WO2014191352A2 - Inductive sensor - Google Patents

Inductive sensor Download PDF

Info

Publication number
WO2014191352A2
WO2014191352A2 PCT/EP2014/060829 EP2014060829W WO2014191352A2 WO 2014191352 A2 WO2014191352 A2 WO 2014191352A2 EP 2014060829 W EP2014060829 W EP 2014060829W WO 2014191352 A2 WO2014191352 A2 WO 2014191352A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic field
field sensor
sensor
metal object
coil
Prior art date
Application number
PCT/EP2014/060829
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2014191352A3 (en
Inventor
Ralf Ph. SCHMIDT
Original Assignee
iCONTROLS k.s.
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 iCONTROLS k.s. filed Critical iCONTROLS k.s.
Publication of WO2014191352A2 publication Critical patent/WO2014191352A2/en
Publication of WO2014191352A3 publication Critical patent/WO2014191352A3/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/10Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
    • G01V3/101Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils by measuring the impedance of the search coil; by measuring features of a resonant circuit comprising the search coil
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/10Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils
    • G01V3/104Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils
    • G01V3/105Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils forming directly coupled primary and secondary coils or loops
    • G01V3/107Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices using induction coils using several coupled or uncoupled coils forming directly coupled primary and secondary coils or loops using compensating coil or loop arrangements

Definitions

  • the invention relates to an inductive sensor for detecting a material and / or shape parameter of a metal object.
  • Time-varying magnetic fields induce eddy currents in metal objects, whose secondary magnetic field of material and / or
  • a responsive to the secondary magnetic field magnetic field sensor provides a response signal which information about the material and / or
  • the magnetic field sensor is arranged coaxially in the transmitting coil supplying the primary magnetic field.
  • An electrical evaluation circuit compares the response signal delivered by the magnetic field sensor in a test position with a reference signal which represents the material and / or shape parameter in a reference position of the blade. The evaluation circuit thus provides an information signal which, based on the reference position, represents a measure of any cracks present in the test position.
  • the evaluation circuit monitors with respect to the primary
  • the eddy current sensor comprises an AC-fed transmitting coil and a spaced-apart thereof, connected to an evaluation circuit
  • Receiver coil U-shaped cores made of ferromagnetic material
  • Pulse generator energized while the differential coil assembly is connected to an evaluation circuit that analyzes the waveform of the response signal of the receiving coil and depending on the times at which maximum values, minimum values, zero values or inflection points of the waveform occur detects the electrically conductive object.
  • the deviations of the response signals in the test positions of the response signals of the reference positions are often low, which reduces the accuracy with which material and / or shape parameters can be detected, decreases.
  • the distance of the transmitting coil and / or the magnetic field sensor from the metal object to be tested has a comparatively large influence on the determination of the material and / or shape parameter, which on the one hand, the accuracy of the determination deterioration of the material and / or shape parameter, or the built-in Limited situation when the inductive sensor is part of a plant or a machine with predetermined installation space ratios.
  • Material change by welds or welds also for the positioning of the metal objects in a suitable for subsequent processing spatial location.
  • Other examples are the detection of screw nuts, which are concealed behind holes in sheet metal parts or the detection of undesirable adhering sheet metal parts in a designed for feeding of sheet metal parts manufacturing plant.
  • Another field of application in which conventional eddy-current sensors can only be used to a limited extent is material recognition, for example the distinction between
  • Non-ferrous metal parts, iron parts or parts made of stainless steel are also only limited for the determination of hardness differences, in particular the surface hardness of
  • the invention is based on an inductive sensor for detecting a material and / or shape parameter of a metal object, which comprises:
  • Eddy current dependent response signal supplying magnetic field sensor in particular in the form of a Empfangsspuie and
  • an evaluation circuit which responds to the response signal and which represents a material and / or shape parameter
  • Transmitter coil and the magnetic field sensor are arranged transversely to their magnetic main axes side by side and the metal object based on the magnetic field main axes on the same side of the transmitting coil and the magnetic field sensor can be arranged, wherein the
  • the center of maximum sensitivity of the receiving coil at least overlaps, if not substantially completely covers, the region of maximum eddy currents induced by the transmitting coil in the metal object. This increases the
  • the sensitivity of the sensor can be improved in particular if, as will be explained in more detail below, the transmitting coil and / or the magnetic field sensor are associated with magnetic shielding means which prevent the magnetic field sensor from directly exceeding the magnetic field
  • the shielding means may be a shielding wall arranged between the transmitting coil and the magnetic field sensor act. Additionally or alternatively, the transmitting coil and / or the magnetic field sensor can be shielded individually.
  • the improvement consists in that the transmitting coil and the magnetic field sensor are arranged side by side, either
  • Metal object related to the magnetic field main axes on the same side of the transmitting coil and the magnetic field sensor can be arranged and that the evaluation circuit responds to the first occurring during the drive pulse in the waveform of the response signal extreme value and / or zero value and / or inflection point value and / or at least one However, a predetermined time after the start of the drive pulse still occurring during the drive pulse amplitude value of the waveform of the response signal responds and that the material and / or shape parameters
  • the information signal representing the material and / or shape parameter is already determined during the drive pulse, ie within a time span in which the drive pulse excites the transmit coil. It has been found that the response signal of the magnetic field sensor when the transmitting coil is excited is less susceptible to interference than in the case of an evaluation of the response. Signals with decaying excitation after the end of the drive pulse, as is common practice in conventional inductive sensors of the type in question.
  • the drive pulses are preferably narrow rectangular pulses with a pulse width between about 10 ns and 10 ps.
  • the drive pulses are expediently generated periodically with a pulse break which is sufficiently large to ensure that the influence of the drive pulse on the response signal has decayed to a negligible value until the occurrence of the next drive pulse.
  • the pulse interval is on the order of 50 to 200 ps.
  • Driver pulses specific response signal contains a wide
  • Frequency spectrum which allows to determine even relatively small changes in the material and / or shape parameter with sufficient accuracy.
  • the inductance of the transmitting coil and the amplitude of the driving pulse are dimensioned such that the response signal already has an extreme value during the pulse duration of the driving pulse.
  • the extreme value is a maximum value of the response signal.
  • the response signal starts at a minimum.
  • the extreme value is followed by a zero value of the response signal.
  • the transmitter coil is expediently dimensioned such that the zero value also occurs during the pulse duration of the driver pulse; However, the zero value may also depend on the inductance of the transmitting coil, the amplitude of the
  • Termination of the drive pulse occur. It has been found that the signal edge of the response signal leading from the first extreme value to the first zero value of the response signal is also a measure of the material and / or shape parameter of the metal object to be determined. The determination of the material and / or shape parameter representing
  • Information signal is dependent on the occurring during the drive pulse first extreme value and / or the first Zero value in the signal response of the response signal and / or dependent on an occurring during the drive pulse region of the signal edge of the response signal between the first extreme value and the first zero value and / or at least one inflection point value of the waveform.
