FI90806B - Coding and identification process for ferromagnetic products - Google Patents

Coding and identification process for ferromagnetic products Download PDF

Info

Publication number
FI90806B
FI90806B FI913661A FI913661A FI90806B FI 90806 B FI90806 B FI 90806B FI 913661 A FI913661 A FI 913661A FI 913661 A FI913661 A FI 913661A FI 90806 B FI90806 B FI 90806B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
code
product
identification code
barkhausen noise
magnetic
Prior art date
Application number
FI913661A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI913661A (en
FI913661A0 (en
FI90806C (en
Inventor
Markku Moilanen
Original Assignee
Markku Moilanen
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
Application filed by Markku Moilanen filed Critical Markku Moilanen
Priority to FI913661A priority Critical patent/FI90806C/en
Publication of FI913661A0 publication Critical patent/FI913661A0/en
Publication of FI913661A publication Critical patent/FI913661A/en
Publication of FI90806B publication Critical patent/FI90806B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI90806C publication Critical patent/FI90806C/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

9080690806

Ferromagneettisten tuotteiden koodaus- ja tunnistusmenetelmäMethod of coding and identification of ferromagnetic products

Keksinnön kohteena on ferromagneettisten tuotteiden 5 koodausmenetelmä, jossa tuotteeseen muodostetaan magneettinen tunnistuskoodi muokkaamalla tuotteen pinta-alueen tai sen lähialueen jäännösjännityksiä ja/tai mikrorakenne-muutoksia.The invention relates to a method of encoding ferromagnetic products 5, in which a magnetic identification code is generated in the product by modifying the residual stresses and / or microstructural changes in the surface area of the product or in its vicinity.

Koodausmenetelmää voidaan käyttää esimerkiksi te-10 rästuotteiden kuten teräslevyjen tai muiden teräksestä tai muusta ferromagneettisesta aineesta valmistettujen tuotteiden koodaukseen.The coding method can be used, for example, for coding steel products such as steel sheets or other products made of steel or other ferromagnetic material.

Nykyisin esimerkiksi terästuotteita kuten teräslevyjä koodataan ja merkitään useilla eri tavoilla. Eräs 15 tapa on viivakoodin kuten EAN-koodin käyttö siten, että tunnistettavaksi haluttava tuote koodataan yksilöllisellä viivakoodilla, joka tulostetaan tarrapaperille ja kiinnitetään seuraavaksi tuotteen kylkeen. Viivakoodi luetaan lukulaitteella, jonka antaman informaation perusteella 20 merkitty tuote on tunnistettavissa. Viivakoodi ei kuitenkaan erityisen hyvin kestä ympäristön olosuhteita, esimerkiksi mekaanista kulumista eikä muita toimintaympäristön ankaria olosuhteita. Tuotteita varastoitaessa tuotteet joutuvat alttiiksi erilaisille kolhuille, kemikaaleille ja 25 muille vaikutuksille, joiden johdosta viivakoodi kokonaan tai osittain tuhoutuu. Viivakoodi vaatii omana työvaiheenaan kiinnityksen tuotteen pintaan, ja tämän vuoksi viivakoodin käyttö vaatii ylimääräisiä toimenpiteitä. Viivakoodi ei myöskään sovellu esimerkiksi työkalujen tai laittei-30 den raaka-aineena olevien teräslevyjen merkitsemiseen mikäli halutaan, että sama merkintä säilyisi myös teräslevystä valmistetussa tuotteessa kuten mainitussa työkalussa tai laitteessa tai sen osassa.Today, for example, steel products such as steel sheets are coded and labeled in a number of different ways. One way is to use a bar code such as an EAN code so that the product to be identified is coded with a unique bar code which is printed on label paper and then affixed to the side of the product. The bar code is read by a reading device, on the basis of the information provided by which the marked product 20 can be identified. However, the bar code does not withstand environmental conditions, such as mechanical wear or other severe operating conditions, very well. When storing products, the products are exposed to various bumps, chemicals and other effects that result in the complete or partial destruction of the barcode. As a separate step in its work, the barcode requires attachment to the surface of the product, and therefore the use of the barcode requires additional measures. The bar code is also not suitable, for example, for marking steel plates as a raw material for tools or equipment, if it is desired that the same marking be retained in a product made of steel plate, such as said tool or equipment or part thereof.

Toinen tunnettu terästuotteiden tai muiden ferro-35 magneettisesta aineesta valmistettujen tuotteiden koodaus- 2 ja tunnistusmenetelmä käyttää hyväksi saattomuisteja ja koodinkantajanappeja, jotka sisältävät informaatiota kyseessä olevasta tuotteesta. Esimerkiksi koodinkantajanap-pien lukeminen yleensä tapahtuu induktiivisesta, jolloin 5 lukijalaitteen eli vastaanottimen sisältämä kela aktivoi koodinkantajanapin käsittämän lähettimen, jolloin koodin-kantajanapin sisältämä informaatio on luettavissa ja tuote näin tunnistettavissa.Another known method of encoding and identifying steel products or other products made of Ferro-35 magnetic material utilizes escort memories and code carrier buttons that contain information about the product in question. For example, the reading of the code carrier buttons is usually inductive, in which case the coil contained in the reader device 5, i.e. the receiver, activates the transmitter comprising the code carrier button, whereby the information contained in the code carrier button is readable and the product can be identified.

Saattomuistit ja koodinkantajanapit ovat luonteel-10 taan samantyylisiä kuin viivakooditunnisteet, sillä nekin vaativat erityisen tunnisteen kiinnittämistä tuotteen pinnalle, jonka johdosta tunnisteen kulutuskestävyys voi heikentyä.Accompanying memories and code carrier buttons are similar in nature to bar code tags, as they also require a special tag to be affixed to the surface of the product, which can impair the wear resistance of the tag.

