FI79192C - SENSOR FOER MAETNING AV FOERAENDRINGAR I MAGNETFAELT. - Google Patents

SENSOR FOER MAETNING AV FOERAENDRINGAR I MAGNETFAELT. Download PDF

Info

Publication number
FI79192C
FI79192C FI792649A FI792649A FI79192C FI 79192 C FI79192 C FI 79192C FI 792649 A FI792649 A FI 792649A FI 792649 A FI792649 A FI 792649A FI 79192 C FI79192 C FI 79192C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
sensor
magnetic
magnetic field
distance
magneettisesti
Prior art date
Application number
FI792649A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI792649A (en
FI79192B (en
Inventor
Adolf Gunnar Gustafson
Original Assignee
Adolf Gunnar Gustafson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/936,807 external-priority patent/US4229696A/en
Application filed by Adolf Gunnar Gustafson filed Critical Adolf Gunnar Gustafson
Publication of FI792649A publication Critical patent/FI792649A/en
Publication of FI79192B publication Critical patent/FI79192B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI79192C publication Critical patent/FI79192C/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

1 791921 79192

Anturi magneettikentän muutosten mittaamiseksi Tämän keksinnön kohteena on anturi magneettikentän muutoksen mittaamiseksi, esim. osoitettaessa etäisyyttä magneettisesti johtavaan esineeseen tai magneettisesti johtavien esineiden välistä etäisyyttä.The present invention relates to a sensor for measuring a change in a magnetic field, e.g. by indicating a distance to a magnetically conductive object or a distance between magnetically conductive objects.

Ennestään on tunnettu etäisyyden määritys magneettisesti johtavaan esineeseen mittaamalla magneettikentän muutos.It is already known to determine the distance to a magnetically conductive object by measuring the change in the magnetic field.

DE-hakemusjulkaisussa 21 02 058 esim. esitetään suutin, jossa on ferromagneettinen johdin vaippoinaan. Suuttimeen on sijoitettu rengasmainen magneetti, joka kehittää magneettisen kentän, joka virtaa magneetin pohjoisnavasta johtimen, napakengän ja mittauselementillä varustetun fokusointipisteen kautta takaisin etelänapaansa. Mittauselementin avulla saadaan siis suora mittaus johtimen ja napakengän välisestä etäisyydestä. Tämän suoran mittausmuodon epäkohtana on, että mittauselemen-tin on sijaittava magneettisella radalla ja että tällainen sijainti ei aina ole mahdollinen esim. tilan puutteen takia tai koska mittauselementti saattaa vahingoittua.DE-A-21 02 058, for example, discloses a nozzle with a ferromagnetic conductor in its sheath. An annular magnet is placed in the nozzle, which generates a magnetic field which flows from the north pole of the magnet through a conductor, a pole shoe and a focusing point with a measuring element back to its south pole. The measuring element thus provides a direct measurement of the distance between the conductor and the pole piece. The disadvantage of this direct measurement form is that the measuring element must be located on a magnetic track and that such a position is not always possible, e.g. due to lack of space or because the measuring element may be damaged.

Esim. DE-hakemusjulkaisusta 14 73 854 on myös ennestään tunnettu Hallin generaattorien avulla tapahtuva jatkuva etäisyyden tarkkailu käyttöakseliin suurella aksiaalisella välyksellä. Tämän julkaisun mukaisesti akseli varustetaan magneettisilla kaistoilla, jotka sijaitsevat keskinäisen välimatkan päässä toisistaan ja joilla on vastakkaiset napaisuudet. Määrätyn välimatkan päässä akselista sijaitsee Hallin generaattori. Hallin generaattori mittaa siis suoraan magneettisten kaistojen välisen magneettikentän ja tunnustelee näin ollen aksiaalisen välyksen. Tässä rakenteessa on akselin oltava valmistettu ei-magneettisesta aineesta.For example, DE application publication 14 73 854 also discloses continuous monitoring of the distance to the drive shaft by means of Hall generators with a large axial clearance. According to this publication, the shaft is provided with magnetic bands spaced apart from each other and having opposite polarities. At a certain distance from the shaft is the Hall generator. The hall generator thus directly measures the magnetic field between the magnetic bands and thus senses the axial clearance. In this construction, the shaft must be made of a non-magnetic material.