  • the time of the first extreme value and / or the time of the first zero value in each case based on the beginning of the driver pulse can be evaluated here.
  • the amplitude value of the first extreme value and / or the amplitude value of the signal edge between the first extreme value and the first zero value and / or the signal progression gradient determined at a predetermined time during the drive pulse at the inflection point value for the determination of the material and / or form parameter representing information signal to be evaluated.
  • Metal object relative to the transmitting coil or the magnetic field sensor depends.
  • the distance of the metal object from the transmitter coil or the magnetic field sensor can therefore vary without this having any effect on the information signal.
  • An evaluation circuit of the type explained in the second aspect of the invention is preferably also used in the first aspect of the invention.
  • the signal profile of the response signal of the magnetic field sensor can also be achieved by correlating the signal profile of the response signal with a reference signal profile or else Information signal is transmitted by methods of a fast
  • the inductive sensor according to the invention is particularly suitable for determining deviations of the material and / or shape parameters of the metal object from a reference value of the parameter, as can be determined for example in a reference position of the metal object by means of the same inductive sensor. It is understood, however, that the reference value can also be predetermined based on empirical values.
  • the magnetic field sensor with the primary magnetic field generated by the transmitting coil is usually firmly coupled.
  • the accuracy of the evaluation can be improved if the direct magnetic field coupling of the transmitting coil and of the magnetic field sensor is reduced.
  • the inductive sensor according to the invention the transmitting coil and the magnetic field sensor are arranged on opposite sides of the metal object at a distance from each other, wherein the magnetic field sensor responsive to the secondary magnetic field induced by the primary magnetic field of the transmitting coil in the metal object eddy currents.
  • Metal object is expediently chosen in its dimensions so large that it also acts for eddy current shielding of the primary magnetic field with respect to the magnetic field sensor.
  • Transmitting coil and the magnetic field sensor are in this case in the direction of their magnetic field main axes opposite each other, in particular coaxially with each other, so that the magnetic field sensor is substantially aligned with the range of maximum eddy currents.
  • Magnetic field main axis is to be preceded and understood in the following the axis, along which the transmitter coil their magnetic field strength maximum has, or the magnetic field sensor its largest
  • Magnetic field strength sensitivity has.
  • the transmitting coil and the magnetic field sensor are arranged at a distance from each other on the same side of the metal object, transversely to their magnetic field main axes.
  • the proportion of the magnetic fields that cross over from the transmitting coil directly onto the magnetic field sensor can be reduced, with which the relative influence of the eddy currents induced in the metal object on the response signal increases.
  • the magnetic field main axes of the transmitting coil and the magnetic field sensor are inclined toward each other toward the metal object, so that, despite the
  • induced eddy currents can be aligned overlapping.
  • the transmitting coil and / or the magnetic field sensor In a preferred embodiment of the first and second aspects of the invention, the transmitting coil and / or the magnetic field sensor
  • the shielding means which at least partially shield the magnetic field sensor against directly exceeding magnetic field of the transmitting coil.
  • the shielding means may be ferromagnetic material. Preferably, however, it is after the
  • the shielding means may be a shielding wall arranged between the transmitting coil and the magnetic field sensor. Additionally or alternatively, the transmitting coil and / or the magnetic field sensor may be arranged in a shield cup open in the direction of the magnetic field main axis. It is understood that the shield cup optionally may have the shape of a socket open on both sides or the like.
  • the magnetic field sensor may have another, through
  • a compensating sheet metal part can be arranged on the side facing away from the metal object side of the transmitting coil and / or the magnetic field sensor, which changes the waveform of the response signal due to the induced eddy currents in it.
  • the shape and / or the dimensions of the compensation sheet metal part, in particular, the zero value of the reference response signal can be adjusted to zero.
  • the response signal of the magnetic field sensor can be influenced by reference materials brought directly into the influence range of the transmission coil and / or the magnetic field sensor, in particular for compensation or adjustment of the reference zero value of the reference response signal.
  • Metal object can be arranged, the comparison of the
  • a further magnetic field sensor in particular also be arranged in the form of another receiving coil, between the transmitting coil and the further magnetic field sensor, a reference metal object is arranged, in which the transmitting coil eddy currents induced on the magnetic field of the further magnetic field sensor responds, wherein the evaluation circuit for forming the reference value
  • Pulse generator excitable transmission coil at a distance from the
  • a reference metal object may be arranged, in which the further transmitting coil induces eddy currents, on the magnetic field of which the magnetic field sensor also responds, wherein the
  • Evaluation circuit provides the information signal depending on the difference of the response signals of the transmitting coil and the reference value.
  • a further transmitting coil or a further magnetic field sensor can be dispensed with if a reference metal object is additionally arranged between the transmitting coil and the magnetic field sensor in which the magnetic field of the eddy currents induced in the metal object to be investigated induces secondary eddy currents, to which the magnetic field sensor then responds or in which the magnetic field of the transmitting coil induces eddy currents whose magnetic field in turn induces the secondary eddy currents in the metal object to whose magnetic field the magnetic field sensor responds.
  • the transmitting coil and, as far as the magnetic field sensor is designed as a receiving coil
  • Reception coil designed as air coils.
  • inductive sensors with air coils are not affected by magnetic foreign fields, since air coils show no saturation behavior. In this way, for example, welding resistance of the inductive sensors can be achieved.
  • the amplitude of the evaluated during the drive pulse The response signal of the magnetic field sensor can fluctuate greatly, in particular if both extreme values and zero values are used for the evaluation
  • the evaluation circuit has an amplifier with a non-linearly decreasing gain factor as the input signal amplitude increases.
  • a logarithmic amplifier is suitable.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of an inventive, operating on the eddy current principle, inductive sensor;
  • Figures 2a and b are timing diagrams of a transmission coil of the sensor supplied driving pulses or detected by means of a receiving coil response signals;
  • Figure 3 is a schematic representation of a second embodiment of an operating according to the eddy current principle inductive sensor
  • FIGS. 4 to 6 variants of the inductive sensor according to FIG. 3.
  • Figure 1 shows an operating according to the eddy current principle, inductive sensor 1, with a material and / or shape parameter of a
  • Metal article 3 for example, a sheet metal part or a cast molding or the like and / or the deviation of this parameter can be detected by a reference value.