Patenttijulkaisussa US 4 660 025 on esitetty esi-15 merkiksi myymälävarkauksien estämiseen käytettävä tunnistin eli kaupassa myytävään tuotteeseen kiinnitettävä mark-keri, joka ulkoiseen magneettikenttään jouduttuaan antaa pulssin, jonka harmoniset värähtelyt havaitaan vastaan-otinlaitteella. Markkerin tuottama pulssi on seurausta 20 markkerin käsittämässä erikoisvalmisteisessa langassa syntyvästä suuresta Barkhausen pulssista. Kyseinen ratkaisu vaatii erillisen markkerin kiinnittämistä merkittävään tuotteeseen, eikä siinä muokata tunnistettavaksi haluttavan tuotteen magneettisia ominaisuuksia.U.S. Pat. No. 4,660,025 discloses, for example, a detector for preventing shoplifting, i.e. a marker attached to a commercially available product which, when exposed to an external magnetic field, emits a pulse whose harmonic oscillations are detected by a receiver device. The pulse produced by the marker is the result of a large Barkhausen pulse generated in a specially made wire comprising 20 markers. This solution requires the affixing of a separate marker to the significant product and does not modify the magnetic properties of the product to be identified.

25 Barkhausen kohinamittaus on tunnettu magneettinen mittausmenetelmä, jossa mitataan muuttuvan magneettikentän aiheuttaman magneettisia alkeisalueita eli domeeneita rajoittavien seinämien epäjatkuvan liikkeen mittauskäämiin indusoimaa jännitettä, joka tulkitaan Barkhausen kohinak-30 si. Mitatun Barkhausen kohinan suuruus riippuu mm. materiaalin mikrorakenteesta ja materiaalin jännitystilasta. Barkhausen kohinamittausta on toistaiseksi sovellettu lähinnä ainettarikkomattomassa materiaalien testauksessa, jossa tutkitaan esimerkiksi hitsaussaumojen kuntoa ja kes-35 tävyyttä. Hitsatuissa rakenteissa materiaali muokkautuu li 90806 3 epätasaisesti, jolloin materiaaliin muodostuu jäännösjännityksiä, jotka puolestaan vaikuttavat materiaalin ominaisuuksiin. Jäännösjännityksiä voidaan mitata Barkhausen ko-hinamittausta käyttämällä. Barkhausen kohinamittausta on 5 tarkemmin selostettu esimerkiksi julkaisussa; Material-prufung, Band 22, 1980 Nr. 5, ss. 196 - 200.25 Barkhausen noise measurement is a known magnetic measurement method in which the voltage induced in the measuring coil by the discontinuous movement of the walls delimiting the magnetic elementary regions, i.e. the domains, caused by a changing magnetic field, which is interpreted as Barkhausen noise-30 si. The magnitude of the measured Barkhausen noise depends on e.g. the microstructure of the material and the stress state of the material. Barkhausen noise measurement has so far been applied mainly in non-destructive testing of materials, in which, for example, the condition and durability of welds are studied. In welded structures, the material is formed unevenly li 90806 3, whereby residual stresses are formed in the material, which in turn affect the properties of the material. Residual stresses can be measured using Barkhausen noise measurement. Barkhausen noise measurement is described in more detail in, for example, the publication; Material-prufung, Band 22, 1980 Nr. 5, ss. 196 - 200.

Patenttijulkaisussa US 4 408 160 on esitetty metallituotteiden jännityksen mittauslaitteisto, jossa käytetään Barkhausen magnetoakustista ilmiötä hyväksi. Kyseinen 10 ratkaisu ei kuitenkaan liity tuotteen koodaukseen tai tunnistamiseen.U.S. Pat. No. 4,408,160 discloses an apparatus for measuring the tension of metal products using the Barkhausen magnetoacoustic phenomenon. However, these 10 solutions do not involve product coding or identification.

Patenttijulkaisussa US 4 931 730 on esitetty Barkhausen kohinaa mittasignaalina käyttävä ainettarikkomaton materiaalien testauslaitteisto, mutta kyseistä ratkaisua 15 ei voida käyttää aineiden tai tuotteiden koodaukseen.U.S. Pat. No. 4,931,730 discloses a non-destructive material testing apparatus using Barkhausen noise as a measurement signal, but this solution 15 cannot be used to encode substances or products.

Tämän keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin uuden-tyyppinen menetelmä ferromagneettisten tuotteiden koodaukseen, joka välttää tunnettuihin ratkaisuihin liittyvät ongelmat.It is an object of the present invention to provide a new type of method for encoding ferromagnetic products which avoids the problems associated with known solutions.

20 Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että magneettinen tunnistuskoodi on muodostettu sellaiseksi, että se Barkhausen kohinamittauksella luettaessa antaa ennalta määrätyn tunnistettavissa olevan tuloksen.This object is achieved by a method according to the invention, characterized in that the magnetic identification code is formed in such a way that, when read by Barkhausen noise measurement, it gives a predetermined identifiable result.

25 Keksinnön mukainen menetelmä perustuu siihen aja tukseen, että tunnistettavaksi haluttavan tuotteen paikallisia magneettisia ominaisuuksia muokataan. Tuotteen olemassaolevia jäännösjännityksiä ja/tai mikrorakennemuutok-sia muokataan tai tuotteeseen aiheutetaan uusia jäännös-30 jännityksiä ja/tai mikrorakennemuutoksia, jolloin saadaan muodostettua magneettinen koodi, joka on luettavissa sinänsä tunnettua Barkhausen kohinamittausta käyttäen. Magneettinen koodi erotetaan normaalista Barkhausen kohinasta, jolloin tuotteen tunnistus voidaan suorittaa.The method according to the invention is based on the idea that the local magnetic properties of the product to be identified are modified. Existing residual stresses and / or microstructural changes in the product are modified or new residual stresses and / or microstructural changes are applied to the product, thereby generating a magnetic code that can be read using a Barkhausen noise measurement known per se. The magnetic code is separated from normal Barkhausen noise, allowing product identification to be performed.

