DE904111C

DE904111C - Anordnung zur Messung der Dicke magnetisch leitender Bleche

Info

Publication number: DE904111C
Application number: DES26215A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Poleck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1951-12-07
Filing date: 1951-12-07
Publication date: 1954-02-15

Description

Anordnung zur Messung der Dicke magnetisch leitender Bleche Es ist bereits eine Meßanordnung bekannt, die hauptsächlich dem Zweck. dient, die Wandstärke von Rohren oder Kesseln mit Hilfe eines Magnetflusses zu prüfen Dabei kommt ein permanenter Magnet zur Anwendung. dessen Flußänderung in Abhängigkeit von der Stärke der Rohr- oder Kesselwandung messend verfolgt werden ka. Eine andere Methode beruht darauf, daß der Prüfling als Stromleiter benutzt wird und ein magnetisches Feld in seiner Umgebung erzeugt. welches von der Stärke des Stromflusses an jeder Stelle des Rohres abhängig ist, so daß z. B. Lunker oder Schlackeneinschliisse ebenso w:ie eine Schwächung der Wandstärke sich als Unregelmäßigkeit oder Verminder ung des entstehenden Magnetfeldes auswirken.
Es ist ferner auch bekannt, die Schichtdicke von nichtmagnetischen Blechen dadurch zu Ibestimmen, daß das Blech auf eine magnetisch leitende Unterlage gleichbleibender Dicke gelegt wird und daß durch ein Joch ein Wechselfluß erzeugt wird, der das unmagnetische Blech senkrecht durchsetzt und über die untergelegte Eisenplatte geschlossen wird.
Dabei wird das magnetische Joch mit fest auf der Blechoberfläche aufliegenden und mit einem gewissen Luftabstand von Ider Blechoberfläche haltenden Polschuhen versehen. Die sich einstellenden Kraftflüsse werden dann verschieden. stark, und aus der Verschiedenbeit läßt sich auf die Stärke des unmagnetischen Bleches. schließen.
Bei der Erfindung handelt es sich um die andere Aufgabe, die Stärke eines magnetisch leitenden Bleches zu messen. Für diese Aufgabe ist es bekannt, den Kraftfluß durch das zu messende Blech mit dem Fluß. durch ein magnetisierbares Blech bekannter Dicke zu vergleichen.
Eine Anordnung zur Messung der Dicke magnetisch leitender Bleche mit Hilfe zweier je einen Wechselfluß erzeugender Magnete ist nach der Er- findung dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Luftspaltes des einlen Magneten durch das zwischengeschobene Blech verringert wird, und die Differenz oder das Verhältnis der dadurch beeinflußten Kraftflüsse zur Messung dient. Es empfiehlt sich dabei, die Kraftflüsse als Teiflüsse eines gemeinsamen Magnetisierungsjoches entstehen zu, lassen, weil dadurch von vornherein Unterschiede in den bei, den Kraftflüssen ausgeschaltet- werden, die etwa auf verschieden starker Erregung beruhen könnten. Für die Messung empfiehlt es sich, durch die Anwendung einer Schwinggleichrichterschaltung eine phasenabhängige Messung vorzunehmen. Bei richtilger Bemessung ist es ferner möglich, die Differeri'z der beiden Teilflüsse oder von Spannungen, welche diese Teilflüsse in in Spulen hervorrufen, der Abweichung der Blechdicke von einem vorgeschriebenen Wert proportional zu machen. Das magnetisierende Joch wird zweckmäßig in gleicher Anordnung auf beiden Seiten der Blech. tafel vorgesehen, wobei darauf zu achten ist, daß die magnetisierenden Wirkungen gleichgerichtet sind.
Dadurch erreicht man, daß die beiden Kraftflüsse das zu untersuchende magnetisierbare Blech senkrecht durchsetzen. An Stelle zweier getrennter Joche kann man auch ein gemeinsames Joch anordnen, welches das Blech von der Kante her klauenförmig umfaßt. Gleichgültig, ob man. eine Anordnung mit getrennten Jochen oder ob mlan eine Anordnung wählt, bei ider das magnetisierende Joch von der Blechkante aus über die Tafel geschoben wird, in allen Füllen empfiehlt es sich, daß die magnetisierenden Spulen und zweckmäßig auch die Meßspulen auf beiden Seiten der Blechtafel spiegelbildlich gleich angeordnet sind, um auf diese Weise klare Meßverhältnisse zu erhalten. Um an Wicklungen zu sparen, empfiehlt es sich, statt die Differenz oder das Verhältnis von zwei Teilflüssen den Gesamtfluß und einen Teifluß zu benutzen.
Das angegebene Verfahren zeichnet sich vor allem auch dadurch aus, daß die Blechdickenmessung nicht durch Zunder oder irgendwelchen Schmutzbelag auf der Blechoberfläche beeinträchtigt wird.