  • the sensor 1 has a transmitting coil 5, designed as an air coil, whose magnetic field main axis 7 is directed onto the metal object 3. On the same side of the
  • Metal object is at a distance next to the transmitting coil 5 a
  • Magnetic field sensor 9 here in the form of an air-core coil Reception coil arranged whose magnetic main axis 11 is directed at an angle ⁇ against the magnetic field main axis 7 of the transmitting coil 5 inclined to the metal object 3.
  • the magnetic field main axes 7, 1 1 thus have a smaller distance on the metal object 3 than between the transmitting coil 5 and the magnetic field sensor 9.
  • the transmitting coil 5 is excited by a series of rectangular pulses 13 (FIG. 2a) of a pulse generator 15, thus generating a primary one
  • Magnetic field sensor 9 responds. Since the magnetic field main axes 7, 1 1 are inclined towards each other toward the metal object 3, the maximum sensitivity range of the magnetic field sensor 9 overlaps the range of maximum eddy currents induced by the transmitting coil 5, which is the
  • the magnetic field sensor 9 is connected to an evaluation circuit 19 which receives a response signal S (FIG. 2 b) dependent on the secondary magnetic field via an amplifier 21 and evaluates it in more detail below with reference to FIGS. 2 a and 2 b and with one in a memory 23 stored reference value.
  • the evaluation circuit 19 outputs the material and / or shape parameter or its deviation from a reference value
  • the reference value in the memory 23, which may be a group of values indicative of the reference, may be given empirically or, as shown in Figure 1 for the region 17, measured in a reference position of the metal object 3 and
  • the evaluation circuit supplies 19 an information signal deviating from the reference value, which represents the change of the material and / or shape parameter of the metal object 3.
  • the reference value represents the change of the material and / or shape parameter of the metal object 3.
  • the sensor 1 compares the response signal evaluated for the area 17 'with the reference response signal evaluated for the reference area 17, which allows a proper identification as to whether the nut 29 is present or not.
  • a weld 31 is attached to the sheet metal article whose position relative to the metal object 3 is identifiable when the sensor 1 and the
  • Metal object 3 are moved relative to each other.
  • the sensor 1 thus allows automated alignment of the metal object 3 for further processing.
  • the sensor 1 also permits detection of other parameters, for example the detection of degrees of hardness, in particular surface hardness grades of metal components and their deviation from a reference value.
  • metal objects can be classified according to the type of metal, such as non-ferrous metal, steel or stainless steel.
  • the transmission coil 5 is excited by a sequence of rectangular drive pulses 13 of constant amplitude P 0 .
  • the drive pulses 13 have a pulse width T 0 between a few nanoseconds and a few microseconds, preferably about 2 to 3 ps.
  • the drive pulses 13 are separated from each other by pulse gaps Ti, which is substantially longer than the pulse width T 0 and, for example, between 50 and 200 ps.
  • the evaluation circuit 19 examines response signals of the magnetic field sensor 9 essentially only during the pulse duration T 0 of the drive pulses, the information signal representing the material and / or shape parameter of the metal object 3 in each case being dependent exclusively on Waveform of the response signal during the duration of the drive pulse 13 is determined. It has been found that the response signal is less affected by foreign influences, as long as the transmitting coil is excited by the driving pulse. Due to the pulse interval Ti, which is considerably longer than the pulse duration T 0 , the response signal can be up to
  • Driver pulses are relatively short square pulses, the response signal is influenced by a comparatively large frequency spectrum of the eddy currents, which the accuracy with which material and / or shape parameters of the metal object 3 can be recognized benefits.
  • FIG. 2b shows by way of example the signal curve of the response signal S of the magnetic field sensor 9 as a function of the time t.
  • solid line 31 is an example of the waveform of the
  • the signal curve of the response signal of the magnetic field sensor 9 changes, as illustrated by a dot-dashed signal profile 31 'for a material and / or shape configuration of the metal object 3 deviating from the reference region 17.
  • the maximum value 33 can change into the maximum value 33 ', wherein not only the time of the maximum value with respect to the beginning t 0 of the drive pulse can change from t m to but also the amplitude value S m of the maximum value in s m >.
  • the zero value 37 can change from the time t n to the zero value 37 'at the time t n -.
  • the slope and the shape of the falling edge 35 may change, as indicated at 35 '.
  • the flank shape can also be used to detect the material and / or shape parameter of the
  • Metal object 3 are evaluated, wherein at a predetermined time during the duration of the drive pulse, the amplitude of the signal waveform 31 and 31 'is detected.
  • the amplitude value of the signal curve 31 increases from S t for the reference value to S r . It is understood that amplitude values S t and S f can also be detected at several times ti.
  • the evaluation circuit 19 For the determination of the deviation of the material and / or shape parameter of reference values of the parameters and the monitoring whether predetermined limits of deviation are maintained or exceeded, the evaluation circuit 19 forms difference values, for example the time parameters t m and t m ' and / or t n and t rf and / or amplitude difference values S m and Sm and / or S t and S r .
  • the difference values are used with limit values and / or threshold windows for the determination of the material and / or
  • evaluation circuit 19 also evaluate the values of the response signal and / or according to predetermined algorithms for determining the information signal by comparison with limit values and / or
  • Evaluate threshold windows Also, differential values of a current information signal and a reference information signal can be formed and compared with limit values and / or threshold value windows.
  • the waveform of the response signal of the magnetic field sensor 9 may also contain inflection points in the mathematical sense, at which changes the sign of the slope change of the waveform, ie the second time derivative of the waveform is zero. Even such
  • Turning point values can be evaluated for determining the information signal, for example by comparing the slope value at the inflection point with a reference value or a threshold value and / or threshold value window.
  • Magnetic fields of the transmitting coil 5 can influence the response signal of the magnetic field sensor 9 which represents the secondary magnetic fields of the eddy currents.
  • the magnetic field sensor 9 is not only arranged transversely to the magnetic field main axes 5, 1 1 at a distance from the transmitting coil 5, but between the magnetic field sensor 9 and the transmitting coil 5 is a shielding wall 41 shielding the magnetic field (FIG ) arranged.
  • the transmitting coil and / or the magnetic field sensor 9 may be arranged in a magnetic field shielding cup 43 which is open to the metal object 3.
  • the shielding wall 41 and the shielding cup 43 may be made of ferromagnetic material, but are preferably formed as eddy current shielding means and made of non-ferromagnetic metal.
  • the shielding means 41, 43 act passively. Additionally or alternatively, the magnetic field sensor 9, a further from the pulse generator 15 with
  • Driver pulses excited transmission coil 45 may be assigned to at least partially compensated by the transmission coil 5 directly coupled to the magnetic field sensor 9 magnetic fields.
  • the passive or active shielding measures improve the response accuracy of the sensor to material and / or shape parameters of the metal article 3.
