicklung vorgesehen sind. die zusammen an drei Seiten dieses Querschnitts von einem Jochring U-förmigen Profils aus liochpermeahlem Stoff und im Vergleich zur Blechstärke großer Breite. insbesondere U-förmig umgehogenen Mu-Metall-Blechstreifen. und auf der vierten Seite von der auszumessenden Blechtafel umgeben sind. und daß auf der oberen oder unteren Seite der zu untersuchenden Blechtafel etwa an der gleichen Stelle eine oder mehrere flache, tangential dicht an der Oberfläche der Blechtafel verlaufende Spulen für die magnetische Spannungsmessung angeordnet sind. Für den Jochring kann auch nicht so hoch permeabler Stoff um so größerer Breite verw endet sein.This is done in such a way that a preferably annular Excitation winding and a parallel induction measuring winding are provided. which together on three sides of this cross section of a yoke ring U-shaped profile Made of perforated material and, compared to sheet metal, it is large. in particular U-shaped bent-over Mu-metal sheet metal strips. and on the fourth page of the to be measured sheet metal are surrounded. and that on the upper or lower side one or more flat, coils for the magnetic ones running tangentially close to the surface of the sheet metal Voltage measurement are arranged. For the yoke ring can also not be so highly permeable The greater the width of the fabric.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden beschrieben und in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigt Abb. I eine perspektivische Ansicht einer Blechtafel mit der durch ein Hilfsjoch umschlossenen Erreger- und Induktionsmeßwicklung bei teilweise abgenommenem Joch, Abb. 2 einen Querschnitt durch die Blechtafel, das Joch und die Wicklungen, Abb. 3 eine Draufsicht auf die Feldstärkenme8-spulenanordnung. An embodiment of the invention is described below and shown in the drawing. Fig. I shows a perspective view a metal sheet with the excitation and induction measuring winding enclosed by an auxiliary yoke with the yoke partially removed, Fig. 2 a cross-section through the sheet metal, the yoke and the windings, Fig. 3 is a plan view of the field strength measuring coil arrangement.

Auf einer Blechtafel 1 liegt an der zu untersuchenden Stelle eine Induktionsspule 3 und darüber eine Erregerwicklung 2. Beide haben die Form eines Flachringes. Sie sind zusammen von einem Hilfsjoch 4 aus U-förmig umgebogenen Mu-Metall-Bledistreifen, die zur Spulenachse radialen Verlauf besitzen, eng umschlossen. An der Unterseite der Blechtafel ist ein Hohlring 5 aus Isolierpreßstoff vorgesehen, der ebenfalls U-förmigen Querschnitt und etwa gleiche Durchmesser wie das Joch 4 aufweist. Er liegt mit seinen Rändern an der Blechtafel an. Auf Ausdrrehungen sa an den Ringinnenseiten liegt deckelartig ein speichenradähnlich ausgebildeter Ring 6 auf, der auch aus Isolierstoff besteht. Die zwölf speichenartigen Stege 7 dieses Ringes tragen je eine Meßwicklung 8 zur Ermittlung der wahren Feldstärken. Alle diese Wicklungen sind hintereinandergeschaltet und liegen dicht unter der Blechtafel. Die Ringe liegen koaxial zur Erregerwicklung. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wenn die Erregerwicklung an Wechselspannung angelegt wird, wird in dem durch das Mu-Metall-Joch und den darunterliegenden ringförmigen Teil der Blechtafel gebildeten Eisenkreis ein magnetischer Fluß erzeugt. Gemäß der Formel E2--4,44 f w q Bmax 10-S Volt wird in der Wicklung 3 eine Spannung induziert, die zur Bestimmung der Indluktion B dient. Da der Querschnitt des Joches wesentlich größer ist als die Blechstärke, kann als Eisenweglänge 1 in der Beziehung qn 4 J.w J Örsted in Io 1 etwa die Breite des Jochringes eingesetzt werden. On a metal sheet 1 there is one at the point to be examined Induction coil 3 and above it an excitation winding 2. Both have the shape of a Flat ring. They are together by an auxiliary yoke 4 made of U-shaped bent Mu-metal Bledis strips, which have a radial course to the coil axis, closely enclosed. On the bottom the sheet metal is provided with a hollow ring 5 made of molded insulating material, which is also U-shaped cross-section and approximately the same diameter as the yoke 4. He rests with its edges on the sheet metal. On turns sa on the inside of the ring is a lid-like ring 6 formed similar to a spoke wheel, which also consists of Insulating material consists. The twelve spoke-like webs 7 of this ring wear each a measuring winding 8 for determining the true field strengths. All of these windings are connected in series and are located close to the sheet metal. The rings are lying coaxial to the excitation winding. The device works as follows: If the excitation winding is applied to alternating voltage, is in the by the mu-metal yoke and the underlying annular part of the sheet metal formed by an iron circle a magnetic flux is generated. According to the formula E2-4.44 f w q Bmax becomes 10-S volts a voltage is induced in the winding 3, which is used to determine the induction B. Since the cross section of the yoke is much larger than the sheet metal thickness, than can Iron path length 1 in the relation qn 4 J.w J Örsted in Io 1 about the width of the yoke ring can be used.