2 79192 SE-patentiesa 30Θ 211 esitetään laite, jota käytetään kiekko-jauhimessa mittaamaan kiekkojen välistä etäisyyttä. Tässä laitteessa käytetään magneetteja ja kiekkojen kehillä sijaitsevia käämejä, ja näiden välinen magneettikenttä osoittaa magneetin ja käämin välistä etäisyyttä ja niin ollen kiekkojen välistä etäisyyttä. Siten kiekkojen välinen etäisyys mitataan niiden kehillä, mutta ei jauhinsegmenttien välistä ilmaväliä. Koska käämeistä saadaan sykähtelevä lähtösignaa1i, on katsottu välttämättömäksi käyttää kallista oski1loskooppia lähtösig-naalin lukemiseen. Tämä tunnettu laite on myös esimerkki sellaisen magneettikentän suorasta tunnustelusta, jonka suuruus on riippuvainen etäisyydestä. Mahdollinen magneetin kuluminen vaikuttaa niin ollen mitattuun etäisyyteen.2,719,192 SE 30-211 discloses an apparatus used in a disc refiner to measure the distance between discs. This device uses magnets and coils located on the circumferences of the discs, and the magnetic field between them indicates the distance between the magnet and the coil and thus the distance between the discs. Thus, the distance between the discs is measured at their perimeters, but not the air gap between the refiner segments. Since the coils provide a pulsating output signal, it has been considered necessary to use an expensive oscilloscope to read the output signal. This known device is also an example of direct sensing of a magnetic field, the magnitude of which depends on the distance. The possible wear of the magnet therefore affects the measured distance.

Toinen tunnettu etäisyyden mittausmenetelmä on esitetty SE-pa-tentissa 359 644. Tässä menetelmässä käytetään kyseisten kohteiden välisen magneettikentän suoraa mittausta ja vertailevaa mittausta toisessa magneettipiirissä. Tämän menetelmän haittana on myös periaatteessa se, että mittausanturi on sijoitettava suoraan niiden esineiden väliseen kenttään, joiden välinen etäisyys on tarkoitus määrittää.Another known distance measurement method is disclosed in SE patent 359 644. This method uses a direct measurement of the magnetic field between the objects in question and a comparative measurement in a second magnetic circuit. A disadvantage of this method is also, in principle, that the measuring sensor must be placed directly in the field between the objects between which the distance is to be determined.

US-patentin 3 849 724 mukaisesti käytetään kahta signaalia määrittämään kahden magneettisen esineen välinen etäisyys. Tässäkin on edullista, että ainakin yksi anturi sijaitsee päämagneettikentässä, mutta että myös toinen anturi sijaitsee vuotomagneettikentässä. Tämän tyyppisen mittausmenetelmän epäkohta on sama kuin kaikissa muissa edellä mainituissa menetelmissä, ja menetelmä edellyttää myös mutkikasta elektro-niikkalaitteistoa.According to U.S. Patent 3,849,724, two signals are used to determine the distance between two magnetic objects. Here again, it is preferred that at least one sensor is located in the main magnetic field, but that the second sensor is also located in the leakage magnetic field. The disadvantage of this type of measurement method is the same as in all the other methods mentioned above, and the method also requires complicated electronic equipment.

SE-patenttihakemuksessa 7 612 348-7 esitetään menetelmä liikkuvien osien sijainnin osoittamiseksi Hallin generaattorin avulla. Tässä tunnetussa menetelmässä käytetään kahta kestomagneettia ja magneettien väliin sijoitettua Hallin generaattoria. Tämän tunnetun menetelmän haittana on, että sitä 3 79192 ei voida käyttää mittaamaan etäisyyttä esineeseen tai kahden esineen välisen etäisyyden mittaukseen. Se edellyttää myös kahta kestomagneettia symmetriakentissä, joissa Hallin generaattorin on sijaittava. Samanlaisia symmetriasovitelmia kaksine keetomagneetteineen käytetään myös muissa yhteyksissä signaaliantureina, katso eeim, artikkeli "Kontaktloser Sig-nalgeber mit beriihrungsloser Betätigung durch Eisentei1e", kirjoittaja H.J. Lippmann, sivut 367-372 julkaisussa ETZ-A Θ3 (1962):11. Tässä viimeksi mainitussa julkaisussa esitettyä signaa1ianturia voidaan käyttää vain, jos esine on lähestymässä signaalianturia, eikä mittaamaan etäisyyttä esineeseen tai kahden esineen välistä etäisyyttä. Samoin siinä käytetään kahta kestomagneettia.SE patent application 7 612 348-7 discloses a method for indicating the position of moving parts by means of a Hall generator. This known method uses two permanent magnets and a Hall generator interposed between the magnets. The disadvantage of this known method is that it 3 79192 cannot be used to measure the distance to an object or to measure the distance between two objects. It also requires two permanent magnets in the symmetry fields where the Hall generator must be located. Similar symmetry arrangements with two cooking magnets are also used in other contexts as signal sensors, see eeim, article "Contacting Sig-nalgeber mit beriihrungsloser Betätigung durch Eisentei1e", by H.J. Lippmann, pages 367-372 in ETZ-A Θ3 (1962): 11. The signal sensor shown in this latter publication can only be used if the object is approaching the signal sensor and not to measure the distance to the object or the distance between two objects. It also uses two permanent magnets.

Tämän keksinnön päätarkoituksena on saada aikaan yksinkertainen ja mutkaton anturi etäisyyden määrittämiseksi magneettisesti johtavaan esineeseen tai kahden magneettisesti johtavan esineen välisen etäisyyden määrittämiseksi välttämällä mutkikas elektroniikka.The main object of the present invention is to provide a simple and uncomplicated sensor for determining the distance to a magnetically conductive object or for determining the distance between two magnetically conductive objects by avoiding complicated electronics.