  • the transmitting coil 5 and / or the magnetic field sensor 9 may be assigned the electrically conductive materials influencing the magnetic field, as shown in FIG the metal object 3 facing away from the transmitting coil 5 and the magnetic field sensor 9 is indicated at 47.
  • Figure 3 shows a variant of an inductive sensor 1 a, which differs from the sensor 1 of Figure 1 only in that the transmitting coil 5a in the direction of their magnetic main axes 7a and 1a are spaced from each other, while the metal object 3a for the determination of the material and / or shape parameter between the
  • Transmit coil 5a and the magnetic field sensor 9a is located.
  • the transmitting coil 5a and the magnetic field sensor 9a are thus arranged on opposite sides of the metal object 3a.
  • the metal object 3a With sufficiently large transverse dimensions of the metal object 3a, as may be the case, for example, in the inspection of metal plates or the like, the metal object 3a simultaneously acts as a shielding of the magnetic field sensor 9a against direct coupling over of the primary magnetic field of the transmitting coil 5a.
  • the help of such an arrangement can be monitored not only the material and shape parameters, as explained with reference to Figure 1, but for example also separation errors, as may occur in material feeders, if instead, as desired, of individual metal objects, such as Example sheet metal pieces, two or more adhering sheet metal pieces of a further processing
  • magnétique field sensor 9a is expediently designed as a receiving coil, the coils 5a and 9a being air coils.
  • FIG. 4 shows an inductive sensor similar to the sensor of FIG. 3, but magnetic field sensors 9b and 9b ', which are designed as air coils on both sides in the direction of their magnetic field main axis 7b and excited by rectangular drive pulses, are spaced apart from the magnetic field sensor
  • Transmitter coil 5b are assigned.
  • the metal object 3b is arranged as shown in FIG. 3 between the transmitting coil 5b and the magnetic field sensor 9b.
  • a metallic reference object 3b is arranged between the transmitting coil 5b and the further magnetic field sensor 9b ', wherein the further magnetic field sensor 9b' detects the secondary magnetic field of the eddy currents induced by the primary magnetic field of the transmitting coil 5b in the reference object 3b '.
  • Evaluation circuit is responsive to the difference signal of the response signals of the magnetic field sensors 9b and 9b ', wherein the evaluation of the differential response signal is analogous to the explanations in connection with Figures 2a and 2b.
  • the shielding and compensating means 43 and 47 as explained with reference to FIG. 1 for the magnetic field sensor 9, may be present.
  • FIG. 5 shows a variant of an inductive sensor that differs from the sensor of FIG. 4 essentially only in that both sides of a common magnetic field sensor 9c, which is embodied as an air coil, have transmitting coils 5c and 5c 'with respect to the magnetic field axes 7c and 1c Distance from the magnetic field sensor 9c are arranged.
  • the metal object 3c is in turn arranged between the magnetic field sensor 9c and the transmitting coil 5c, while a reference metal object 3c 'is provided between the magnetic field sensor 9c and the further transmitting coil 5c'.
  • the two transmitting coils 5c and 5c ' are excited together by driving pulses, as explained with reference to FIG.
  • the response signal of the magnetic field sensor 9c becomes evaluated according to the explanations to Figure 1, 2a and 2b.
  • the shielding means 43 and compensating means 47 explained with reference to FIG. 1 can be present.
  • FIG. 6 shows a variant of an inductive sensor 1 d, which differs from the sensor 1 a of FIG. 3 essentially in that not only the metal object 3d, whose material and / or material are arranged between the transmission coil 5d and the magnetic field sensor 9d
  • Form parameter is to be detected, but in addition a reference metal object 3d '.
  • the magnetic field sensor 9d which in turn preferably takes the form of an air coil, and the transmitting coil 5d are in turn equiaxed but spaced apart from one another with respect to their magnetic field axes 7d and 11d, the reference metal object 3d 'being arranged between the metal object 3d and the magnetic field sensor 9d , In contrast to the sensor 1a of FIG.
  • the magnetic field sensor 9d does not respond to the secondary magnetic field of the eddy currents induced by the primary magnetic field of the transmitting coil 5d in the metal object 3d, but indirectly to a tertiary magnetic field, which in turn is due to eddy currents which are the secondary Magnetic field of the metal object 3d induced in the reference metal object 3d '. It is understood that the reference metal object 3d 'can also be arranged between the transmitting coil 5d and the metal object 3d.
  • the shielding means 43 and compensating means 47 explained with reference to FIG. 1 can be present.
  • the response signal of the magnetic field sensor 9d is evaluated in accordance with the explanations for FIG.

Abstract

In order to detect a material and/or shape parameter of a metal object (3), an inductive sensor (1) is proposed, the transmission coil (5) of which, said transmission coil being excited by rectangular drive pulses, induces eddy currents in the metal object (3), and the secondary magnetic field of the eddy currents are detected by a magnetic field sensor (9). The response signal of the magnetic field sensor (9) is analyzed exclusively over the duration of the rectangular drive pulses exciting the transmission coil (5). Advantageously, the transmission coil (5) and the magnetic field sensor (9) have main magnetic field axes (7, 11) which are inclined towards each other in the direction of the metal object (3).

Description

Induktiver Sensor  Inductive sensor
Beschreibung description
Die Erfindung betrifft einen induktiven Sensor zum Erfassen eines Material- und/oder Formparameters eines Metallgegenstands. The invention relates to an inductive sensor for detecting a material and / or shape parameter of a metal object.
Zeitlich sich ändernde Magnetfelder induzieren in Metallgegenständen Wirbelströme, deren sekundäres Magnetfeld von Material- und/oder Time-varying magnetic fields induce eddy currents in metal objects, whose secondary magnetic field of material and / or
Formparametern des Metallgegenstands abhängt, der vom zeitlich sich ändernden primären Magnetfeld einer Sendespule durchflutet wird. Ein auf das sekundäre Magnetfeld ansprechender Magnetfeldsensor liefert ein Antwortsignal, welches Informationen über die Material- und/oder Depending on the shape parameters of the metal object, which is flooded by the time-varying primary magnetic field of a transmitting coil. A responsive to the secondary magnetic field magnetic field sensor provides a response signal which information about the material and / or
Formparameter des Metallgegenstands enthält oder diese Informationen repräsentiert und Rückschlüsse auf die Material- und/oder Formparameter erlaubt. Contains shape parameter of the metal object or represents this information and allows conclusions about the material and / or shape parameters.
