JPH03170036A - 温度履歴インジケーター - Google Patents
温度履歴インジケーターInfo
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- JPH03170036A JPH03170036A JP2217987A JP21798790A JPH03170036A JP H03170036 A JPH03170036 A JP H03170036A JP 2217987 A JP2217987 A JP 2217987A JP 21798790 A JP21798790 A JP 21798790A JP H03170036 A JPH03170036 A JP H03170036A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K3/00—Thermometers giving results other than momentary value of temperature
- G01K3/02—Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving means values; giving integrated values
- G01K3/04—Thermometers giving results other than momentary value of temperature giving means values; giving integrated values in respect of time
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上σ〕利用分封〕
本発明は.@度飯歴インジケーターに圓し,より詳しく
は、時間について槓分された温度の馳数である度合ま−
で検出可能な変化ケ受けるインジケーターに一丁る。
は、時間について槓分された温度の馳数である度合ま−
で検出可能な変化ケ受けるインジケーターに一丁る。
鈎間温度インジケーター例えば熱電対は既知であり,非
常に正確であるが.構造が撫細で高価なため,ワークピ
ースの輻度h歴?記録丁ろためには使用できない。
常に正確であるが.構造が撫細で高価なため,ワークピ
ースの輻度h歴?記録丁ろためには使用できない。
所定υ一点ケもつように調合したクレヨ/から例えば或
る献度h歴インジケーターは,以前から知らハでいる。
る献度h歴インジケーターは,以前から知らハでいる。
このクレヨンで標識したワークピースが,この温度に到
達丁ると,標識は直ちに融解丁るりで.こりね度に到達
したことの非可逆的な信号が残される。しかしこりイン
ジケーターは.一時的な温度り変動は,重要でなく.例
えばボイラー或分の寿命評価の目的のために長期平均温
度ケ定めようとする場合には、使用できない。
達丁ると,標識は直ちに融解丁るりで.こりね度に到達
したことの非可逆的な信号が残される。しかしこりイン
ジケーターは.一時的な温度り変動は,重要でなく.例
えばボイラー或分の寿命評価の目的のために長期平均温
度ケ定めようとする場合には、使用できない。
従来り温度測定方法が可能でない場合に,実験的な内燃
機一〇温度ケ測定丁ろためり手段としてり,テンプラグ
( Templug)と呼ばれる温度履歴インジケータ
ーが,シェルリサーテLtd によって開発された。こ
のインジケーターに内在する物理的な原理は,或る金属
及び合金は,高温にさらされた時に似久的な妓度り変化
ケ受けることに基づいているう或る温度においてO.)
a度の変化量は,曝露時間に依存丁ろ。その反対に、曝
露時間が知らハでいれば.娩度の変化の測定によって,
作動時の温度のl安が得らハる。テンプラグケ使用丁る
とこの主な利点は,その多様性(実際上どんた形状又は
大きさにもできること),耐久性(脆弱な佃所がないた
め,苛酷な環境り下り温度の測定にも適していること)
,並びに,価格が低廉なことである。
機一〇温度ケ測定丁ろためり手段としてり,テンプラグ
( Templug)と呼ばれる温度履歴インジケータ
ーが,シェルリサーテLtd によって開発された。こ
のインジケーターに内在する物理的な原理は,或る金属
及び合金は,高温にさらされた時に似久的な妓度り変化
ケ受けることに基づいているう或る温度においてO.)