Keksinnön toisena tarkoituksena on saada aikaan anturi, jossa ei tarvita kenttäanturia sijoitettuna päämagneettikenttään ja joka voi osallistua tapahtuvaan kulumiseen esim. jauhinkiek-kojen välissä ilman, että mittaustulos merkittävästi muuttuu.Another object of the invention is to provide a sensor which does not require a field sensor placed in the main magnetic field and which can participate in the wear, e.g. between grinding discs, without significantly changing the measurement result.

Esillä olevalle, etäisyyden magneettisesti johtavaan esineeseen mittaavalle anturille on tunnusomaista se, mitä tarkemmin esitetään patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.The present sensor for measuring the distance to a magnetically conductive object is characterized by what is described in more detail in the characterizing part of claim 1.

Keksinnön muita edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.Other preferred embodiments of the invention are set out in the dependent claims.

Seuraavasea keksintöä kuvataan lähemmin erään suoritusesimer-kin avulla viitaten piirustukseen, jossa: kuviot la ja Ib esittävät erään anturin rakenteen periaatetta, jolloin magneettinen esine sijaitsee anturin lähellä ja vas- 79192 taavasti kaukana siitä, kuviot 2 ja 3 esittävät kuvion 1 mukaisen anturin erilaisia vaihtoehtoisia toteutustapoja, kuvio 4 esittää periaatteellisesti anturiratkaisua käytettynä ja sijoitettuna kiekkojen ulkopuolelle, joiden välinen ilmatila on määritettävä, kuviot 5 ja 6 esittävät vaihtoehtoisia anturimuotoja, kuvio 7 esittää erästä keksinnön suoritusmuotoa, kuvio 8 esittää kuvion 7 mukaista suoritusmuotoa magneetin sijaitessa eri asennossa, ja kuviot 9 ja 10 esittävät kuvioiden 7 ja 8 mukaisten sovitel-mien mittausherkkyyskäyriä.The following invention will be described in more detail by means of an exemplary embodiment with reference to the drawing, in which: Figures 1a and Ib show the principle of a sensor structure with a magnetic object close to and far from the sensor, Figures 2 and 3 show different alternative embodiments of the sensor of Figure 1; , Fig. 4 shows in principle a sensor solution used and placed outside the discs between which the air space is to be determined, Figs. 5 and 6 show alternative sensor forms, Fig. 7 shows an embodiment of the invention, Fig. 8 shows the embodiment of Fig. 7 with the magnet in a different position, and Figs. show the measurement sensitivity curves of the arrangements of Figures 7 and 8.

Kuvion 1 mukaisesti magneettisesti johtavaa esinettä, johon etäisyys on esimerkiksi määritettävä, merkitään viitenumerolla 1. Kestomagneetti 2 on sijoitettu kahden magneettisesti johtavan metal1ikappaleen eli -sydämen 3, 4 väliin, jotka ohjaavat magneetin 2 magneettivuota. Magneetin 2 kenttä on sovitettava vuota ohjaavien metallikappaleiden 3, 4 magneettisen johtavuuden mukaan. Magneetti 2 aiheuttaa kaksi magneettikenttää, joista toinen kulkee magneetin 2 pohjoisnavasta, jota on merkitty viitteellä N, metallikappaleen 3, ilmavälin 9, esineen 1, ilmavälin 10 ja toisen metallikappaleen 4 kautta magneetin 2 etelänapaan S. Toinen magneettikenttä kulkee magneetin 2 pohjoisnavasta N metallikappaleen 3, ilmavälin 11 ja toisen metallikappaleen 4 kautta magneetin 2 etelänapaan S. Ilmaväliin 11 on sijoitettu Hallin generaattori tai muu laite magneettikentän suuruuden tunnustelua varten. Hallin generaattori 5 tai muu laite voi periaatteessa sijaita missä tahansa toisessa kentässä, mutta edullinen sijainti on esitetty kuviossa 1. Esittämättä jätetyt johtimet kulkevat Hallin generaattorista jonkinlaiseen osoittimeen ja/tai käsittely-yksikköön kentän muutoksen osoittamiseksi ilmavälissä 11.According to Fig. 1, a magnetically conductive object to which the distance is to be determined, for example, is denoted by reference numeral 1. A permanent magnet 2 is placed between two magnetically conductive metal bodies or cores 3, 4 which control the magnetic flux of the magnet 2. The field of the magnet 2 must be adapted to the magnetic conductivity of the leak-guiding metal pieces 3, 4. The magnet 2 generates two magnetic fields, one of which passes from the north pole of the magnet 2, denoted N, through the metal body 3, the air gap 9, the object 1, the air gap 10 and the second metal body 4 to the south pole S of the magnet 2. through the air gap 11 and the second metal piece 4 to the south pole S of the magnet 2. An Hall generator or other device for sensing the magnitude of the magnetic field is placed in the air gap 11. The hall generator 5 or other device can in principle be located in any other field, but the preferred location is shown in Figure 1. The wires not shown pass from the Hall generator to some sort of pointer and / or processing unit to indicate a field change in the air gap 11.