Aus US 2003/0193331 A1 ist es zur Materialüberwachung beschichteter Gasturbinenschaufeln auf Rissbildung bekannt, mittels einer durch From US 2003/0193331 A1 it is known for material monitoring coated gas turbine blades cracking, by means of a through
Rechteckimpulse erregten Sendespule in der Schaufel Wirbelströme zu induzieren, deren sekundäres Magnetfeld von einem Magnetfeldsensor, beispielsweise einem Hall-Sensor erfasst wird. Der Magnetfeldsensor ist hierbei koaxial in der das primäre Magnetfeld liefernden Sendespule angeordnet. Eine elektrische Auswerteschaltung vergleicht das in einer Prüfposition von dem Magnetfeldsensor gelieferte Antwortsignal mit einem Referenzsignal, welches den Material- und/oder Formparameter in einer Referenzposition der Schaufel repräsentiert. Die Auswerteschaltung liefert damit ein Informationssignal, welches, bezogen auf die Referenzposition, ein Maß für eventuell in der Prüfposition vorhandene Risse repräsentiert. Die Auswerteschaltung überwacht hierbei mit Bezug auf den das primäre Rectangular pulses excited the transmitter coil in the blade to induce eddy currents whose secondary magnetic field is detected by a magnetic field sensor, such as a Hall sensor. The magnetic field sensor is arranged coaxially in the transmitting coil supplying the primary magnetic field. An electrical evaluation circuit compares the response signal delivered by the magnetic field sensor in a test position with a reference signal which represents the material and / or shape parameter in a reference position of the blade. The evaluation circuit thus provides an information signal which, based on the reference position, represents a measure of any cracks present in the test position. The evaluation circuit monitors with respect to the primary
Magnetfeld in der Sendespule erzeugenden Treiberimpuls die Amplitude des von dem Magnetfeldsensor erzeugten Antwortsignals oder den Zeitpunkt eines Nullwerts des Antwortsignals. Magnetic field in the transmitting coil generating drive pulse, the amplitude of the response signal generated by the magnetic field sensor or the time a zero value of the response signal.
Aus DE 10 20 0 009 923 A1 ist ein Wirbelstromsensor bekannt, der die Bestimmung der Dicke einer Metallplatte erlaubt. Der Wirbelstromsensor umfasst eine wechselstromgespeiste Sendespule und eine im Abstand von dieser angeordnete, mit einer Auswerteschaltung verbundene From DE 10 20 0 009 923 A1 an eddy current sensor is known, which allows the determination of the thickness of a metal plate. The eddy current sensor comprises an AC-fed transmitting coil and a spaced-apart thereof, connected to an evaluation circuit
Empfangsspule, wobei die Metallplatte für die Messung ihrer Dicke zwischen der Sendespule und der Empfangsspule angeordnet wird. Um die Receiving coil, wherein the metal plate for the measurement of its thickness between the transmitting coil and the receiving coil is arranged. To the
Sendespule und die Empfangsspule durch die Metallplatte hindurch miteinander zu koppeln, sind sowohl der Sendespule als auch der Coupling the transmitting coil and the receiving coil through the metal plate to each other, both the transmitting coil and the
Empfangsspule U-förmige Kerne aus ferromagnetischem Material Receiver coil U-shaped cores made of ferromagnetic material
zugeordnet, deren Schenkel aufeinander zu gerichtet sind. assigned, whose legs are directed towards each other.
Aus EP 2 312 338 A1 ist zur Detektion von elektrisch leitfähigen Gegenständen bekannt, axial beiderseits einer Sendespule zwei zu einer Differenzspulenanordnung miteinander verbundene Empfangsspulen gleichachsig anzuordnen. Die Sendespule wird durch Treiberimpulse eines From EP 2 312 338 A1, it is known for the detection of electrically conductive objects to arrange equiaxially axially on both sides of a transmitting coil two receiving coils connected to a differential coil arrangement. The transmitter coil is driven by driving pulses of a
Impulsgenerators erregt, während die Differenzspulenanordnung mit einer Auswerteschaltung verbunden ist, die den Kurvenverlauf des Antwortsignals der Empfangsspulen analysiert und abhängig von den Zeitpunkten, zu welchen Maximalwerte, Minimalwerte, Nullwerte oder Wendepunkte des Signalverlaufs auftreten den elektrisch leitfähigen Gegenstand detektiert. Pulse generator energized while the differential coil assembly is connected to an evaluation circuit that analyzes the waveform of the response signal of the receiving coil and depending on the times at which maximum values, minimum values, zero values or inflection points of the waveform occur detects the electrically conductive object.
Bei bekannten, auf dem Wirbelstromprinzip beruhenden induktiven In known, based on the eddy current inductive
Sensoren sind die Abweichungen der Antwortsignale in den Prüfpositionen von den Antwortsignalen der Referenzpositionen vielfach gering, was die Genauigkeit, mit der Material- und/oder Formparameter erfasst werden können, mindert. Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass bei herkömmlichen induktiven Sensoren dieser Art der Abstand der Sendespule und/oder des Magnetfeldsensors von dem zu prüfenden Metallgegenstand einen vergleichsweise großen Einfluss auf die Bestimmung des Material- und/oder Formparameters hat, was zum Einen die Genauigkeit der Bestimmung des Material- und/oder Formparameters verschlechtert, oder aber die Einbau- Situation beschränkt, wenn der induktive Sensor Bestandteil einer Anlage oder einer Maschine mit vorgegebenen Einbauplatzverhältnissen ist. Sensors, the deviations of the response signals in the test positions of the response signals of the reference positions are often low, which reduces the accuracy with which material and / or shape parameters can be detected, decreases. In addition, it has been shown that in conventional inductive sensors of this type, the distance of the transmitting coil and / or the magnetic field sensor from the metal object to be tested has a comparatively large influence on the determination of the material and / or shape parameter, which on the one hand, the accuracy of the determination deterioration of the material and / or shape parameter, or the built-in Limited situation when the inductive sensor is part of a plant or a machine with predetermined installation space ratios.