a度の変化量は,曝露時間に依存丁ろ。その反対に、曝
露時間が知らハでいれば.娩度の変化の測定によって,
作動時の温度のl安が得らハる。テンプラグケ使用丁る
とこの主な利点は,その多様性(実際上どんた形状又は
大きさにもできること),耐久性(脆弱な佃所がないた
め,苛酷な環境り下り温度の測定にも適していること)
,並びに,価格が低廉なことである。
(発明か解決しようとする課題)
しかし,テンプラグにも,いくつかσ〕欠点がある。即
ち.テンプラグを用いて温度ケ測定する場合.テンプラ
グサンプルについて硬度ケ測定丁る。
ち.テンプラグを用いて温度ケ測定する場合.テンプラ
グサンプルについて硬度ケ測定丁る。
その場合, fiJ搬型り砂さ試験機は信頼度に乏しい
ため,実験室内で測定することが崖々必要となる。
ため,実験室内で測定することが崖々必要となる。
1回σ〕硬さσ〕測定に必要な時間は,1分間にもkる
ことかある。
ことかある。
硬さの測定は,1度測定ケ行1(うと正確に同じ1向所
で測定が反復できないという理由で,半破壊的である。
で測定が反復できないという理由で,半破壊的である。
本発BAKより.クロム23−27Jkil%.ニッケ
ル5−11%,鉄少くとも66%及びいずれも単独で2
.0%ケ超過しない他の成分残量から或る合金の非構造
ピースであろ湛度維歴インジケーターに絹合さハた熱応
カケ受ける物体が提供される。
ル5−11%,鉄少くとも66%及びいずれも単独で2
.0%ケ超過しない他の成分残量から或る合金の非構造
ピースであろ湛度維歴インジケーターに絹合さハた熱応
カケ受ける物体が提供される。
こり残量は,好ましくは.炭素0.005−0.009
%.シリコン0.3−0.8%、マンガン1.0−2.
0%,り70.OQ2−0.OQ6%.硫黄0. 0
0 3 −0.007%.モリブデン0−0.02%及
び銅〇一0.02%りいずねか1以上から或る。
%.シリコン0.3−0.8%、マンガン1.0−2.
0%,り70.OQ2−0.OQ6%.硫黄0. 0
0 3 −0.007%.モリブデン0−0.02%及
び銅〇一0.02%りいずねか1以上から或る。
熱心力4受ける物体は.例えばタービン部品もしくはボ
イラ一部品であってよく,非構造ピースは,プラグイン
サート,プラグ,クリップ又は挿入h』゛能なストリッ
プであってよい。
イラ一部品であってよく,非構造ピースは,プラグイン
サート,プラグ,クリップ又は挿入h』゛能なストリッ
プであってよい。
ステンレス鋼ケ用いることの利点は,耐食性,高じん性
,延性並びに事実上どんな大きさ又は形状にも作製℃き
ることである。
,延性並びに事実上どんな大きさ又は形状にも作製℃き
ることである。
本発明により,或る物体り龜度服歴についての情報ケ得
る方法において,高温において例えば非可逆的に変態し
てその田気的性負が変わるフェライト含有混粒ステンレ
ス鋼のピースである温度履歴インジケーターに,該物体
を予め組合せ,温度服&ケ発現させた後,該ピースり磁
気的性賀ケ測定し.該磁気的性質υ変化から該情報ケ推
定丁ろことから戚る万法も撮供さハる,磁気的測定は.
非敏壊的であり,再現性υある値が得られろまセ何卸も
測定ケ反復実施できる。銅には,少くとも初期値として
5%り比率りフェライトヶ通常は最初から含有させる。
る方法において,高温において例えば非可逆的に変態し
てその田気的性負が変わるフェライト含有混粒ステンレ
ス鋼のピースである温度履歴インジケーターに,該物体
を予め組合せ,温度服&ケ発現させた後,該ピースり磁
気的性賀ケ測定し.該磁気的性質υ変化から該情報ケ推
定丁ろことから戚る万法も撮供さハる,磁気的測定は.