Kun kuvion Ib mukainen anturi on sijoitettu magneettisesti johtavan esineen 1 lähelle, kuten kuviossa la esitetään, kah- 5 79192 dessa magneettikentässä tapahtuu keskinäinen muutos siten, että Hallin generaattorin 5 läpäisevä kenttä pienenee sellaisessa määrin, joka on riippuvainen välien 9 ja 10 koosta, te. esineen 1 ja metal1ikappaleiden 3 ja 4 päiden välisestä etäisyydestä .When the sensor according to Fig. 1b is placed close to the magnetically conductive object 1, as shown in Fig. 1a, the two magnetic fields change relative to each other so that the field passing through the Hall generator 5 decreases to an extent dependent on the size of the gaps 9 and 10, te. the distance between the object 1 and the ends of the metal pieces 3 and 4.

Kuviossa 2 esitetyssä toteutuksessa anturi on asennettu kiinteään tai mahdollisesti pyörivään jauhinkiekkoon 15, joka on esimerkiksi tarkoitettu jauhamaan ainetta yhdessä pyörivän tai kiinteän kiekon 1 kanssa. Anturi on tässä upotettu ei-magneet-tiseen aineeseen 6, ja magneettisesti johtavien metallikappa-leiden 3 ja 4 päät on lovettu tai viistetty kohdissa 13, 14 kuviossa 2 esitetyllä tavalla, jotta anturin vastus magneettivuota vastaan pidetään oleellisesti muuttumattomana, vaikka kiekon 15 jauhava sivu ja anturin jauhavat sivut kuluvat.In the embodiment shown in Figure 2, the sensor is mounted on a fixed or possibly rotating grinding disc 15, which is intended, for example, to grind the substance together with the rotating or fixed disc 1. Here, the sensor is embedded in the non-magnetic material 6, and the ends of the magnetically conductive metal pieces 3 and 4 are notched or chamfered at 13, 14 as shown in Fig. 2 so that the resistance of the sensor to magnetic flux is kept substantially constant. the grinding sides of the sensor wear.

Metallikappaleiden tai sydämien 3 ja 4 lovetus tai viistotus vaikuttaa magneettiseen vastukseen, koska jos metal1ikappaleet 3 ja 4 kuluvat päistään, näiden mtel1ikappaleiden magneettinen vastus pienenee, koska ne lyhenevät. Tämän magneettisen vastuksen pienenemisen kompensoi metallikappaleiden 3, 4 päiden välisen etäisyyden vastaava suureneminen. Niin ollen metallikappaleiden 3, 4 päiden väli suurenee, kun niiden päät kuluvat, mistä on seurauksena, että magneetin 2 pohjoisnavasta metallikappaleen 3, ilmavälien, elimen 1 ja metal1ikappa-leen 4 kautta magneetin etelänapaan kulkevan magneettipiirin magneettinen vastus on muuttumaton, niin kauan kuin kuluminen tapahtuu metallikappaleiden 3 ja 4 lovetulla tai viistetyllä alueella.The notch or bevel of the metal pieces or cores 3 and 4 affects the magnetic resistance, because if the metal pieces 3 and 4 wear at their ends, the magnetic resistance of these metal pieces decreases as they shorten. This decrease in magnetic resistance is compensated by a corresponding increase in the distance between the ends of the metal pieces 3, 4. Thus, the distance between the ends of the metal pieces 3, 4 increases as their ends wear, as a result of which the magnetic resistance of the magnetic circuit passing from the north pole of the magnet 2 through the metal piece 3, the air gaps, the member 1 and the metal piece 4 to the south pole remains unchanged. in the notched or chamfered area of metal pieces 3 and 4.

Kuviossa 3 esitetään toinen anturiratkaieu, jossa "metalli-kappale" 3' kuuluu jakamattomana osana jauhinkiekkoon 15', joka on myös edullisesti magneettisesti johtava elin. Lisäksi metallikappaleessa 3' on sisäänpäin ulottuva osa 13' samasta syystä kuin lovet tai viisteet 13, 14, jotka on esitetty kuviossa 2. Anturi on lisäksi varustettu metallikappaleella 4, 6 79192 joka on upotettu ei-magneettieeen aineeseen 6'. Kiekon 15' pintojen ja metallikappaleen 4' viereisen pinnan 1 kuluessa metallikappaleen 4' tehollinen pituus ja kiekon 15' paksuus lyhenevät, mutta mainittujen päiden välinen etäisyys suurenee, jolloin anturin magneettinen vastus pysyy oleellisesti muuttumattomana .Figure 3 shows a second sensor path section in which the "metal body" 3 'belongs as an indivisible part to the refining disc 15', which is also preferably a magnetically conductive member. In addition, the metal body 3 'has an inwardly extending portion 13' for the same reason as the notches or chamfers 13, 14 shown in Fig. 2. The sensor is further provided with a metal body 4, 6 79192 embedded in the non-magnetic material 6 '. Within the surfaces 1 of the disc 15 'and the adjacent surface 1 of the metal body 4', the effective length of the metal body 4 'and the thickness of the disc 15' shorten, but the distance between said ends increases, leaving the magnetic resistance of the sensor substantially unchanged.