Schließlich hat sich gezeigt, dass herkömmliche induktive Sensoren der vorstehend erläuterten Art bei einer Vielzahl Anwendungsfällen nicht oder nur unzureichend einsetzbar sind, insbesondere wenn es um die rasche und sichere Erkennung von Material- und/oder Formparametern in einer Inline- Prüfung oder Verarbeitung von Metallgegenständen geht. Beispiele hierfür sind das Erkennen eines Spalts zwischen zwei Metallteilen oder der Finally, it has been found that conventional inductive sensors of the type described above are not or only insufficiently applicable in a large number of applications, in particular when it comes to the rapid and reliable detection of material and / or shape parameters in an in-line inspection or processing of metal objects , Examples of this are the recognition of a gap between two metal parts or the
Materialveränderung durch Schweißpunkte oder Schweißnähte auch für die Positionierung der Metallgegenstände in einer für eine nachfolgende Bearbeitung geeigneten räumlichen Lage. Andere Beispiele sind das Erkennen von Schraubmuttern, die hinter Bohrlöchern in Metallblechteilen verdeckt angeordnet sind oder das Erkennen unerwünscht aneinander haftender Blechteile in einer auf das Zuführen von Einzelblechteilen ausgelegten Fertigungsanlage. Ein weiteres Anwendungsgebiet, in welchem herkömmliche Wirbelstromsensoren nur begrenzt einsetzbar sind, ist die Materialerkennung, beispielsweise die Unterscheidung zwischen Material change by welds or welds also for the positioning of the metal objects in a suitable for subsequent processing spatial location. Other examples are the detection of screw nuts, which are concealed behind holes in sheet metal parts or the detection of undesirable adhering sheet metal parts in a designed for feeding of sheet metal parts manufacturing plant. Another field of application in which conventional eddy-current sensors can only be used to a limited extent is material recognition, for example the distinction between
Buntmetallteilen, Eisenteilen oder Teilen aus rostfreiem Stahl. Herkömmliche Wirbelstromsensoren eignen sich ferner nur begrenzt für die Ermittlung von Härteunterschieden, insbesondere der Oberflächenhärte von Non-ferrous metal parts, iron parts or parts made of stainless steel. Conventional eddy current sensors are also only limited for the determination of hardness differences, in particular the surface hardness of
Metallgegenständen. Metal objects.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen nach dem Wirbelstromprinzip It is an object of the invention, according to the eddy current principle
arbeitenden induktiven Sensor anzugeben, der es erlaubt, einen Material- und/oder Formparameter eines Metallgegenstands präziser als bisher zu ermitteln. specify working inductive sensor, which allows to determine a material and / or shape parameters of a metal object more precise than before.
Die Erfindung geht aus von einem induktiven Sensor zum Erfassen eines Material- und/oder Formparameters eines Metallgegenstands, welcher umfasst: The invention is based on an inductive sensor for detecting a material and / or shape parameter of a metal object, which comprises:
einen Impulsgenerator,  a pulse generator,
wenigstens eine durch Treiberimpulse des Impulsgenerators erregbare Sendespule zur Induzierung von Wirbeiströmen in dem Metallgegenstand, at least one excitable by driving pulses of the pulse generator Transmitting coil for inducing eddy currents in the metal object,
wenigsten einen auf Magnetfelder der in dem Metallgegenstand induzierten Wirbelströme ansprechenden und ein von den  at least one responsive to magnetic fields of the eddy currents induced in the metal article and one of the
Wirbelströmen abhängiges Antwortsignal liefernden Magnetfeldsensor, insbesondere in Form einer Empfangsspuie und  Eddy current dependent response signal supplying magnetic field sensor, in particular in the form of a Empfangsspuie and
eine auf das Antwortsignal ansprechende Auswerteschaltung, die ein den Material- und/oder Formparameter repräsentierendes  an evaluation circuit which responds to the response signal and which represents a material and / or shape parameter
Informationssignal liefert.  Information signal provides.
Unter einem ersten Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass die In a first aspect of the invention it is provided that the
Sendespule und der Magnetfeldsensor quer zu ihren Magnetfeld- Hauptachsen nebeneinander angeordnet sind und der Metallgegenstand bezogen auf die Magnetfeld-Hauptachsen auf der gleichen Seite der Sendespule und des Magnetfeldsensors anordenbar ist, wobei die Transmitter coil and the magnetic field sensor are arranged transversely to their magnetic main axes side by side and the metal object based on the magnetic field main axes on the same side of the transmitting coil and the magnetic field sensor can be arranged, wherein the
Sendespule und der Magnetfeldsensor zum Metallgegenstand hin Transmit coil and the magnetic field sensor towards the metal object
aufeinander zu geneigte Magnetfeld-Hauptachsen haben. have mutually inclined magnetic main axes.
Auf diese Weise wird erreicht, dass das Zentrum maximaler Empfindlichkeit der Empfangsspuie mit dem Bereich maximaler von der Sendespule in dem Metallgegenstand induzierter Wirbelströme zumindest überlappt, wenn nicht gar im Wesentlichen vollständig überdeckt ist. Dies erhöht die In this way it is achieved that the center of maximum sensitivity of the receiving coil at least overlaps, if not substantially completely covers, the region of maximum eddy currents induced by the transmitting coil in the metal object. This increases the
Empfindlichkeit der Antwortsignale und damit die Genauigkeit, mit der der Material- und/oder Formparameter des Metallgegenstands erfasst werden kann. Sensitivity of the response signals and thus the accuracy with which the material and / or shape parameter of the metal object can be detected.
Die Empfindlichkeit des Sensors lässt sich insbesondere dann verbessern, wenn, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, der Sendespule und/oder dem Magnetfeldsensor magnetische Abschirmmittel zugeordnet sind, die dem Magnetfeldsensor gegen direkt übertretendes Magnetfeld der The sensitivity of the sensor can be improved in particular if, as will be explained in more detail below, the transmitting coil and / or the magnetic field sensor are associated with magnetic shielding means which prevent the magnetic field sensor from directly exceeding the magnetic field
Sendespule zumindest teilweise abschirmen. Bei den Abschirmmitteln kann es sich, wie noch näher erläutert werden wird, um eine zwischen der Sendespule und dem Magnetfeldsensor angeordnete Abschirmwand handeln. Zusätzlich oder auch alternativ kann die Sendespule und/oder der Magnetfeldsensor jeweils für sich abgeschirmt sein. At least partially shield the transmitting coil. As will be explained in more detail below, the shielding means may be a shielding wall arranged between the transmitting coil and the magnetic field sensor act. Additionally or alternatively, the transmitting coil and / or the magnetic field sensor can be shielded individually.