Das Meßverfahren kann also mit großer Genauigkeit auch an ungereinigten Blechen vorgenommen werden, z. B. noch während des Arbeitsvorgages, wenn die Bleche mit einer Zunderschicht belegt sind.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen drei Figuren, von denen Idie Fig. I und 2 ein Beispiel in zwei Schnitten des zu verwendenden Magnetisierungsjoches mit Erregerspulen und Meßspulen bietet, während Fig. 3 ein Schaltbild der Meßanordnung zeigt.
In Fig. I und 2 sind Magnetjoche E, und E2 gezeichnet. Diese beidenn Magnejoche stehen einander gegenüber, und zwischen ihnen befindet sich das zu prüfende Blech. Der Abstand. der beiden. Joche E1 und E2 voneinander ist genau bekannt und wird unverändert gehalten. Die Dicke des Bleches verringert die Luftstrecke für die magnetischen Flüsse, die Idie Blechtafel senkrecht, d. h. auf kürzestem Wege durchsetzen. Wenn die zu messende Blech stänke dS von dem gezeichneten Beispiel erheblich abweicht, kann es. selbstverständlich zweckmäßig sein, den Abstand zwischen den beiden Jochen E1 und E2 zu verringern oder zu vergrößern oder die Magnetisierungsspulen zu verstärken oder zu schwächen.
Die Joche Eg und E2 erhalten je eine Magnetisierungswicklung 3a oder 3b, in Fig. 3 unter dem Bezugszeichen 3 zusammengefaßt, zur Erzeugung des Magnetflusses, Der Polkopf jedes Magnetjoches ist, wie die Figur erkennen läßt, aufgespalten, so daß zwei äußere Stege in größerer Nähe und der' Mittelsteg in geringerer Nähe der Blechplatte stehen. Für die beiden Kraftflüsse, die sich über die Polflächen an jedem Ende jedes Magnetisierungsjoches ergeben, liegen also je eine Luftstrecke, dann die Blechdicke und nochmals eine Luftstrecke in Reihe hintereinander. Aus der. Verschiedenheit der Luftstrecke ergibt sich eine Verschiedenheit in der Größe -der magnetischen Teilflüsse, Nun sind die Polenden -des Schlußjoches von einer Meßspule 2 loder einer Meßspule 1a und 1b umgeben, so daß die Spannung, die in diesen Spulen. induziert wird, den Teilflüssenn entspricht. Gleiche Spulenanordnungen sind zweckmäßig auf beiden Magnetjochen angewendet, doch genügt es auch, wenn nur ein Magnetjoch an seinem Polkopf Meßspulen zur Erfassung der Induktionsflüsse besitzt.
Die Spulen I und 2, die also von den magnetischen Teilflüssen #1 und #2 durchsetzt werden, werden gemäß Fig. 3 gegeneinandergeschaltet.
Durch je eine Anzapfung oder einen Nebenschluß dieser Spulen wird gleichzeitig eine solche Einstellung möglich, daß die Differenz der erzeugten Spannungen der gemessenen Blechdicke der Abweichung von der vorgeschriebenen, Blechdicke proprotional ist. Von dem gleichen Wechselstromnetz, welches die Magnetisierung der Magnetjoche hewirkt, werden gleichzeitig auch die Kontakte eines Schwinggleichrichters gesteuert, und über den Schwinggleichrichter wird die Differenz der Spannungen in den Meßspulen I und 2 einem Meßgerät mit #-Einteilung zugeleitet. Bei Benutzung des Gesamtflusses unid eines Teilflusses werden nicht. wie soeben erläutert, drei Spulen 1a, 1b und 2, sondem z. B. nur die Spule 2 und eine vom Gesamtfluß durchsetzte Spulen gebraucht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Messung der Dicke magnetisch leitender Bleche mit Hilfe zweier je einen Wechsel, fluß erzeugender Magnete, dadurch gekennzeichnet, daß Idie Größe des Luftspaltes zwischen zwei Polen durch das dazwischengeschobene Blech geändert wird und die Differenz oder das Verhältnis der dadurch beeinflußten Kraftflässe zur Messung dient.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kraftflüsse zwei Teilflüsse oder der Gesamtfluß und ein Teilfluß eines gemeinsamen Magnetisierungsjoches sind.
3. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Schlwiniggleichrichterschaltung enthält.
4. Anordnung nach Anspruch I oder folgenden, insbesondere nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetisierungsjoch aus zwei ilm gleichen Sinne magnetisierenden und auf beiden Seiten der zu untersuchenden Blechtafel angeordneten Jochen besteht.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames M.agnetisierungsjoch die Blechtafel klauenförmig von der Kante her umfaßt.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder folgendem, dadurch gekennzeichnet, daß Magneti. sierungsspulen und zweckmäßigerweise auch Meßspulen auf beiden Seiten der Blech tafel in spiegelbildlicher Anordnung vorgesehen sind.
7. Anordnung nach Anspruch 4 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß durch je eine Anzapfung oder einen Nebenschluß der Meßspulen eine Einstellung vorgesehen ilst, so daß die Differenz der von beiden Teilflüssen in Spulen erzeugten Spannungen der Abweichung der Blechdicke von dem vorgeschriebenen Wert proportional ist.