Kuvio 4 esittää kuvion 1 mukaisen anturin sovellutusta, jossa kahden keskenään pyörivän kiekon 7 ja Θ välinen jauhatusvälys on osoitettava. On huomattava, ettei anturin tarvitse olla mitenkään mekaanisesti kytketty tai yhdistetty jauhinkiekkoi-hin 7 ja 8. Jos metallikappaleen 4 ja kiekon 7 sekä metalli-kappaleen 3 ja kiekon 8 välinen etäisyys on oleellisesti muuttumaton, Hallin generaattorin 5 lukema kentän muutokselle tulee siis olemaan verrannollinen jauhinsegmenttien 17, 18 vastakkaisten pintojen välisen jauhatusvälyksen muutokseen.Fig. 4 shows an embodiment of the sensor according to Fig. 1, in which the grinding clearance between two mutually rotating discs 7 and Θ must be indicated. It should be noted that the sensor does not need to be mechanically connected or connected to the refining discs 7 and 8 in any way. If the distance between the metal body 4 and the disc 7 and the metal body 3 and the disc 8 is substantially constant, the Hall generator 5 reading will be proportional to the refining segments. 17, 18 for a change in the grinding clearance between opposite surfaces.

Kuvioissa 5 ja 6 muiden kuvioiden mukainen kestomagneetti 2 on korvattu magneettisesti johtavalla kappaleella 12, ja magneettisesti johtavat kappaleet 3 ja 4 on sijoitettu kestomagneettien 19, 20 sisäpuolelle. Tällä tavoin saadaan mm. aikaan se, että anturi on vähemmän herkkä itseään ympäröivälle aineelle, niin että kestomagneetit 19, 20 jossain määrin toimivat suojana ympäröivän aineen vaikutuksia vastaan.In Figs. 5 and 6, the permanent magnet 2 according to the other figures has been replaced by a magnetically conductive body 12, and the magnetically conductive bodies 3 and 4 are placed inside the permanent magnets 19, 20. In this way, e.g. provided that the sensor is less sensitive to the surrounding material, so that the permanent magnets 19, 20 act to some extent as protection against the effects of the surrounding material.

Kuvion 6 mukaisesti magneettisesti johtava kappale 12 on varustettu käämillä 16, jonka läpi muuttumaton, mutta säädettävä tasavirta voi virrata muuttumattoman apumagneettikentän kehittämiseksi, niin että tällä tavoin voidaan esim. muuttaa anturin tehollista mittausaluetta. Ilmeisesti metal1ikappale 12 ja käämi 16 voidaan haluttaessa korvata kestomagneetilla. Ulompi, magneettisesti johtava Suojasiin 25 estää ympäröiviä sähkökenttiä vaikuttamasta mittaukseen. Kuviossa 5 suojus 25 sijaitsee erillään magneeteista 19 ja 20, ja kuviossa 6 suojus 25 koskettaa magneettien 19 ja 20 pintaa.According to Fig. 6, the magnetically conductive body 12 is provided with a winding 16 through which a constant but adjustable direct current can flow to generate a constant auxiliary magnetic field, so that in this way, for example, the effective measuring range of the sensor can be changed. Obviously, the metal body 12 and the coil 16 can be replaced by a permanent magnet if desired. The outer, magnetically conductive shield 25 prevents the surrounding electric fields from interfering with the measurement. In Figure 5, the cover 25 is located separately from the magnets 19 and 20, and in Figure 6, the cover 25 contacts the surface of the magnets 19 and 20.

7 791927 79192

Kuvio 7 esittää keksinnön mukaista anturia, jossa Hallin generaattori 5 on asennettu magneettisesti johtavan, sauvamai-sen elimen 21 päähän, jolloin mainittu elin on sijoitettu sa-ma-akselisesti ulomman, magneettisesti johtavan elimen 23 sisään. Kestomagneetti 22 on sijoitettu sauvan 21 ja ulomman, lieriömäisen elimen 23 väliin, niin että se voi liukua mainitun sauvan ja ulomman lieriömäisen elimen 23 aksiaalisessa suunnassa. Magneetilla 22 voi olla välisovite sauvan 21 ja ulomman lieriömäisen elimen 23 välissä, niin että se pysyy paikassa, johon se on sijoitettu, kitkavoimien avulla, tai se voidaan kiinnittää paikalleen pysyvästi esimerkiksi liiman avulla.Fig. 7 shows a sensor according to the invention, in which the Hall generator 5 is mounted at the end of a magnetically conductive, rod-like member 21, said member being coaxially arranged inside the outer, magnetically conductive member 23. A permanent magnet 22 is positioned between the rod 21 and the outer cylindrical member 23 so that it can slide in the axial direction of said rod and the outer cylindrical member 23. The magnet 22 may have an intermediate fit between the rod 21 and the outer cylindrical member 23 so that it remains in place where it is placed by frictional forces, or it may be fixed in place permanently, for example by means of glue.