35 Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan usei- 4 ta etuja. Tärkeimpänä etuna voidaan pitää menetelmän käyttökelpoisuutta ankarissa ympäristöolosuhteissa, ja tämä seikka johtuu siitä, ettei tuotteen pinnalle tarvitse kiinnittää mitään erityistä tunnistetta. Keksinnön mukai-5 sessa menetelmässä koodi muodostetaan tuotteen fyysiseen rakenteeseen eli esimerkiksi teräslevyn pintakerrokseen esimerkiksi kuumentamalla, jolloin koodi sijaitsee mikro-metrien etäisyydellä tuotteen pinnan alapuolella. Keksinnössä koodaus saavutetaan tuotteen jo olemassa olevia ra-10 kenteita muokkaamalla, jolloin ei ole tarvetta vaivalloisesti lisätä tuotteen pinnalle mitään muita tunnistimia, kuten esimerkiksi viivakoodia tai koodinkantajanappia, joista ainakin jälkimmäinen tarvitsee suojakseen koteloin-tia. On kuitenkin syytä mainita, että tuotteen koodaus on 15 keksinnön mukaisella menetelmällä mahdollista suorittaa myös siten, että tuotteeseen kiinnitetään ferromagneettisesta aineesta valmistettu tunnistin, joka sisältää Bark-hausen kohinamittauksella luettavissa olevan koodin.The method according to the invention achieves several advantages. The main advantage is the applicability of the method in severe environmental conditions, and this is due to the fact that no special identifier needs to be affixed to the surface of the product. In the method according to the invention, the code is formed on the physical structure of the product, i.e. on the surface layer of a steel plate, for example by heating, whereby the code is located at a distance of micrometers below the surface of the product. In the invention, the coding is achieved by modifying the existing structures of the product, so that there is no need to effortlessly add any other identifiers to the surface of the product, such as a bar code or a code carrier button, at least the latter of which needs an enclosure. However, it should be mentioned that the coding of the product can also be performed by the method according to the invention by attaching to the product a sensor made of ferromagnetic material, which contains a code readable by Bark-Haus noise measurement.

Keksinnön kohteena on myös ferromagneettisten tuot-20 teiden tunnistusmenetelmä, jossa tunnistettava tuote käsittää magneettinen tunnistuskoodin, joka on muodostettu muokkaamalla tuotteen pinta-alueen tai sen lähialueen jäännösjännityksiä ja/tai mikrorakennemuutoksia. Tunnetut tunnistusmenetelmät ovat edellä kuvattuja optisesti luet-25 tavia viivakoodiratkaisuja tai esimerkiksi induktiivisesta luettavia saattomuistiratkaisuja tarvittavine lukijoineen.The invention also relates to a method for identifying ferromagnetic products, wherein the product to be identified comprises a magnetic identification code formed by modifying the residual stresses and / or microstructural changes in the surface area of the product or in its vicinity. Known identification methods are the optically readable bar code solutions described above or, for example, inductively readable escort memory solutions with the necessary readers.

Keksinnön mukaiselle tunnistusmenetelmälle on tunnusomaista, että tuotteen magneettinen tunnistuskoodi luetaan Barkhausen kohinamittausta käyttäen mittaamalla tun-30 nistuskoodin tuottamaa Barkhausen kohinaa.The identification method according to the invention is characterized in that the magnetic identification code of the product is read using Barkhausen noise measurement by measuring the Barkhausen noise produced by the identification code.

Keksinnön mukainen tunnistusmenetelmä on erittäin luotettava ankarissakin olosuhteissa ja vaativissakin toimintaympäristöissä.The identification method according to the invention is very reliable even in harsh conditions and demanding operating environments.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viitaten 35 oheisiin piirustuksiin, joissa li 90806 5 kuvio 1 esittää koodattua tuotetta kaaviomaisesti ylhäältäpäin, kuvio 2 esittää mitattua ja suodatettua Barkhausen kohinasignaalia, 5 kuvio 3 esittää koodattua tuotetta kaaviomaisesti sivultapäin ja käytetyn laitteiston lohkokaaviota, kuvio 4a esittää mittauskäämiin indusoituneen mag-netointisignaalin ja koodauksen tuottaman Barkhausen kohina jännitesignaalin summasignaalia, .10 kuvio 4b esittää koodin osan tuottamaa korkeampi- amplitudista kohinajännitesignaalia, ja kuvio 4c esittää koodin osan tuottamaa matalampi-amplitudista kohinajännitesignaalia.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows the coded product schematically from above, Fig. 2 shows the measured and filtered Barkhausen noise signal, Fig. 3 shows the coded product schematically from the side and a block diagram of the equipment used, Fig. 4a shows the sum signal of the netting signal and the Barkhausen noise voltage signal produced by the coding, .10 Fig. 4b shows a higher amplitude noise voltage signal produced by the code part, and Fig. 4c shows a lower amplitude noise voltage signal produced by the code part.