非敏壊的であり,再現性υある値が得られろまセ何卸も
測定ケ反復実施できる。銅には,少くとも初期値として
5%り比率りフェライトヶ通常は最初から含有させる。
フェライトは,好ましくは,炭化物,中間金属相及びオ
ーステナイトに変態可能と丁る。こりもりは,好ましく
は前記υ組或のもりとし,好ましくは(変態ケ促進する
ために)予め冷間加工されるもυとするう本発明り方法
において,好都合なことに.′VB気的性質σ〕変化は
,既知17)時IMJ及び温度においてり同一の鋼組成
物上り予め定められた硲気的性質の変化に相関されてい
る。
ーステナイトに変態可能と丁る。こりもりは,好ましく
は前記υ組或のもりとし,好ましくは(変態ケ促進する
ために)予め冷間加工されるもυとするう本発明り方法
において,好都合なことに.′VB気的性質σ〕変化は
,既知17)時IMJ及び温度においてり同一の鋼組成
物上り予め定められた硲気的性質の変化に相関されてい
る。
試料中σつフェライト含量ハ,フェライトス″ープと呼
ばれる市販型0フ測定機器Y用いて測定できろっこσ.
)機器の作動原理は.砕気誇導に基づいている。フェラ
イトt’i 知i性体であり.オーステナイトは強磁性
ケ示さ7fいQノで,透磁性は.フェライト含量Qフ直
級の目安となろう 各々σつカ11定は,(必要に心じて表面酸化物4除去
して清浄にした)試料D表rkJKブローブタ直角に配
置し囚定丁ることケ行なう。フェライト含量は,%{直
で表示さ力る。f口1助かりd{11定を行なって,七
〇平均値か計算さハろ。
ばれる市販型0フ測定機器Y用いて測定できろっこσ.
)機器の作動原理は.砕気誇導に基づいている。フェラ
イトt’i 知i性体であり.オーステナイトは強磁性
ケ示さ7fいQノで,透磁性は.フェライト含量Qフ直
級の目安となろう 各々σつカ11定は,(必要に心じて表面酸化物4除去
して清浄にした)試料D表rkJKブローブタ直角に配
置し囚定丁ることケ行なう。フェライト含量は,%{直
で表示さ力る。f口1助かりd{11定を行なって,七
〇平均値か計算さハろ。
(実施f!/Il )
次に本発明ケ実施例について説明すろう特別に選定され
た組或ケ有する6個の混粒ステンレス鋼のキャストv各
々厚さが5uで幅が40Uのストリップとして作威した
。これら0.)−v−ヤストの化学親戚を表1に示す。
た組或ケ有する6個の混粒ステンレス鋼のキャストv各
々厚さが5uで幅が40Uのストリップとして作威した
。これら0.)−v−ヤストの化学親戚を表1に示す。
キャストA,C,E及びB,D,Fは.炭素含量が異な
り,各組内において二ヴケル含量が増大する,2組の合
金のキャストである。
り,各組内において二ヴケル含量が増大する,2組の合
金のキャストである。
次の前処理4行なった。
lal 前処理なく(即ち受入れ時りままセ使用−A
F{) lbl 俗液処理一ST(1000℃で1時間熔液処
理した後に水で急冷丁る〕 IcI 冷’itl−(−v−ヤストA,B,C,E
は.50%及び85%において冷延した( CF+50
. GR85)。
F{) lbl 俗液処理一ST(1000℃で1時間熔液処
理した後に水で急冷丁る〕 IcI 冷’itl−(−v−ヤストA,B,C,E
は.50%及び85%において冷延した( CF+50
. GR85)。
他0)2つりキャストは圧延中に割れケ生じたうこれら
の前処理さハた供試片は,フェライト計2用いて測定し
.次に等温熱処理したう高速り加熱及び冷却(水による
急冷)ff行なった。次式X=Di −Df/Di (式中Di −DfS2それぞれ初期及び最終のテルタ
フェライト含量である) によって,変態したデルタフェライトのフラクションケ