Koko kuvion 7 anturisovitelma, jota ympäröi ulompi, magneettisesti johtava elin 23, voidaan sovittaa yksiköksi esim. kiekon tms. reikään, niin että ympäröivät sähkökentät vaikuttavat hyvin vähän, jos lainkaan saatuihin mittausarvoihin. Kuviossa 7 anturiyksikkö esitetään pinnan 1 vieressä, johon etäisyys on tarkoitus mitata. Kuviossa 7 Hallin generaattori on esitetty kytkettynä osoitinlaitteeseen 24, kuten voltti-mittariin.The entire sensor arrangement of Figure 7, surrounded by an outer, magnetically conductive member 23, can be fitted as a unit, e.g. in a hole in a disc or the like, so that the surrounding electric fields have very little, if any, effect on the measured values obtained. Figure 7 shows the sensor unit next to the surface 1 to which the distance is to be measured. In Figure 7, the hall generator is shown connected to a pointing device 24, such as a voltmeter.

Kuvio 9 esittää kuvion 7 anturista saadun mittauskäyrän. Kuviossa 9 vaaka-akseli osoittaa etäisyyksiä mm:einä yhteen magneettisesti johtavaan esineeseen tai ei-magneettisesti johtavaan esineeseen mitattuna magneettisesti johtavan elimen avulla, joka on sijoitettu mitattavan esineen kaukana olevalle sivulle. Pystyakseli edustaa tehoa voltteina Hallin generaattorista. Lisäksi on myös mahdollista mitata ohuen, magneettisesti johtavan levyn paksuus käyttämällä niin suurta magneettikenttää, ettei levy tule kyllästetyksi, jolloin Hallin generaattorista 24 tulevan lähtösignaalin pienennys on levyn paksuuden epäsuora mittaus.Fig. 9 shows a measurement curve obtained from the sensor of Fig. 7. In Fig. 9, the horizontal axis shows the distances in mm to one magnetically conductive object or non-magnetically conductive object as measured by a magnetically conductive member placed on the distal side of the object to be measured. The vertical axis represents power in volts from the Hall generator. In addition, it is also possible to measure the thickness of a thin, magnetically conductive plate using such a large magnetic field that the plate does not become saturated, whereby the reduction of the output signal from the Hall generator 24 is an indirect measurement of the plate thickness.

Siirtämällä magneettia 22 eri aksiaaliseen asentoon sauvaa 21 ja ulompaa lieriömäistä elintä 23 pitkin voidaan Hallin gene- 8 79192 raattorieta saatua mittauskäyrää vaihdella. Kuviossa 8 magneetti 22 on esitetty väliasennossa sauvan 21 ja ulomman lieriömäisen elimen 23 pituutta pitkin. Kuvio 10 esittää Hallin generaattorista saatua mittauskäyrää kuviossa 8 esitetylle suoritusmuodolle. Magneetin 22 eri aksiaaliset asennot antavat tulokseksi eri tavoin kaltevat mittauskäyrät. Riippuen kulloinkin mitattavista etäisyyksistä ja eri etäisyyksille halutuista herkkyyksistä voidaan magneetin aksiaalista asentoa vaihdella. Magneetti voi sijaita missä tahansa asennossa magneettisesti johtavien elimien 21 ja 23 päiden välissä.By moving the magnet 22 to a different axial position along the rod 21 and the outer cylindrical member 23, the measurement curve obtained from the Hall generator 8 79192 can be varied. In Figure 8, the magnet 22 is shown in an intermediate position along the length of the rod 21 and the outer cylindrical member 23. Fig. 10 shows a measurement curve obtained from a Hall generator for the embodiment shown in Fig. 8. The different axial positions of the magnet 22 result in differently inclined measurement curves. Depending on the distances to be measured in each case and the desired sensitivities for different distances, the axial position of the magnet can be varied. The magnet can be located in any position between the ends of the magnetically conductive members 21 and 23.

Joko sauvan 21 tai ulomman lieriömäisen elimen 23 päät tai kummankin päät voivat olla viistetyt tai lovetut, kuten kuvioissa 2 ja 3 esitetään, niin että anturilla on oleellisesti muuttumaton magneettinen vastus päiden kuluessa käytössä.Either the ends of the rod 21 or the outer cylindrical member 23, or both, may be chamfered or notched, as shown in Figures 2 and 3, so that the sensor has a substantially constant magnetic resistance during use of the ends.