Kuvion 1 mukainen koodattava ferromagneettinen tuo-15 te 1 voi olla esimerkiksi teräslevy, joka halutaan koodata, jotta voitaisiin seurata teräslevyn liikkeitä esimerkiksi tehdasautomaation tarpeita silmälläpitäen. Keksinnön mukaisen koodausmenetelmän perusajatuksen mukaisesti tuotteeseen 1 eli kuvion 1 teräslevyyn 1 muodostetaan koodi 2 20 tai sentapainen tunniste muokkaamalla tuotteen 1 magneettisia ominaisuuksia siten, että ne antavat Barkhausen ko-hinamittausta käytettäessä ennalta määrätyn tunnistettavissa olevan tuloksen. Keksinnön mukaisen koodausmenetelmän edullisessa toteutusmuodossa koodi 2 muodostetaan 25 muokkaamalla mekaanisesti, fyysisesti tai kemiallisesti tuotteen 1 pinta-alueen 3 tai sen lähialueen jäännösjännityksiä ja/tai mikrorakennetta. Muokkauksen ohella tai asemesta tuotteeseen voidaan myös aiheuttaa uusia jäännösjännityksiä ja/tai mikrorakennemuutoksia. Kuviossa 1 koodi 2 30 muodostuu useista koodin osista 2a-2f, jotka sijaitsevat teräslevyn 1 pinnalla tai pinta-alueella 3 vierekkäin. Koodi 2 ja sen koodin osat 2a-2f voidaan muodostaa teräs-levyn 1 pinnalle 3 usealla eri tavalla. Käyttökelpoisimpia tapoja ovat sinänsä tunnettujen pintakarkaisulaitteiden, 35 kuumennuslaitteiden tai mekaanista rasitusta ja jännitystä 6 aiheuttavien laitteiden käyttö. Tarkoitukseen sopivia laitteita ovat esimerkiksi laserlaitteet, hitsauslaitteet ja hiomalaitteet, joilla käsiteltävän tuotteen 1, esimerkiksi teräslevyn 1 pintaa 3 käsitellään. Tuotteen 1 pintaa 5 3 voidaan käsitellä myös jollakin kemikaalilla, joka lä hinnä syövyttävän vaikutuksensa ansiosta muokkaa tuotteen 1 pinnan magneettisia ominaisuuksia. Jäännösjännitykset ja mikrorakennemuutokset voivat olla esimerkiksi magneettisten alkeisalueiden eli domeenien järjestäytymisiä tai dis-10 lokaatioiden ja epäpuhtauksien muutoksia. Kuviossa 1 koodin 2 osat 2a-2f muodostetaan siten, että ensimmäisenä vasemmalta oleva tumma koodin 2 osa on esimerkiksi hit-sauslaitteella tai muutoin kuumennettu tai muutoin käsitelty, jolloin kyseisessä kohdassa teräslevyn pinnassa 3 15 syntyy jäännösjännityksiä ja/tai mikrorakennemuutoksia. Seuraava koodin osa 2b on jätetty käsittelemättä. Seuraa-vat kaksi koodin osaa 2c ja 2d ovat vastaavalla tavalla käsiteltyjä kuin ensimmäinen koodin osa 2a, jolloin käsitellyt koodin osat 2c ja 2d muodostavat yhdessä leveän 20 käsitellyn alueen, joka kuviossa 1 esiintyy yhtenäisenä tummana alueena. Seuraavana koodin 2 osana esiintyy jälleen käsittelemätön kohta, joka on merkitty viitenumerolla 2e, jonka jälkeen viimeisenä koodin osana esiintyy jälleen käsitelty kohta eli koodin osa 2f.The ferromagnetic product 1 to be coded according to Fig. 1 may be, for example, a steel plate which is to be coded in order to monitor the movements of the steel plate, for example with a view to the needs of factory automation. According to the basic idea of the coding method according to the invention, a code 2 20 or a similar identifier is formed in the product 1, i.e. the steel plate 1 of Fig. 1, by modifying the magnetic properties of the product 1 so as to give a predetermined identifiable result when using Barkhausen noise measurement. In a preferred embodiment of the coding method according to the invention, the code 2 is generated by mechanically, physically or chemically modifying the residual stresses and / or the microstructure of the surface area 3 of the product 1 or its vicinity. In addition to or instead of modification, new residual stresses and / or microstructural changes may also be caused to the product. In Fig. 1, the code 2 30 consists of a plurality of code parts 2a-2f located on the surface or surface area 3 of the steel plate 1 side by side. The code 2 and its code parts 2a-2f can be formed on the surface 3 of the steel plate 1 in several different ways. The most useful methods are the use of surface hardening devices known per se, heating devices or devices which cause mechanical stress and tension 6. Suitable devices for this purpose are, for example, laser devices, welding devices and grinding devices with which the surface 3 of the product 1 to be treated, for example a steel plate 1, is treated. The surface 5 3 of the product 1 can also be treated with a chemical which, mainly due to its corrosive effect, modifies the magnetic properties of the surface of the product 1. Residual stresses and microstructural changes can be, for example, rearrangements of magnetic elementary regions, or domains, or changes in dislocations and impurities. In Fig. 1, the parts 2a-2f of the code 2 are formed in such a way that the first dark part of the code 2 on the left is, for example, welded or otherwise heated or otherwise treated, whereby residual stresses and / or microstructural changes occur at the steel plate surface 3. The following part 2b of the code is omitted. The next two code parts 2c and 2d are treated in the same way as the first code part 2a, the treated code parts 2c and 2d together forming a wide 20 processed area, which in Fig. 1 appears as a uniform dark area. The next part of the code 2 again contains an unprocessed item, denoted by the reference number 2e, followed by the last part of the code, again the processed item, i.e. the code part 2f.

25 Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa koodi muo dostetaan säännönmukaiseksi kuvioksi kuten peräkkäisten koodin 2 osien muodostamaksi riviksi ja/tai jonoksi tai muuksi kuvioksi. Kuviossa 1 esitetyssä tuotteessa eli teräslevyssä 1 koodi 2 on muodostettu koodin osien 2a-2f 30 muodostamaksi riviksi. Rivimuotoinen tai jonomuotoinen koodi 2 on helposti luettavissa yhdensuuntaisella lukija-laitteen liikkeellä. Koodi 2 on myös helpompi muodostaa, mikäli koodin 2 osat 2a-2f ovat selkeässä, säännönmukaisessa ja kuviomaisessa järjestyksessä.In a preferred embodiment of the invention, the code is formed into a regular pattern, such as a row and / or a sequence or other pattern formed by successive parts of the code 2. In the product shown in Fig. 1, i.e. in the steel plate 1, the code 2 is formed as a row formed by the code parts 2a-2f 30. The line or queue code 2 is easily readable by parallel movement of the reader device. The code 2 is also easier to generate if the parts 2a-2f of the code 2 are in a clear, regular and patterned order.