Unter einem zweiten Aspekt der Erfindung besteht die Verbesserung darin, dass die Sendespule und der Magnetfeldsensor nebeneinander angeordnet sind, wobei entweder In a second aspect of the invention, the improvement consists in that the transmitting coil and the magnetic field sensor are arranged side by side, either
die Sendespule und der Magnetfeldsensor in Richtung ihrer  the transmitter coil and the magnetic field sensor in the direction of their
Magnetfeld-Hauptachsen einander gegenüberliegend im Abstand angeordnet sind und der Metallgegenstand zwischen die Sendespule und dem Magnetfeldsensor einführbar ist oder  Magnetic field main axes are arranged opposite each other at a distance and the metal object between the transmitting coil and the magnetic field sensor is inserted or
die Sendespule und der Magnetfeldsensor quer zu ihren Magnetfeld- Hauptachsen nebeneinander angeordnet sind und der  the transmitting coil and the magnetic field sensor are arranged side by side transversely to their magnetic field main axes and the
Metallgegenstand bezogen auf die Magnetfeld-Hauptachsen auf der gleichen Seite der Sendespule und des Magnetfeldsensors anordenbar ist und dass die Auswerteschaltung auf den ersten während des Treiberimpulses im Signalverlauf des Antwortsignals auftretenden Extremwert und/oder Nullwert und/oder Wendepunktwert anspricht und/oder auf wenigstens einen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach Beginn des Treiberimpulses jedoch noch während des Treiberimpulses auftretenden Amplitudenwert des Signalverlaufs des Antwortsignals anspricht und das den Material- und/oder Formparameter  Metal object related to the magnetic field main axes on the same side of the transmitting coil and the magnetic field sensor can be arranged and that the evaluation circuit responds to the first occurring during the drive pulse in the waveform of the response signal extreme value and / or zero value and / or inflection point value and / or at least one However, a predetermined time after the start of the drive pulse still occurring during the drive pulse amplitude value of the waveform of the response signal responds and that the material and / or shape parameters
repräsentierende Informationssignal abhängig von der Amplitude des Extremwerts und/oder des zum vorbestimmten Zeitpunkt auftretenden Amplitudenwerts und/oder abhängig vom zeitlichen Abstand des Extremwerts und/oder des Nullwerts vom Beginn des Treiberimpulses und/oder der Signalverlaufssteigung des Wendepunktwerts liefert.  representing information signal depending on the amplitude of the extreme value and / or the amplitude value occurring at the predetermined time and / or depending on the time interval of the extreme value and / or the zero value from the beginning of the drive pulse and / or the waveform slope of the inflection point value.
Bei einem solchen induktiven Sensor wird das dem Material- und/oder Formparameter repräsentierende Informationssignal bereits während des Treiberimpulses ermittelt, also innerhalb einer Zeitspanne, in welcher der Treiberimpuls die Sendespule erregt. Es hat sich herausgestellt, dass das Antwortsignal des Magnetfeldsensors bei erregter Sendespule unempfindlicher gegen Störeinflüsse ist als im Falle einer Auswertung des Antwort- Signals bei abklingender Erregung nach dem Ende des Treiberimpulses, wie dies bei herkömmlichen induktiven Sensoren der in Rede stehenden Art vielfach üblich ist. Bei den Treiberimpulsen handelt es sich bevorzugt um schmale Rechteckimpulse mit einer Impulsbreite zwischen etwa 10 ns und 10 ps. Die Treiberimpulse werden zweckmäßigerweise periodisch erzeugt mit einer Impulspause, die hinreichend groß ist, um sicherzustellen, dass der Einfluss des Treiberimpulses auf das Antwortsignal bis zum Auftreten des nächsten Treiberimpulses auf einen vernachlässigbaren Wert abgeklungen ist. Zweckmäßigerweise liegt die Impulspause in der Größenordnung zwischen 50 bis 200 ps. Das auf diese Weise jeweils durch einzelne In such an inductive sensor, the information signal representing the material and / or shape parameter is already determined during the drive pulse, ie within a time span in which the drive pulse excites the transmit coil. It has been found that the response signal of the magnetic field sensor when the transmitting coil is excited is less susceptible to interference than in the case of an evaluation of the response. Signals with decaying excitation after the end of the drive pulse, as is common practice in conventional inductive sensors of the type in question. The drive pulses are preferably narrow rectangular pulses with a pulse width between about 10 ns and 10 ps. The drive pulses are expediently generated periodically with a pulse break which is sufficiently large to ensure that the influence of the drive pulse on the response signal has decayed to a negligible value until the occurrence of the next drive pulse. Conveniently, the pulse interval is on the order of 50 to 200 ps. In this way, each by individual
Treiberimpulse bestimmte Antwortsignal enthält ein breites Driver pulses specific response signal contains a wide
Frequenzspektrum, das es erlaubt, auch vergleichsweise kleine Änderungen des Material- und/oder Formparameters hinreichend genau zu bestimmen. Frequency spectrum, which allows to determine even relatively small changes in the material and / or shape parameter with sufficient accuracy.
Die Induktivität der Sendespule und die Amplitude des Treiberimpulses sind so bemessen, dass das Antwortsignal bereits während der Impulsdauer des Treiberimpulses einen Extremwert hat. Bei einem mit einer Anstiegsflanke beginnenden Treiberimpuls handelt es sich bei dem Extremwert um einen Maximalwert des Antwortsignals. Bei einem mit einer abfallenden Flanke beginnenden Treiberimpuls beginnt das Antwortsignal mit einem Minimum. Auf den Extremwert folgt ein Nullwert des Antwortsignals. Die Sendespule ist zweckmäßigerweise so bemessen, dass auch der Nullwert noch während der Impulsdauer des Treiberimpulses auftritt; der Nullwert kann jedoch auch abhängig von der Induktivität der Sendespule, der Amplitude des The inductance of the transmitting coil and the amplitude of the driving pulse are dimensioned such that the response signal already has an extreme value during the pulse duration of the driving pulse. In a driving pulse starting with a rising edge, the extreme value is a maximum value of the response signal. For a drive pulse beginning with a falling edge, the response signal starts at a minimum. The extreme value is followed by a zero value of the response signal. The transmitter coil is expediently dimensioned such that the zero value also occurs during the pulse duration of the driver pulse; However, the zero value may also depend on the inductance of the transmitting coil, the amplitude of the
Treiberimpulses und dem zu ermittelnden Material und/oder Formparameter des Metallgegenstands nach Beendigung vorzugsweise kurz nach Driver pulse and the material to be determined and / or shape parameter of the metal article after completion preferably shortly after
Beendigung des Treiberimpulses auftreten. Es hat sich herausgestellt, dass auch die von dem ersten Extremwert zum ersten Nullwert des Antwortsignals führende Signalflanke des Antwortsignals ein Maß für den zu bestimmenden Material- und/oder Formparameter des Metallgegenstands ist. Die Ermittlung des den Material- und/oder Formparameter repräsentierenden Termination of the drive pulse occur. It has been found that the signal edge of the response signal leading from the first extreme value to the first zero value of the response signal is also a measure of the material and / or shape parameter of the metal object to be determined. The determination of the material and / or shape parameter representing
Informationssignals erfolgt erfindungsgemäß abhängig von dem während des Treiberimpulses auftretenden ersten Extremwert und/oder dem ersten Nullwert im Signalverlauf des Antwortsignals und/oder abhängig von einem während des Treiberimpulses auftretenden Bereich der Signalflanke des Antwortsignals zwischen dem ersten Extremwert und dem ersten Nullwert und/oder wenigstens einem Wendepunktwert des Signalverlaufs. Für das Informationssignal kann hierbei der Zeitpunkt des ersten Extremwerts und/oder der Zeitpunkt des ersten Nullwerts jeweils bezogen auf den Beginn des Treiberimpulses ausgewertet werden. Zusätzlich oder alternativ kann aber auch der Amplitudenwert des ersten Extremwerts und/oder der zu einem vorbestimmten Zeitpunkt während des Treiberimpulses ermittelte Amplitudenwert der Signalflanke zwischen dem ersten Extremwert und dem ersten Nullwert und/oder der Signalverlaufssteigung an dem Wendepunktwert für die Bestimmung des den Material- und/oder Formparameter repräsentierenden Informationssignals ausgewertet werden. Information signal according to the invention is dependent on the occurring during the drive pulse first extreme value and / or the first Zero value in the signal response of the response signal and / or dependent on an occurring during the drive pulse region of the signal edge of the response signal between the first extreme value and the first zero value and / or at least one inflection point value of the waveform. For the information signal, the time of the first extreme value and / or the time of the first zero value in each case based on the beginning of the driver pulse can be evaluated here. Additionally or alternatively, however, the amplitude value of the first extreme value and / or the amplitude value of the signal edge between the first extreme value and the first zero value and / or the signal progression gradient determined at a predetermined time during the drive pulse at the inflection point value for the determination of the material and / or form parameter representing information signal to be evaluated.