Claims (3)

1. Anturi etäisyyden mittaamiseksi magneettisesti johta vaan esineeseen mittaamalla magneettisen kentän muutos, johon anturiin kuuluu laite <22) pääasiassa muuttumattoman magneettivuon kehittämiseksi, jonka laitteen pohjois- ja etelänavat on sovitettu viivaa pitkin, joka kulkee olennaisesti yhdensuuntaisesti sen esineen (1) pinnan kanssa, johon etäisyys on tarkoitus mitata, elimet <21, 23) magneettivuon ohjaamiseksi, joihin elimiin kuuluu ainakin kaksi, magneettista vuota ohjaavaa osaa <21, 23), jotka on magneettisesti kytketty mainit tuun laitteeseen <22) ja sovitettu mainitun esineen <1) läheisyyteen, joilla osilla on toinen pää lähellä esinettä <1) ja toinen pää sovitettuna kauimpana esineestä <1) ja mainittu laite on sovitettu aikaansaamaan ensimmäinen magneettikenttä, joka menee mainitun esineen <1) läpi, ja toinen magneettikenttä, joka suuntautuu esineestä <1) poispäin eikä mene mainitun esineen <1) läpi, joita kenttiä ohjaavat mainitut elimet o <21, 23) kahdessa suunnassa, jotka ovat keskenään 180 siirrettyjä, tunnettu siitä, että ulompi magneettisesti johtava osa <23) ympäröi mainittua laitetta (22) ja toista <21) mainituista elimistä anturin suojaamiseksi ympäröiviä sähkökenttiä vastaan, ainakin toisen mainituista elimistä ollessa muodostettu jakamattomaksi, ei katkaistuksi, pitkänomaiseksi elimeksi, ja edelleen yksi ainoa mittauselin (5), joka mittaa magneettikentän suuruuden ja on sovitettu toiseen magneettikenttään ja ilmaväliin, sijoitettuna lähelle anturin sitä päätä, joka sijaitsee kauimpana esineestä <1) niin, että lähellä esinettä <1> kehittyvä lämpö ei pääse olennaisesti siihen vaikuttamaan, jolloin ensimmäinen ja toinen magneettikenttä vaihtelevat keskenään käännetyssä suhteessa esineen <1) ja anturin välisen etäisyyden vaihtelun funktiona, ja siitä että laite <22) magneettivuon kehittämiseksi on liukuvasti sovitettu ulomman magneettisesti johtavan osan <23) ja toisen <21) magneettivuota johtavan elimen väliin, jolloin mainitun magneettivuon kehittävän laitteen <22) sijainti mainittujen magneettivuota ohjaavien elimien <21, 23) suhteen määrää anturin mittausherkkyyden. 10 791 921. Anturi etäisyyden mittaamiseksi magneettisesti johta vaan esineeseen mittaamalla magneettisen kentän muutos, johon anturiin kuuluu laite <22) etäisyys on tarkoitus mitata, elimet <21, 23) magneettivuon ohjaamiseksi, joihin elimiin kuuluu ainakin kaksi, magneettista vuota ohjaavaa osaa <21, 23), jotka on magneettisesti kytketty mainit tuun laitteeseen <22) osilla on toinen pää lehellä esinettä 1 esineen <1) lapi, joita kenttiä ohjaavat mainitut elimet o <21, 23) kahdessa suunnassa, yes tka ovat keskenään 180 siirrettyjä, tunnettu siitä, että ulompi magneettisesti johtava osa <23) ympäröi mainittua laitetta (22) ja toista <21) yes, yes, yaksi ainoa mittauselin (5), joka mittaa magnetikentän suuruuden ja on sovitettu toiseen magnetikenttään ja ilmaväliin, sijoitettuna lähelle anturin sitä päätä, joka sijaitsee kauimpana esineestä <1) niin jolloin ensimmäinen ja toinen magneettikenttä vaihtelevat keskenään käännetyssä suhteessa esineen <1) ja anturin velisen etäisyyden vaihtelun functiona, ja siitä että laite <22) magneettivuon kehittämiseksi on liukuvasti sovit main magnet magnet hittävän laitteen <22) sijainti mainittujen magneettivuota ohjaavien elimien <21, 23) suhteen meeärää anturin mittausherkkyyden. 10 791 92 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnettu sii tä, että ulompi, magneettisesti johtava elin sisältää sylin-terimäisen osan < 2 3) ja että sisempi, magneettisesti johtava osa sisältää pääasiallisesti sauvamaisen osan (21), joka on samankeskeisesti sovitettu sylinterimäiseen osaan (23). Patenticrav2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnettu sii tä, etä ulompi, magneettisesti johtava elin sisältää sylin-terimäisen osan <2 3) ja että sisempi, magneettisesti johtava osa sisältää pääasiallisesti sauvamaisen osan (21) . Patenticrav 1. Givare för att mätä avständ tili ett magnetiskt le- dande föremäl genom att mätä en ändring av ett magnetiskt fält, vilken givare innefattar en anordning (22), för att ge-nerera ett huvudsakligen konstant magnetflöde, vilken anordning har sinä nord- ooh sydpoler anordnade utmed en linje, vilken ligger väsentligen parallell med ytan hoe det föremäl (1), tili vilket avständet skall mätäs, organ (21, 23) för att styra magnetiskt flöde, vilka organ inbegriper ätminstone tvä magnetiskt flöde styrande detaljer (21, 23), vilka är magnetiskt kopplade tili nämnda anordning (22) och arrangera-de i närheten av nämnda föremäl (1), samt vilka detaljer har en ände närä föremälet (1) och en ände placerad länget bort frän föremälet (1) och nämnda anordning är inrättad att till-handahälla ett första magnetfält, eom passerar genom nämnda föremäl (1), och ett andra magnetfält, som är riktat bort frän föremälet (1) och som icke passerar genom nämnda föremäl (1), vilka fält är styrda av nämnda organ (21, 23) i tvä riktnin- o gar, vilka löper inbördes förskjutna 180 , kännetecknad av att en yttre, magnetiskt ledande detalj (23) omger nämnda anordning (22) och det ena (21) av nämnda organ för att skärma givaren mot omgivande elektriska fält, varvid ätminstone det ena av nämnda organ är utfört säsom en odelad, icke avbruten, längsträckt detalj, och av ett enda mätorgan (5), vilket mäter ett magnetfälts storlek och vilket är lokaliserat i det andra magnetfältet och i ett luftgap, placerat närä den ände av givaren, vilken är lokaliserad länget bort frän föremälet (1) för att huvudsakligen icke päverkas av värme, som genereras i närheten av föremälet (1), varvid de första och andra magnet-fälten varierar i inbördes inverterad relation säsom en funk-1. Sensor for measuring distance to a magnetic conductor by measuring an alteration of a magnetic field, which sensor comprises a device (22), to generate a substantially constant magnetic flux, which device has its north-ea south poles arranged along a line substantially parallel to the surface of the object (1), to which the distance is to be measured, means (21, 23) for controlling magnetic flow, said means including at least two magnetic flow controlling details (21, 23). ), which are magnetically coupled to said device (22) and arranged in the vicinity of said object (1), and which details have an end adjacent the object (1) and an end located long away from the object (1) and said device is arranged to provide a first magnetic field passing through said object (1) and a second magnetic field directed away from said object (1) and not passing through said object (1), which fields are controlled by said object (1). organ (2 1, 23) in two directions, which are mutually displaced 180, characterized in that an outer, magnetically conductive member (23) surrounds said device (22) and one (21) of said means for shielding the sensor against surrounding electric fields, wherein at least one of said means is constructed as an indivisible, uninterrupted, elongated detail, and of a single measuring means (5), which measures the size of a magnetic field and which is located in the other magnetic field and in an air gap, located near the end of the transducer, which is located far away from the object (1) so as not to be substantially affected by heat generated in the vicinity of the object (1), the first and second magnetic fields varying in mutually inverted relation as a function -
FI792649A 1978-08-25 1979-08-24 SENSOR FOER MAETNING AV FOERAENDRINGAR I MAGNETFAELT. FI79192C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US93680778 1978-08-25
US05/936,807 US4229696A (en) 1976-10-12 1978-08-25 Sensor for measuring magnetic field changes