35 Keksinnön mukaisen koodausmenetelmän eräässä edul- i· 90806 7 lisessa toteutusmuodossa koodi 2 muodostetaan muokkaamalla tuotteen 1 magneettiset ominaisuudet jäännösjännitysten ja/tai mikrorakennemuutosten kautta tai avulla suuruudeltaan sellaisiksi, että koodin 2 muodostavat koodin 2 osat 5 2a-2f ovat tuottamansa Barkhausen kohinan suuruudelta kak siarvoisia tai selkeästi kahteen suuruusluokkaan jakautuneita, jolloin on selkeästi erotettavissa alempi ja korkeampi kohinajännitetaso. Eräässä edullisessa toteutusmuodossa koodi 2 muodostetaan muokkaamalla jäännösjännityksiä 10 ja/tai mikrorakennemuutoksia tuotteen 1 joistakin kohdista, ja jättämällä muut kohdat muokkaamatta. Jäännösjännitykset ja/tai mikrorakennemuutokset voidaan esimerkiksi muodostaa sellaisiksi, että esimerkiksi kuumentamalla käsitellyt alueet tuotetta 1, eli koodin 2 osat 2a, 2c, 2d 15 ja 2f muodostavat suuruusluokan, jossa Barkhausen kohina on korkeammalla tasolla kuin käsittelemättömissä kohdissa eli koodin 2 osien 2b ja 2e kohdalla. Barkhausen kohinata-so koodin osien 2b ja 2e kohdalla muodostaa oman, alemman kohinatason mukaisen suuruusluokan. Kuviossa 1 esiintyvä 20 koodi 2a-2f voidaan havainnollisuuden vuoksi tulkita myös kaksiarvoisena binäärikoodina 101101. Puhtaana binäärikoodina koodaus 2 tosin esiintyy vasta sitten kun koodi 2 on vahvistettu, suodatettu ja kompressoitu. Kohinatasojen eroa havainnollistaa kuvio 2, johon ylempi kohinataso on 25 esitetty viitemerkinällä Bh ja alempi kohinataso on esitetty viitemerkinnällä B^ Kuviossa 1 esitetty koodi on pituudeltaan kuuden alkion mittainen, joten binäärijärjestelmässä voidaan.esittää 26 kappaletta erilaista koodia. Käytännössä koodit tulevat olemaan pidempiä, jotta koodauksen 30 erottelukyky muodostuisi riittävän kattavaksi. Esimerkiksi viidentoista alkion pituisella koodilla saadaan muodostetuksi jo 32768 erilaista koodia.In a preferred embodiment of the coding method according to the invention, the code 2 is generated by modifying the magnetic properties of the product 1 by or by means of residual stresses and / or microstructural changes such that the code 2 parts 5a to 2f of the code 2 are two Barkhausen noise or clearly divided into two orders of magnitude, in which case the lower and higher noise voltage levels can be clearly distinguished. In a preferred embodiment, the code 2 is generated by modifying the residual stresses 10 and / or microstructural changes at some points in the product 1, and leaving the other points unmodified. For example, residual stresses and / or microstructural changes can be formed such that, for example, the heated areas of the product 1, i.e. code 2 parts 2a, 2c, 2d 15 and 2f, form an order of magnitude where Barkhausen noise is higher than in the untreated areas . For parts 2b and 2e of the Barkhausen noise level, the code forms its own order of magnitude according to the lower noise level. For the sake of clarity, the code 2a-2f in Figure 1 can also be interpreted as a binary binary code 101101. However, as a pure binary code, the coding 2 only appears after the code 2 has been confirmed, filtered and compressed. The difference in noise levels is illustrated in Fig. 2, in which the upper noise level is indicated by reference numeral Bh and the lower noise level is indicated by reference numeral B ^. The code shown in Fig. 1 is six elements long, so 26 different codes can be represented in the binary system. In practice, the codes will be longer so that the resolution of the encoding 30 is sufficiently comprehensive. For example, a code of fifteen elements can already generate 32,768 different codes.

Keksinnön mukainen ferromagneettisten tuotteiden tunnistusmenetelmä on perusajatukseltaan sellainen, että 35 tuotteen 1 magneettisia ominaisuuksia muokkaamalla aikaan- δ saatu magneettinen koodi 2 luetaan mittaamalla koodatun tuotteen 1 tuottamaa Barkhausen kohinaa ainakin koodin 2 alueelta. Tunnistusmenetelmässä käytetään kuvion 3 mukaisen lohkokaavion mukaista laitteistoa, joka pääpiirteis-5 sään on Barkhausen kohinamittauksissa jo aikaisemmin käytetyn tunnetun tekniikan mukaista.The basic idea of the method of identifying ferromagnetic products according to the invention is such that the magnetic code 2 obtained by modifying the magnetic properties of the product 1 is read by measuring the Barkhausen noise produced by the coded product 1 at least in the region of the code 2. The identification method uses equipment according to the block diagram of Fig. 3, which in general is in accordance with the prior art already used in Barkhausen noise measurements.