Der zu prüfende Blechteil kann als Ring dieser Breite und mit dem Durchmesser des Joches angesehen werden. Man könnte annehmen, daß die gesamte Amperewindungszahl zur Magnetisierung dieses Prüflings dient, wenn nicht durch den Luftspalt zwischen Prüfling und Joch eine Entmagnetisierung in dem Prüfring auftreten würde. Die wahre Feldstärke wird daher unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die tangentialen Kraftlinien keine Potentialsprünge autweisen, mit Hilfe der oben beschriebenen Spulen 8 festgestellt. Die Verteilung der magnetischen Spannungsmesserspulen auf dem ganzen Ringumfang und ihre Hintereinanderschaltung zur Ermittlung eines Mittelwertes ist deshalb nötig, weil die magnetische Induktion auf dem ganzen Ringumfang, für jeden Querschnitt radial verlaufend, sich fortgesetzt ändert. Die Achsrichtung der Spule 8 beginnt z. B. in der Walzrichtung des Bleches und verläuft dann nach dem Fortschreiten auf dem Kreisumfang um 1800, entgegen der Walzrichtung, um dann wieder in die Walzrichtung üherzugehen.The sheet metal part to be tested can be used as a ring of this width and with the Diameter of the yoke. One could assume that the total number of ampere-turns serves to magnetize this test piece, if not through the air gap between DUT and yoke demagnetization would occur in the test ring. The real one Field strength is therefore taking into account the fact that the tangential Lines of force do not show potential jumps with the help of the coils described above 8 noted. The distribution of the magnetic voltmeter coils all over the The circumference of the ring and its connection in series to determine an average value is therefore necessary because the magnetic induction on the whole circumference of the ring, for everyone Cross-section running radially, continuously changing. The axis direction of the coil 8 starts z. B. in the rolling direction of the sheet and then continues after advancement on the circumference around 1800, against the rolling direction, and then back in the rolling direction to go over.

PATENTANSPRE CHE 1. Induktions- und Feldstärkemeßgerät für ferromagnetische Blechtafeln, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise kreisringförmige Erregerwicklung (2) und eine parallel verlaufende Induktionsmeßwicklung (3) vorgesehen sind, die zusammen an drei Seiten ihres Querschnitts von einem Jochring (4) U-förmigen Profiles aus hochpermeablem Stoff und/oder im Vergleich zur Blechstärke großer Breite, insbesondere U-förmig umgebogenen Mu-Metall-Blechstreifen und auf der vierten Seite von der auszumessenden Blechtafel (1) umgeben sind und daß eine oder mehrere flache, tangential dicht an der Blechoberfläche verlaufende Spulen (8) für die magnetische Spannungsmessung angeordnet sind. PATENT APPROACH 1. Induction and field strength measuring device for ferromagnetic Sheet metal, characterized in that a preferably circular excitation winding (2) and a parallel induction measuring winding (3) are provided which together on three sides of their cross section by a yoke ring (4) U-shaped profile made of highly permeable material and / or in comparison to the sheet thickness large width, in particular U-shaped bent mu-metal sheet metal strips and on the fourth side of the one to be measured Metal sheet (1) are surrounded and that one or more flat, tangential tight Coils (8) running along the sheet metal surface for magnetic voltage measurement are arranged.

Claims

2. Test device according to claim I, characterized in that the measuring coils for the maguetic tension and the joceh-enclosed coils (2, 3) on the opposite one Pages are provided approximately at the same point of the metal sheet to be examined.

3. Test device according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring coil for the magnetic voltage is arranged on a ring of insulating material are of the same diameter as the excitation winding ring and are coaxial to this lies.

4. Testing device according to claim 3, characterized in that the voltage measuring coils are arranged on a spoked wheel-like ring (6).

5. Testing device according to claim 4, characterized in that the ring (6) forms the cover of an insulating ring pot with a U-shaped cross-section.