計算した。
の前処理さハた供試片は,フェライト計2用いて測定し
.次に等温熱処理したう高速り加熱及び冷却(水による
急冷)ff行なった。次式X=Di −Df/Di (式中Di −DfS2それぞれ初期及び最終のテルタ
フェライト含量である) によって,変態したデルタフェライトのフラクションケ
計算した。
各々り供試片について行txった測定は,相当た程度再
現b」能であり.10回の測定に一派した相対樵準物差
は,ST供試片(溶液処理した供試片)の場合,約2−
7%である。
現b」能であり.10回の測定に一派した相対樵準物差
は,ST供試片(溶液処理した供試片)の場合,約2−
7%である。
第1図は,6個の組底物全部について.変態速度が温度
(510”C.600℃及ひ705℃)と共に急激に増
大することケ示していろ。第2卸からは・+01 0
Jニッケル含量υ合金例えばA,B;C.D;E,Fか
,回様σ〕変態曲線ケ有し,ニッケル含量の高い合金は
より高速り変態ケ示丁ことが軌取らハる。炭素含量が高
いと一般に変態は多少高速になり,特に,−?ヤス}E
よりも炭素含量り高いキャス}Fり場合にはそうなる。
(510”C.600℃及ひ705℃)と共に急激に増
大することケ示していろ。第2卸からは・+01 0
Jニッケル含量υ合金例えばA,B;C.D;E,Fか
,回様σ〕変態曲線ケ有し,ニッケル含量の高い合金は
より高速り変態ケ示丁ことが軌取らハる。炭素含量が高
いと一般に変態は多少高速になり,特に,−?ヤス}E
よりも炭素含量り高いキャス}Fり場合にはそうなる。
第6園において固溶化熱処理は,変態に対してほとんど
影響しない,また冷延は.より高速の変態ケ生する。
影響しない,また冷延は.より高速の変態ケ生する。
回一のバッチからの異なった試料ケ用いて,結果ケテエ
ヴクしたところ.実研室υ条件下で再現性があることが
示された。
ヴクしたところ.実研室υ条件下で再現性があることが
示された。
温度に対する蕗出時間が知られれば,フェライトスコー
プによってモニターされたデルタフェライトの含量υフ
ラクションσク変化は.例えば第1図に示したようjj
較正曲線によって温度に直接に相関させることができる
。これまでに得られた結果は,こり温度測定手法が実朗
室り条件σ〕下に高度にM現可能であることケ示した。
プによってモニターされたデルタフェライトの含量υフ
ラクションσク変化は.例えば第1図に示したようjj
較正曲線によって温度に直接に相関させることができる
。これまでに得られた結果は,こり温度測定手法が実朗
室り条件σ〕下に高度にM現可能であることケ示した。
棟々り合金においてりそれそれ異なった変態速度は,一
度特性が定めらハた仮は,こり手法ケ,広い範囲の応用
に通合したもυとする。
度特性が定めらハた仮は,こり手法ケ,広い範囲の応用
に通合したもυとする。
実際上の応用についてはステンレス餉}ま,ホトんど全
てり形状に作製できる。一例として.ステンレス鋼は.
いろいろの佃所においてボイラー水筒中に締着しうるジ
ュビリークリップ又はタービン部品のような熱応力ケ受
ける物体に嵌合さ11るねじ込み式又は打込み式σ〕プ
ラグ又はプラグインサートとなるように作製できるし.
また筒1c沿った定常的な軸方向の温度変化ケ表わ丁た
めK煉筒ボイラーに挿入される細いストリップの形状と
してもよい。
てり形状に作製できる。一例として.ステンレス鋼は.
いろいろの佃所においてボイラー水筒中に締着しうるジ
ュビリークリップ又はタービン部品のような熱応力ケ受
ける物体に嵌合さ11るねじ込み式又は打込み式σ〕プ
ラグ又はプラグインサートとなるように作製できるし.