Kuvion 3 mukaisessa laitteistossa käytetään hyväksi vaihtovirtamagneettia 4 vaihtovirtakäämeineen 4a, jolloin kyseiseen vaihtovirtamagneettiin 4 syötetään virtaa teho-10 vahvistimen 5 kautta magnetointigeneraattorilta 6. Magne-tointigeneraattorilta 6 syötetty vaihtovirta aikaansaa vaihtovirtamagneetin 4 muodostelmaan lähialueelleen muuttuvan magneettikentän. Muuttuva magneettikenttä voidaan aikaansaada myös kestomagneetin avulla siten, että koodia 2 15 luettaessa liikutetaan kestomagneettia koodialueen 2a-2f yli. Muuttuvassa magneettikentässä sijaitsevassa tuotteessa 1 olevat magneettiset alkeisalueet järjestäytyvät ulkoisen magneettikentän suuntaiseksi. Domeenien seinämien epäjatkuva liike indusoi mittauslaitteen 7 mittauskäämiin 20 8 esimerkiksi kuvion 2 mukaisen Barkhausen kohinajännitte en 11. Kukin koodin 2 osa 2a-2f tuottaa mittauskäämillä 8 mitattavan kohinajännitteen osan 11a - llf. Kuviossa 2 ja 3 on koodin osan 2a tuottaman kohinajännitteen 11a pituudeksi esitetty aika ta, joka ilmoittaa myös koodin osan 2a 25 lukuajän. Koko koodin 2 eli 2a-2f lukuaika on merkitty merkinnällä ta_f.The apparatus according to Fig. 3 utilizes an alternating current magnet 4 with alternating current windings 4a, whereby current is supplied to said alternating current magnet 4 via a power amplifier 5 from a magnetizing generator 6. The alternating current supplied from the magnetizing generator 6 causes the alternating magnet magnet 4 to change its proximity. The variable magnetic field can also be provided by means of a permanent magnet, so that when the code 2 is read, the permanent magnet is moved over the code area 2a-2f. The magnetic elemental regions in the product 1 located in the variable magnetic field are arranged parallel to the external magnetic field. The discontinuous movement of the walls of the domains induces in the measuring coil 20 8 of the measuring device 7, for example, the Barkhausen noise voltage 11 according to Fig. 2. Each part 2a-2f of the code 2 produces part 11a to 11f of the noise voltage to be measured by the measuring coil 8. Figures 2 and 3 show a time for the length of the noise voltage 11a produced by the code part 2a, which also indicates the reading time of the code part 2a. The entire reading time of code 2, i.e. 2a-2f, is denoted by ta_f.

Koodi 2a-2f luetaan liikuttamalla Barkhausen kohinaa mittaavaa laitetta 7 koodin muodostavan kuvion läheisyydessä, tai liikuttamalla koodattua tuotetta suhteessa 30 Barkhausen kohinaa mittaavaan laitteeseen. Kohinaa mittaa-va laite 7 mittauskäämeineen 8 voi olla esimerkiksi sijoitettu kiinteästi, jolloin mittauskäämin 8 ohi kuljetetaan koodattu tuote 1, kuten teräslevy. Liikutettaessa mittaus-käämiä 8 ja magnetointikäämiä 4a tuotteen 1 suhteen (tai 35 päinvastoin), indusoituu mittauskäämiin 8 sarjamuotoinen I: 90806 9Code 2a-2f is read by moving the Barkhausen noise measuring device 7 in the vicinity of the code forming pattern, or by moving the coded product relative to the Barkhausen noise measuring device 30. The noise measuring device 7 with its measuring winding 8 can, for example, be fixed, in which case an encoded product 1, such as a steel plate, is transported past the measuring winding 8. When the measuring windings 8 and the excitation windings 4a are moved relative to the product 1 (or vice versa), a series I: 90806 9 is induced in the measuring windings 8.

Barkhausen kohinajännitesignaali 11.Barkhausen noise voltage signal 11.

Kuviossa 4a esiintyy matalataajuinen (esim. 50 Hz) sinimuotoisen magnetointisignaalin kaltainen signaali 10, joka on haitallisella tavalla ja epätoivotusti indusoitu-5 nut mittauskäämiin. Signaaliin 10 on summautunut myös toivottu signaali eli kohinajännitesignaali 11, josta on kuviossa 4a esitetty ainoastaan ensimmäisen koodin 2 osan eli osan 2a lukuaikaa vastaavan ajan ta pituinen osuus 11a. Koodin ensimmäinen osa 2a siis tuottaa epätoivotun signaa-10 Iin 10 nouseville ja laskeville osuuksille summautuvan pienen Barkhausen kohinajännitteen, joka hieman nostaa sinimuotoisen signaalin 10 amplitudia kuvioon 4a merkityissä kohdissa 11a. Kuvion 4a mukainen signaali olisi saatavissa myös muista muokatuista koodin osista 2c, 2d ja 15 2f. Muokkaamattomista kohdista 2b ja 2e olisi kohinajänni te vastaavanlainen kuin kuviossa 4a, mutta siinä nousevilla ja laskevilla osuuksilla olevat koodin osan tuottamat kohinajännitteet olisivat matalampia.Figure 4a shows a low frequency (e.g. 50 Hz) sinusoidal excitation signal-like signal 10 which is adversely and undesirably induced in the measuring coil. The desired signal, i.e. the noise voltage signal 11, is also summed up in the signal 10, of which only a portion 11a corresponding to the reading time of the first code part 2, i.e. part 2a, is shown in Fig. 4a. Thus, the first part 2a of the code produces an undesired small Barkhausen noise voltage summing up to the undesired portions of the signal-10 to 10, which slightly increases the amplitude of the sinusoidal signal 10 at the points 11a marked in Fig. 4a. The signal according to Figure 4a would also be available from other modified code parts 2c, 2d and 2 2f. For the unmodified points 2b and 2e, the noise voltage would be similar to that in Fig. 4a, but the noise voltages produced by the code portion on the rising and falling portions would be lower.

Kuviossa 4b on esitetty koodin osan 2a tuottama 20 Barkhausen kohinajännite 11a vahvistettuna ja suodatettuna, jolloin koodin osan 2a tuottaman Barkhausen kohinajännitteen amplitudi on huomattavasti korkeampi kuin kuviossa 4a, ja lisäksi kuvion 4b mukaisessa signaalissa ei enää esiinny epätoivottua magnetointisignaalin mukaista signaa-25 lia 10. Kuten kuviossa 4a, niin myös kuviossa 4b kohina-jännitesignaalia on esitetty ainoastaan koodin ensimmäisen osan 2a tuottama osuus eli ajan ta pituinen osuus. Kohina-jännitteen 11a amplitudi on korkeammalla tasolla Uh, joka binaarisesti kuvaisi arvoa 1. Kuvion 4b mukainen signaali 30 olisi saatavissa myös muista muokatuista koodin 2 osista eli koodin osista 2c, 2d ja 2f.Fig. 4b shows the Barkhausen noise voltage 11a produced by the code part 2a amplified and filtered, whereby the amplitude of the Barkhausen noise voltage produced by the code part 2a is considerably higher than in Fig. 4a, and furthermore the signal of Fig. 4b no longer contains an unwanted magnetization signal. in Fig. 4a, also in Fig. 4b, only the part produced by the first part 2a of the code, i.e. the time ta part, is shown in the noise voltage signal. The amplitude of the noise voltage 11a is at a higher level Uh, which would binary represent the value 1. The signal 30 according to Figure 4b would also be available from other modified parts of the code 2, i.e. parts 2c, 2d and 2f of the code.

