SE440560B - Apparat for magnetisk testning av bandstal - Google Patents

Description

10 15 25 30 7907429-0 2 När plåten framställes på denna kontinuerliga bana, måste den noggranna mätningen av effektförlusten vara re- lativ snabb om mängden plåt, som framställs med icke kor- rekta, magnetiska egenskaper skall reduceras till ett mini- mum eller om inte produktionshastigheten skall minskas, me- dan plåtprov för Epsteins testning skärs ut och mäts.

GB-PS 1 427 703 beskriver en apparat för kontinuer- lig testning av elektrostålplåt i en bana med ett för- farande, som innefattar magnetisering av plåten vid ett valt omrâde, då denna når fram till änden av produktions- banan, och mätning av det inducerade magnetfältet medelst lämpliga kännare. Kärnförlusten kan bestämmas och presen- teras med hjälp av värdena på de uppmätta, inducerade mag- netfälten.

För att uppnå både en hög noggrannhetsnivå och en hög överenstämmelsenivå vid mätningen av kärnförlusten måste en likformig magnetiseringsnivå åstadkommas över åtminstone den yta av plåten, som kännarna avkänner. Vid apparaten enligt ovan nämnda patentskrift magnetiseras plåten lik- formigt medelst en på en lindningsmall lindad solenoid, varvid lindningsmallen omger detta område på plåten under testning. En sådan solenoidkonstruktion begränsar emeller- tid testningsproceduren till ett förfarande, där ett magnet- fälts kraftlinjer är huvudsakligen inriktade med plåtens matningsriktning och därför inte ger möjlighet till test- ning med en plåtmagnetisering, som sträcker sig tvärs denna riktning. Detta förfarande ger dessutom problem vid styr- ningen av plåten genom solenoiden, speciellt när solenoiden är ansluten till ok för kompensering av solenoidkanteffek- ter och andra fältstörningar.

Eftersom magnettestning av både isotropiskt och an- isotropiskt elektrostål med varierande fältorientering har blivit allt mer väsentlig, är det ett ändamål med förelig- gande uppfinning att åstadkomma organ för kontinuerlig mag- netisering av en plåtyta vid vilken som helst vald fältrikt- ning. 10 15 20 25 30 35 7907429-0 3 Enligt en väsentlig aspekt med föreliggande uppfin- ning är att uppsättningarna är monterade för vridning runt en geometrisk axel, vilken är vinkelrät mot bandets plan, varvid ledarna är så anordnade att de i bandet alstrade flödena är motsatt riktade och lämnar bandet i området mellan uppsättningarna i en riktning väsentligen vinkelrätt mot bandet.

Det för testning av plåten använda magnetfältet är det magnetfält, som alstras i det omrâde av plåten, över vilket ledarna i varje uppsättning sträcker sig. Med den speciella utformningen av parallella och rätlinjiga ledare åstadkommes ett testfält med högsta möjliga homogenitets- grad. Det i plåten inducerade fältet kommer att vara normal- riktat mot plåtens plan och kan följaktligen lätt avkän- nas och mätas oberoende av orienteringen. Eftersom ledar- uppsättningarna i magnetiseringsanordningen enligt uppfin- ningen enbart placeras intill plåtens plan och inte inne- sluter plåten, kan riktningen för det medelst uppsättning- arna alstrade fältet utan hinder vridas 360° för att åstad- komma testning i flera riktningar.

För att ytterligare reducera störningen av testfältet, som alstras genom strömflödet i uppsättningarna, är de individuella ledarna i uppsättningarna hopkopplade medelst ytterligare ledare, som sträcker sig i uppsättningarnas normalriktning. Genom denna kretskonstruktion kommer det genom strömflödet i de ytterligare ledarna alstrade magnet- fältet att i huvudsak inte ha någon komponent i riktningen för det magnetfält, som används för testning, varigenom störning av testningsfältet undvikes i än högre grad.

Lämpliga uppsättningar för ledarna placeras intill varje sida av plåten under testning för att förbättra styr- kan och homogeniteten hos testningsfältet.

Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen kom- bineras ledaruppsättningarna med ett mjukt, magnetiskt ok, som är anordnat att reducera reluktansen i magnetkretsen, som innefattar plåten under testning. Vanligen har oken for- men av ett mittenben och två ytterben, vilkas fria ändar befinner sig alldeles intill plåtens plan. När ett par upp- 10 15 20 25 30 35 7907429-0 4 sättningar placeras intill åtminstone plåtens ena sida, pla- ceras varje uppsättning i var sitt utrymme mellan mitten- benet och ett ytterben av oket. När uppsättningar placeras intill varje sida av plåten, placeras två huvudsakligen identiska ok symmetriskt runt plåten.

För att säkerställa att magnettestningsapparaten en- ligt uppfinningen kan användas vid vilken orientering som helst måste även kännaren för detektering av magnetfälte- intensiteten, som induceras i plåten, kunna vridas 3600.

När kännaren är en spole, som induktivt kopplas till det fält som skall mätas, måste denna spole vara så placerad, att den kan genomskäras av fältet oberoende av fältrikt- ningen, Vid en utföringsform av uppfinningen har kännaren ¿ en plan spole, som ligger intill plåtens plan i utrym- ! met mellan ledaruppsättningarna. Vid detta arrangemang in- I nesluter spolen magnetfältet, som sträcker sig i plåtpla- f nets normalriktning. Alternativt kan spolen arrange- ras så, att den innesluter en del av det applicerade eller inducerade magnetfältet, vilken del sträcker sig förbi plåtkanten.

När magnetiseringsarrangemanget innefattar en mag- netkärna kan spolen lindas runt en del av eller ett parti av denna kärna. Vanligen lindas kännarspolen runt ett centralt effekter lindas runt detta parti via i kärnan upptagna hål. parti av kärnan för att undvika fransbildnings- vid ändarna. Detta åstadkommas genom att spolen Uppfinningen kommer att beskrivas närmare nedan med hjälp av utföringsexempel under hänvisning till medföljan- Å de ritningar. Fig l visar en planvy av en stålplåtslängd för elektromagnetiska tillämpningar och åskådliggör åtskil- da uppsättningar av ledare enligt uppfinningen för indu- cering av ett magnetfält i plåten. Fig 2 visar i perspektiv plåten i fig 1 och åskådliggör åtskilda uppsättningar av ledare intill varje sida av plåten. Fig 3 visar i sektion plåten i fig 1 och 2 och åskådliggör magnetflödeslinjer i plåten, när denna magnetiseras genom verksamgöring av le- daruppsättningarna. Fig 4 visar i perspektiv ledaruppsätt- ningarna i fig l och 2, vilka inneslutes i en magnetkärna. 10 15 20 25 30 35 7907429-0 5 Fig 5 visar en planvy av arrangemanget i fig l och innefat- tar en spole för avkänning av det i plåten inducerade mag- netfältet genom verksamgöring av ledaruppsättningarna. Pig 6 åskådliggör ett ytterligare arrangemang av en spole för avkänning av magnetfältet, som induceras i plåten i fig 3.

Fig 1 visar en kontinuerlig plåt 2 av stål, som är avsedd för elektromagnetiska tillämpningar. Plåten rör sig i pilens riktning och befinner sig vid en station vid slu- tet av tillverkningsbanan, på vilken plåten tillverkas.

Vanligen befinner sig den station, vid vilken stålplâten testas vad gäller magnetegenskaper, efter den slutliga glödgnings- och slutbearbetningsstationen, när plåten skall utsättas för den slutliga kylningen. Vid denna sta- tion och för testning på huvudsakligen det i GB-Ps 1 427 703 visade sättet magnetiseras bandet likformigt i en vald riktning, vilken i de beskrivna utföringsformerna är tvärs plâtens matningsriktning.

Plâten magnetiseras medelst ett magnetfält, som alst- ras genom strömflöde genom två uppsättningar 6 och 8 av parallella, rätlinjiga ledare, vilka uppsättningar är åt- skilda med en sträcka 10. Uppsättningarna är seriekoppla- de till en strömkälla, så att strömmen i alla ledarna av uppsättningen 6 är ensriktad och strömmar i motsatt rikt- ning i förhållande till strömriktningen i den åtskilda uppsättningens 8 ledare.