また筒1c沿った定常的な軸方向の温度変化ケ表わ丁た
めK煉筒ボイラーに挿入される細いストリップの形状と
してもよい。
本発四〇別の利点は,正確で再現内能な測定〜ための最
小サイズが.直径約6JIm.庫み2uに丁ぎないこと
である。こり大きさσ〕場合.大規極な変更ケ必要とせ
ずに.多数の温度インジケーターケ系内に配設できる。
小サイズが.直径約6JIm.庫み2uに丁ぎないこと
である。こり大きさσ〕場合.大規極な変更ケ必要とせ
ずに.多数の温度インジケーターケ系内に配設できる。
本発明による温度インジケーターは,発電所のボイラー
のヘッダー及び高圧蒸気タービンの作動温度である40
0°−700℃り温度において使用丁ろことに適合して
いる。大きな過熱の疑いがある場合,例えば材料り酸化
の量ケ確認することによって,山気的測定υ結果?袖完
丁ろために,微細構造上σ..)慣査が必安となる。東
量り大きな或分の場合,マルテンサイトへの変態2′生
1るほと冷却速度か高くなることは考えられない。換言
すれば,伍気的分析は.変態フェライトσつ%値υ正確
なガイドであり続けると思われる。しかし急冷り疑いが
ある場合は.做小栴造上の点検か必敦とkろう。
のヘッダー及び高圧蒸気タービンの作動温度である40
0°−700℃り温度において使用丁ろことに適合して
いる。大きな過熱の疑いがある場合,例えば材料り酸化
の量ケ確認することによって,山気的測定υ結果?袖完
丁ろために,微細構造上σ..)慣査が必安となる。東
量り大きな或分の場合,マルテンサイトへの変態2′生
1るほと冷却速度か高くなることは考えられない。換言
すれば,伍気的分析は.変態フェライトσつ%値υ正確
なガイドであり続けると思われる。しかし急冷り疑いが
ある場合は.做小栴造上の点検か必敦とkろう。
第1図は,種々の Q度においてυST条件ty)下の
試料Cの時間一温度一変態曲線ケ,即ち時間の胸数とし
てり変態ケ示す線幽.第2図は,ST条件の下(7J全
部の611Mlの供試片について時間り関数としての7
05℃においての羨態ケ示″J′″線卸,第3図kj.
AR,ST.CR50及びCR85p>各条件ニおいて
1つずつ合計47の供試片GKついてり.時間υ一数と
してσつ600℃O変態ケ示す組国でである。 第1 2園にねいて曲線0705は同一 であり. また第1 3図にむいてlfil線6口(IST は回一て:ある。 (外4名) Fig. 7 Fig. 2.
試料Cの時間一温度一変態曲線ケ,即ち時間の胸数とし
てり変態ケ示す線幽.第2図は,ST条件の下(7J全
部の611Mlの供試片について時間り関数としての7
05℃においての羨態ケ示″J′″線卸,第3図kj.
AR,ST.CR50及びCR85p>各条件ニおいて
1つずつ合計47の供試片GKついてり.時間υ一数と
してσつ600℃O変態ケ示す組国でである。 第1 2園にねいて曲線0705は同一 であり. また第1 3図にむいてlfil線6口(IST は回一て:ある。 (外4名) Fig. 7 Fig. 2.
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)クロム23−27重量%、ニッケル5−11%、鉄
少くとも63%及びいずれも単独で2.0%を超過しな
い他の成分残量から成る合金の非構造ピース(piec
e)である温度履歴インジケーターに組合された熱応力
を受ける物体。 2)該ピースを含む合金において前記残量が、炭素0.