Kuviossa 4c on esitetty kuvion 4b kaltainen signaali, mutta kohinajännite on saatu käsittelemättömistä koodin kohdista 2b ja 2e. Kuvioon 4b verrattuna kohinajän-35 nitteen amplitudi on matalammalla tasolla eli tasolla U1# 10 joka binaarisesti kuvaisi arvoa 0.Figure 4c shows a signal similar to Figure 4b, but the noise voltage is obtained from the unprocessed code points 2b and 2e. Compared to Figure 4b, the amplitude of the noise time-35 is at a lower level, i.e. level U1 # 10, which would binary represent 0.

Magnetointisignaali voi olla myös muu kuin sinimuotoinen, esimerkiksi kolmioaalto.The magnetizing signal may also be non-sinusoidal, for example a triangular wave.

Keksinnön mukaisen tunnistusmenetelmän eräässä 5 edullisessa toteutusmuodossa mitattu koodi 2a-2f eli sarjamuotoinen kohinajännitesignaali 11 ilmaistaan kaksiarvoisena binäärisenä 1/0 - signaalina. Mitatun binäärimuotoisen tunnisteinformaation perusteella kukin koodattu tuote 1 on selkeästi ja yksiselitteisesti tunnistettavis-10 sa. Näin ollen kuhunkin koodattuun tuotteeseen 1 liittyy tuotteen identifioiva binäärikoodi.In a preferred embodiment of the identification method according to the invention, the measured code 2a-2f, i.e. the serial noise voltage signal 11, is expressed as a bivalent binary 1/0 signal. Based on the measured binary identification information, each encoded product 1 is clearly and unambiguously identifiable. Thus, each encoded product 1 is associated with a binary code identifying the product.

Kohinajännitesignaalin 11 ilmaiseminen eli erottelu muista mittauskäämiin 8 indusoituneista signaaleista kuten magnetointisignaalista 10 tapahtuu sinänsä tunnettuja vä-15 lineitä ja tapoja hyväksikäyttäen. Erottelun osalta todetaan lyhyesti lohkokaavioon 3 viitaten, että kohinajännit-teen 11 ja esimerkiksi magnetointisignaalin 10 summasig-naali syötetään vahvistimen 12 kautta kaistanpäästösuodat-timelle 13. Vahvistimella kohinajännitesignaalin 11 tasoa 20 vahvistetaan 70 - 90 dB, jonka jälkeen kaistanpäästösuo-dattimella 13 suodatetaan signaaleja siten, että suodattimen läpäisee 1 kHz - 50 kHz välisen taajuusalueen signaalit, jolloin haitallinen magnetointisignaali ja mahdollisesti mukana olevat myös 50 Hz taajuiset verkkohäiriöt 25 saadaan suodatettua eroon kohinajännitesignaalista 11. Suodatetusta kohinajännitesignaalista 11 tasasuunnataan negatiiviset signaalin osat pois tasasuuntauslohkossa 14, jonka jälkeen signaalia integroidaan. Seuraavassa lohkossa kynnyselimessä eli komparaattorissa 15 signaalin jännite-30 tasot asetetaan siten, että komparaattorin lähdössä Uout esiintyy korkeampi jännitetaso (binäärisesti 1), mikäli komparaattorin tulossa Uln esiintyy korkeampi jännite eli jännite Uh. Vastaavasti komparaattorin lähtöön Uout asetetaan matalampi jännitetaso (binäärisesti 0), mikäli kom-35 paraattorin tulossa Uln esiintyy korkeampi jännite eli jän- I.The detection of the noise voltage signal 11, i.e. the separation from other signals induced in the measuring coil 8, such as the excitation signal 10, takes place by means and means known per se. With regard to the separation, it will be briefly noted with reference to block diagram 3 that the sum signal of the noise voltage 11 and, for example, the excitation signal 10 is fed to the bandpass filter 13 via the amplifier 12. The amplifier of the noise voltage signal 11 is amplified by 70-90 dB. that the filter passes signals in the frequency range from 1 kHz to 50 kHz, whereby the harmful excitation signal and possibly also the 50 Hz frequency network disturbances 25 can be filtered to get rid of the noise voltage signal 11. The filtered noise voltage signal 11 is rectified by the negative signal parts in the rectification block 14. In the next block in the threshold element, i.e. the comparator 15, the levels of the signal voltage-30 are set so that a higher voltage level (binary 1) occurs at the output Uout of the comparator, if a higher voltage or voltage Uh occurs at the input Uln of the comparator. Correspondingly, a lower voltage level (binary 0) is set at the output Uout of the comparator if a higher voltage, i.e. a voltage I, is present at the input Uln of the comparator.

90806 11 nite U1.90806 11 nite U1.

Koodi 2 on mahdollista muodostaa myös kuumennetun ferromagneettisen tuotteen 1 jäähtymistä kontroimalla, esimerkiksi siten, että tietyistä kohdista tuotteen 1 an-5 netaan jäähtyä eri tavalla ja eri nopeudella kuin joistakin toisista kohdista tuotetta 1. Jäähdytyksen kontrolloimiseen voidaan käyttää esimerkiksi sapluunaa (ei esitetty)/ joka käsittää vuorottelevia aukkoja ja umpinaisia kohtia.It is also possible to generate the code 2 by controlling the cooling of the heated ferromagnetic product 1, for example by allowing the product 1 to be cooled differently and at a different rate from the product 1 at certain points than the product 1 to control the cooling. comprises alternating openings and closed points.