I enlighet med uppfinningen kommer ledarna i uppsätt- ningen 6 och ledarna i uppsättningen 8 att, när de verk- samgöres, alstra ett magnetfält för stålplåtstestning. Fäl- tet kommer huvudsakligen att vara homogent över det område, som täcks av de åtskilda ledarna i varje fält,samt induce- ra ett motsvarande, huvudsakligen homogent magnetfält i plåten 2. Fig 3 visar fältriktningarna för de medelst upp- sättningarna 6 och 8 inducerade fälten och dessa riktningar är motsatta varandra, så att flödet från plåten kommer att tränga huvudsakligen vinkelrätt ut från plâtens plan i området mellan uppsättningarna. Magnetkretsarna slutes utan- för plåten medelst det fält, som sträcker sig från områ- det 10 och ansluter sig till plåten vid plåtens blottlagda kanter. 10 15 20 2s_ 30 35 7907429-o 6 Genom att förbinda de individuella ledarna i uppsätt- ningarna med ledare, som sträcker sig längs den inducera- de fältriktningen, kommer det av dessa ledare alstrade fältet inte att ha någon komponent i riktningen för det inducerade fält, som alstras av ledaruppsättningarna.

Den störning, som åstadkommes på det inducerade fältet i detta arrangemang är mycket liten. Företrädesvis sker anslutningen till strömkällan medelst ledare, som sträcker sig i riktningen för de ledare, som hopkopplar uppsättningsledarna. Detta arrangemang medför i huvud- sak ingen störning på det av uppsättningarna alstrade fältet.

Fig 2 visar ledaruppsättningar, som är symmetriskt anordnade i förhållande till uppsättningarna 6 och 8 men befinner sig på plåtens 2 motsatta sida. Dessa ytterliga- re uppsättningar 12 och 14 är på motsvarande sätt anslut- na till varandra och till en strömkälla.

Fig 4 visar magnetiseringsarrangemanget i fig 2 men i denna figur är de åtskilda ledaruppsättningarna intill motsatta sidor av plåten 2 omslutna av ferromagnetiska ok l6 och 18.

Vart och ett av dessa ok har ett mittenben samt två ytterben, varvid ändarna av benen avslutas omedelbart in- till plåtens 2 plan för minskning av magnetreluktansen till ett minimum. Fig 4 visar att uppsättningarna 6 och 8 omslutes av oket 16 på ömse sidor om mittenbenet.

På motsvarande sätt omslutes uppsättningarna l2 och 14 intill plåtens 2 motsatta sida av oket 18 på ömse sidor om mittenbenet. J Oken 16 och 18 reducerar reluktansen för magnetkret- sen, som innefattar plåten 2, och ökar styrkan av det in- ducerade magnetfältet utan någon ökning av den ström, som är nödvändig för verksamgöring av ledaruppsättningarna.

Oken förbättrar också fälthomogeniteten utan att möjlighe- ten till magnetisering av plåten i vilken som helst rikt- ning förhindras.

Vid magnetisk testning av järnplåt bestäms en egen- skap för plåten genom mätning av det fält, som induceras i plåten medelst ett applicerat magnetfält, eller som en 10 15 20 25 30 35 7907429-0 7 funktion av det applicerade fältets styrka. Storleken på det applicerade fältet mäts intill plåten med hjälp av de inom tekniken välkända organen. Det inducerade magnetfältet mäts då plåten befinner sig i ett för denna bestämt plan.

I båda fallen måste en kännare, som reagerar för fältstyr- kan, vara vridbar 3600.