005−0.009%、シリコン0.3−0.8%、マ
ンガン1.0−2.0%、リン0.002−0.006
%、硫黄0.003−0.007%、モリブデン0−0
.02%及び銅0−0.02%のいずれか1以上から成
る請求項1記載の物体。 3)該ピースが、プラグインサート、プラグ、クリップ
又は挿入可能なストリップである請求項1又は2記載の
物体。 4)タービンの一成分又はボイラーの一成分である請求
項1−3のいずれか1項記載の物体。 5)或る物体の温度履歴についての情報を得る方法にお
いて、高温において例えば非可逆的に変態してその磁気
的性質が変わるフェライト含有混粒ステンレス鋼のピー
スである温度履歴インジケーターに、該物体を予め組合
せ、温度履歴を発現させた後、該ピースの磁気的性質を
測定し、該磁気的性質の変化から該情報を推定すること
から成る方法。 6)該クェライトが、炭化物、金属間相及びオーステナ
イトに変態可能な請求項5記載の方法。 7)該物体が請求項1−4のいずれか1項記載のもので
ある請求項6記載の方法。 8)磁気的性質の変化を既知の時間及び温度においての
同じ鋼組成においての予め定めた磁気的性質の変化に相
関させる請求項5−7のいずれか1項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
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---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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EP (1) | EP0413578B1 (ja) |
JP (1) | JPH03170036A (ja) |
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DE2430338A1 (de) * | 1974-06-25 | 1976-01-08 | Siemens Ag | Temperaturfuehler |
US3969109A (en) * | 1974-08-12 | 1976-07-13 | Armco Steel Corporation | Oxidation and sulfidation resistant austenitic stainless steel |
GB1526726A (en) * | 1974-10-15 | 1978-09-27 | Shell Int Research | Method and apparatus for detecting temperature variation above or below a predetermined value |
JPS5552921A (en) * | 1978-10-13 | 1980-04-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Temperature detector |
JPS55134989A (en) * | 1979-04-09 | 1980-10-21 | Fujitsu Ltd | Temperature-sensitive element material and manufacturing thereof |
CA1171933A (en) * | 1980-06-23 | 1984-07-31 | Yasushi Wakahara | Apparatus for detecting the local temperature variations of an object and the sites of the temperature variations |
JPS57169050A (en) * | 1981-02-10 | 1982-10-18 | Toshiba Corp | Temperature sensitive amorphous magnetic alloy |
JPS5852536A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-28 | Toshiba Corp | 温度指示器 |
JPS5895232A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-06 | Toshiba Corp | インダクタンス素子 |
JPS6059291B2 (ja) * | 1982-02-23 | 1985-12-24 | 株式会社クボタ | 製紙サクションロ−ル用高腐食疲労強度二相ステンレス鋳鋼 |
DE3210907C2 (de) * | 1982-03-25 | 1984-07-19 | Schwan-Stabilo Schwanhäußer GmbH & Co, 8500 Nürnberg | Indikator für die Anzeige einer Zeit/Temperatur-Belastung |
CA1214667A (en) * | 1983-01-05 | 1986-12-02 | Terry A. Debold | Duplex alloy |
JPS59150692A (ja) * | 1983-02-17 | 1984-08-28 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | フエライトオ−ステナイト二相ステンレス鋼溶接材料 |
SU1136034A1 (ru) * | 1983-05-06 | 1985-01-23 | Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского | Сигнализатор температуры |
JPS6052523A (ja) * | 1983-09-01 | 1985-03-25 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | フエライト−オ−ステナイト二相ステンレス鋼の製造方法 |
US4740254A (en) * | 1984-08-06 | 1988-04-26 | Sandusky Foundry & Machine Co. | Pitting resistant duplex stainless steel alloy |
GB2203680B (en) * | 1987-04-21 | 1991-06-26 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | A direct production process of a stainless steel strip having excellent superplasticity and surface properties |
-
1989
- 1989-08-17 GB GB898918774A patent/GB8918774D0/en active Pending
-
1990
- 1990-08-15 US US07/567,374 patent/US5096304A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-16 GB GB9018002A patent/GB2235213B/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-16 EP EP90308989A patent/EP0413578B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-08-16 DE DE90308989T patent/DE69006429T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-17 JP JP2217987A patent/JPH03170036A/ja active Pending
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Publication number | Publication date |
---|---|
US5096304A (en) | 1992-03-17 |
DE69006429D1 (de) | 1994-03-17 |
GB2235213A (en) | 1991-02-27 |
GB2235213B (en) | 1993-06-23 |
EP0413578A1 (en) | 1991-02-20 |
EP0413578B1 (en) | 1994-02-02 |
GB9018002D0 (en) | 1990-10-03 |
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DE69006429T2 (de) | 1994-05-11 |
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