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI792649A FI792649A (en) 1980-02-26
FI79192B FI79192B (en) 1989-07-31
FI79192C true FI79192C (en) 1989-11-10

Family

ID=25469100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI792649A FI79192C (en) 1978-08-25 1979-08-24 SENSOR FOER MAETNING AV FOERAENDRINGAR I MAGNETFAELT.

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI79192C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI792649A (en) 1980-02-26
FI79192B (en) 1989-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4229696A (en) Sensor for measuring magnetic field changes
US4810965A (en) Position detecting apparatus using a magnetic sensor and a closed magnetic circuit with non-uniform magnetic flux distribution
US5596272A (en) Magnetic sensor with a beveled permanent magnet
US5323109A (en) Inductive position indicator for monitoring the relative positions of two mutually movable bodies
JPH11513797A (en) Position detection encoder
FI73078C (en) SAETTING OVER ANORDINATION FOR ADJUSTMENT.
US4439728A (en) Motion sensor utilizing eddy currents
US4554828A (en) Measuring device for the magneto-inductive measuring of the flow rate of a liquid medium
JP2010538281A (en) Sensor structure for a shaft supported by a magnetic bearing
PL130932B1 (en) Apparatus for non-destructive testing of elongated ferromagnetic articles
US3440527A (en) Magnetic thickness gauge having shielded magnet
US3502966A (en) Transducer device for measuring the relative position of two relatively movable objects
FI79192C (en) SENSOR FOER MAETNING AV FOERAENDRINGAR I MAGNETFAELT.
JP6483069B2 (en) Sensor device including carrier
CA2283209C (en) Device for detecting the position of a moveable magnet for generating a magnetic field
FI58837B (en) MAETSOND FOER MAETNING AV YTAVNOETNINGEN HOS MASKINDELAR
US3372591A (en) Flowmeter
SU905622A1 (en) Strap electromagnetic converter
US5391986A (en) Apparatus for determining the proportion of a substance having paramagnetic properties in a mixture of substances
US4814700A (en) Field current measurement device
EP0595915B1 (en) Method and device for measuring the distance between two mutually opposing surfaces by means of the reluctance method
SU493733A1 (en) Linear speed sensor
SU1221602A1 (en) Method of measuring speed of electroconducting article motion
SU924574A1 (en) Eddy-current pickup of linear speed
SU526825A1 (en) Linear speed sensor

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: GUSTAFSON, ADOLF GUNNAR