Fig 5 och 6 åskådliggör olika utföringsformer av en kännare i form av en spole, som kan mäta det i en rörlig plåt inducerade magnetfältet, då magnetfältet alstras en- ligt föreliggande uppfinning. Fig 5 visar en planvy av en plåt med intill plâtens ena sida placerade, åtskilda upp- sättningar 20, 24 av magnetiseringsledare, varvid känna- ren innefattar en spole 22, som ligger parallellt med plå- tens 2 plan och är anordnad att skära av en väsentlig del av det magnetfält, som sträcker sig i normalriktningen ut från plåtens plan i utrymmet mellan uppsättningarna. Den medelst spolen alstrade emk är proportionell mot det in- ducerade fältet och kan översättas till det applicerade fältet för indikering av plåtkvaliteten. Vid ett alter- nativt arrangemang, där ledaruppsättningarna i fig 5 in- neslutes mellan en magnetkärnas ben, kan kännarspolen 22 anordnas i ett motsvarande läge men anbringas i gapet mellan de blottlagda ytorna av mittenbenet och plåten.

Sådana kännarspolar kan anbringas intill varje plåtyta enligt arrangemanget för ledaruppsättningar, som utnytt- jas för magnetisering.

Fig 6 visar en alternativ utföringsform av kännar- spolen, som används i fallet, där ledaruppsättningarna detta fall avkännes det i plåten inducerade magnetfältet medelst en spole, som mä- upptas inuti ett magnetok. I ter flödet i åtminstone ett parti av oket. Figuren visar att fyra lämpligt anslutna spolar symmetriskt anbragta för omslutning av ett centralt parti av oket, ehuru ytter- ligare spolar intill den motsatta axialänden kan anbringas.

Varje spoles slinga sluts genom att den sträcker sig genom ett hål i ett lämpligt parti av oket i beroende av stor- leken på det flöde, som skall avkännas. Denna form av kän- narspolarrangemang har den fördelen, att det förflyttas 7907429-0 8 synkront med oket och med magnetiseringsarrangemanget.

Spolen eller spolarna i utföringsformen i fig 6 av- känner det flöde, som sluter magnetkretsen utanför plå- ten. En del av detta flöde fullbordar magnetkretsen i luft utanför oket. Beroende på det höga permeabilitetsförhål- lætæt för okmaterialet i förhållande till luft är stor- leken på det utanför oket liggande flödet försumbar.

Claims (7)

1. .JL___IiLa_._.-- 10 15 20 25 30 7907429-0 PATENTKRAV l. Apparat för magnetisk testning av bandstål, innefattande en med spole försedd magnetiseringsanord- ning, vilken i ett gemensamt plan innefattar åtskilda uppsättningar av väsentligen parallella, rätlinjiga ledare, varvid uppsättningarna uppbäres intill bandets plan, organ för tillförsel av ström till magnetiserings- spolen, en med spole försedd avkänningsanordning för mätning av intensiteten hos de av magnetiseringsspolen alstrade flödena i bandet, k ä n n e t e c k n a d av att uppsättningarna (6, 8, 12, 14, 20, 24) är monterade för vridning runt en geometrisk axel, vilken är vinkel- rät mot bandets (2) plan, varvid ledarna är så anordnade att de i bandet alstrade flödena är motsatt riktade och lämnar bandet i området mellan uppsättningarna i en riktning väsentligen vinkelrätt mot bandet.
2. 2. Apparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att uppsättningarna är seriekopplade medelst ytter- ligare ledare, vilka sträcker sig vinkelrätt mot de nämnda rätlinjiga ledarna i samma plan som dessa.
3. 3. Apparat enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av två magnetiseringsanordningar, vilka är placerade intill var sin av bandets båda sidor.
4. 4. Apparat enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att ledareuppsâttningarna år kombinerade med ett ok (16, 18) av mjukt magnetiskt material, vilket redu- cerar reluktansen i den magnetkrets som innefattar bandet och av att oket innefattar ett mittenben och tvâ ytter- ben, vilkas fria ändar slutar omedelbart framför bandets plan.
5. 5. Apparat enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att avkänningsanordningen innefattar en plattspole (22), vilken ligger intill planet för bandet och mellan de åtskilda uppsättningarna.
6. 6. Apparat enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d 7907429-0 10 av att avkänningsanordningens spole är lindad runt hela eller en del av oket.
7. 7. Apparat enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att spolen är lindad runt okets mittenben.