10 Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut niihin, vaan sitä voidaan monin tavoin muunnella oheisten patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Although the invention has been described above with reference to the examples according to the accompanying drawings, it is clear that the invention is not limited thereto, but can be modified in many ways within the scope of the inventive idea set forth in the appended claims.

Claims (5)

1. Kodningsförfarande för ferromagnetiska produk-ter, varvid i produkten (1) bildas en magnetisk identifie- 5 ringskod (2,2a-2f) genom att behandla restspänningar och/ eller mikrostrukturförändringar i produktens (1) yta (3), kännetecknat därav att den magnetiska identi-fieringskoden är gjord sädan att den vid avläsning med Barkhausen-brusmätning ger ett förutbestämt identifierbart 10 resultat.A coding process for ferromagnetic products, wherein in the product (1) a magnetic identification code (2,2a-2f) is formed by processing residual stresses and / or microstructure changes in the surface (3) of the product (1), characterized in that the magnetic identification code is made such that upon reading with Barkhausen noise measurement it gives a predetermined identifiable result. 2. Kodningsförfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav att den magnetiska identifie-ringskoden (2) görs sädan att identifieringskodens delar (2a-2f) alstrar tvävärdigt Barkhausen-brus (11) eller in- 15 delas tydligt i tvä storhetsklasser.Coding method according to claim 1, characterized in that the magnetic identification code (2) is made such that the parts (2a-2f) of the identification code generate divalent Barkhausen noise (11) or are clearly divided into two classes of magnitude. 3. Identifieringsförfarande för ferromagnetiska produkter, i vilket produkten som skall identifieras om-fattar en magnetisk identifieringskod (2,2a-2f), som är gjord genom att restspänningar och/eller mikrostruktur- 20 ändringar behandlas i produktens (1) yta (3) eller i när-heten av densamma, kännetecknat därav att produktens magnetiska identifieringskod (2,2a-2f) avläses med hjälp av Barkhausen-brusmätning genom att det Barkhausen-brus (11) som identifieringskoden (2,2a-2f) alstrar mäts. 253. Identification method for ferromagnetic products, in which the product to be identified comprises a magnetic identification code (2,2a-2f) made by treating residual stresses and / or microstructural changes in the surface (3) of the product (1). or in the vicinity thereof, characterized in that the magnetic identification code (2,2a-2f) of the product is read by means of Barkhausen noise measurement by measuring the Barkhausen noise (11) generated by the identification code (2,2a-2f). 25 4. Förfarande enligt patentkrav 3, känne tecknat därav att identifieringskoden (2) avläses genom att en anordning (7) som mäter Barkhausen-brus (11) förflyttas i närheten av identifieringskoden (2), eller genom att den kodade produkten (1) förflyttas i förhällan- 30 de tili anordningen (7) som mäter Barkhausen-brus (11).Method according to claim 3, characterized in that the identification code (2) is read by moving a device (7) measuring Barkhausen noise (11) in the vicinity of the identification code (2), or by moving the coded product (1) in relation to the device (7) measuring Barkhausen noise (11). 5. Förfarande enligt patentkrav 3 eller 4, kännetecknat därav att den uppmätta identifieringskoden (2) anges som en tvävärdig binär 1/0 -signal.Method according to claim 3 or 4, characterized in that the measured identification code (2) is indicated as an divalent binary 1/0 signal.
FI913661A 1991-07-31 1991-07-31 Coding and identification procedure for ferromagnetic products FI90806C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI913661A FI90806C (en) 1991-07-31 1991-07-31 Coding and identification procedure for ferromagnetic products

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI913661A FI90806C (en) 1991-07-31 1991-07-31 Coding and identification procedure for ferromagnetic products
FI913661 1991-07-31

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI913661A0 FI913661A0 (en) 1991-07-31
FI913661A FI913661A (en) 1993-02-01
FI90806B true FI90806B (en) 1993-12-15
FI90806C FI90806C (en) 1994-03-25

Family

ID=8532943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI913661A FI90806C (en) 1991-07-31 1991-07-31 Coding and identification procedure for ferromagnetic products

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI90806C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI913661A (en) 1993-02-01
FI913661A0 (en) 1991-07-31
FI90806C (en) 1994-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100262363B1 (en) Method of determining the position of magnetic elements and device related to it
US6054924A (en) Magnetic markers
CN101300608B (en) Marker for coded electronic article identification system
DE59010741D1 (en) Bar code and method and device for reading such
AU8554298A (en) Tracking metallic objects by information incorporated therein
SE469673B (en) SETTING AND DEVICE ON CONTACT-FREE SALE OF OBJECTS
CA1301881C (en) Electromagnetic identification system
WO1997004338A1 (en) Improvements relating to magnetic tags of markers
CN101151620B (en) Marker for coded electronic article identification system
GB1593431A (en) Method and apparatus for detection and identification of objects
US4203544A (en) Method for identification of coded labels
US6448764B2 (en) Method of and apparatus for contactless planarity measurements on ferromagnetic metal strip
FI90806B (en) Coding and identification process for ferromagnetic products
EP0760146B1 (en) Method for detecting codes on labels
US20080314984A1 (en) Magnetic Tag and Method and System for Reading a Magnetic Tag
SE521228C2 (en) Marker for electronic article identification, method for providing such a marker with an identity code and a device for identifying the marker
EP0788640B1 (en) Method of detecting labels with amorphous magneto-elastical tapes
US10325439B2 (en) Article identification reader, marker element for article identification and method of article identification
CA2319237C (en) Magnetic markers or tags
JP2733098B2 (en) Information reading device
Sandovskii Processing Multi-Dimensional Signals in the Magnetic-Spectrum Monitoring of Steels
JPH02114394A (en) Method for reading out magnetic information
JPH03105488A (en) Coded information recognizing method and product control method using the recognizing method
JPS60202374A (en) Detection of magnetic body
JPH0447502A (en) Information reader

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: MOILANEN, MARKKU

BB Publication of examined application
MM Patent lapsed