Es hat sich gezeigt, dass die Auswertung des Extremwerts, des Nullwerts, des Wendepunktwerts oder der Signalflanke mit vergleichsweise geringem schaltungstechnischen Aufwand durchgeführt werden kann, ohne dass die Genauigkeit der Ermittlung des Material- und/oder Formparameters darunter leidet. Es versteht sich, dass im Einzelfall die Auswertung eines einzelnen der vorstehenden Werte genügt. Die Genauigkeit lässt sich aber erhöhen, wenn gegebenenfalls mehrere dieser Werte berücksichtigt werden. Ferner hat sich gezeigt, dass die vorstehend erläuterte Art der Ermittlung des Informationssignals in aller Regel nur wenig von der Position des It has been shown that the evaluation of the extreme value, the zero value, the inflection point value or the signal edge can be carried out with comparatively little circuit complexity, without the accuracy of determining the material and / or shape parameter suffering. It is understood that in individual cases, the evaluation of a single of the above values is sufficient. However, the accuracy can be increased if more than one of these values is taken into account. Furthermore, it has been shown that the above-explained type of determination of the information signal usually little of the position of the
Metallgegenstands relativ zur Sendespule bzw. dem Magnetfeldsensor abhängt. Der Abstand des Metallgegenstands von der Sendespule bzw. dem Magnetfeldsensor kann deshalb variieren, ohne dass dies Auswirkungen auf das Informationssignal hat. Metal object relative to the transmitting coil or the magnetic field sensor depends. The distance of the metal object from the transmitter coil or the magnetic field sensor can therefore vary without this having any effect on the information signal.
Eine Auswerteschaltung der unter dem zweiten Aspekt der Erfindung erläuterten Art wird bevorzugt auch unter dem ersten Aspekt der Erfindung eingesetzt. Der Signalverlauf des Antwortsignals des Magnetfeldsensors lässt sich aber auch durch Korrelation des Signalverlaufs des Antwortsignals mit einem Referenz-Signalverlauf erreichen oder aber das Informationssignal wird durch Methoden einer schnellen An evaluation circuit of the type explained in the second aspect of the invention is preferably also used in the first aspect of the invention. However, the signal profile of the response signal of the magnetic field sensor can also be achieved by correlating the signal profile of the response signal with a reference signal profile or else Information signal is transmitted by methods of a fast
Fouriertransformationsanalyse (Fast Fourier Transformation) ermittelt. Fourier transformation analysis (Fast Fourier Transformation).
Der erfindungsgemäße induktive Sensor eignet sich insbesondere für die Ermittlung von Abweichungen der Material- und/oder Formparameter des Metallgegenstands von einem Referenzwert des Parameters, wie er beispielsweise in einer Referenzposition des Metallgegenstands mittels des selben induktiven Sensors ermittelt werden kann. Es versteht sich, dass der Referenzwert jedoch auch basierend auf Erfahrungswerten vorgegeben werden kann. The inductive sensor according to the invention is particularly suitable for determining deviations of the material and / or shape parameters of the metal object from a reference value of the parameter, as can be determined for example in a reference position of the metal object by means of the same inductive sensor. It is understood, however, that the reference value can also be predetermined based on empirical values.
Bei herkömmlichen, nach dem Wirbelstromprinzip arbeitenden induktiven Sensoren ist der Magnetfeldsensor mit dem von der Sendespule erzeugten primären Magnetfeld in der Regel fest gekoppelt. Im Rahmen der Erfindung hat es sich herausgestellt, dass bei der vorstehend erläuterten Auswertung des Antwortsignals durch Bestimmung von Extremwerten, Nullwerten und Signalflankenwerten die Genauigkeit der Auswertung verbessert werden kann, wenn die direkte Magnetfeldkopplung der Sendespule und des Magnetfeldsensors verringert wird. In einer ersten Alternative des In conventional, operating on the eddy current inductive sensors, the magnetic field sensor with the primary magnetic field generated by the transmitting coil is usually firmly coupled. In the context of the invention, it has been found that in the above-described evaluation of the response signal by determining extreme values, zero values and signal edge values, the accuracy of the evaluation can be improved if the direct magnetic field coupling of the transmitting coil and of the magnetic field sensor is reduced. In a first alternative of the
erfindungsgemäßen induktiven Sensors sind die Sendespule und der Magnetfeldsensor auf einander abgewandten Seiten des Metallgegenstands im Abstand voneinander angeordnet, wobei der Magnetfeldsensor auf das sekundäre Magnetfeld der vom primären Magnetfeld der Sendespule in dem Metallgegenstand induzierten Wirbelströme anspricht. Der The inductive sensor according to the invention, the transmitting coil and the magnetic field sensor are arranged on opposite sides of the metal object at a distance from each other, wherein the magnetic field sensor responsive to the secondary magnetic field induced by the primary magnetic field of the transmitting coil in the metal object eddy currents. Of the
Metallgegenstand ist hierbei zweckmäßigerweise in seinen Abmessungen so groß gewählt, dass er zugleich für eine Wirbelstromabschirmung des primären Magnetfelds gegenüber dem Magnetfeldsensor wirkt. Die Metal object is expediently chosen in its dimensions so large that it also acts for eddy current shielding of the primary magnetic field with respect to the magnetic field sensor. The
Sendespule und der Magnetfeldsensor liegen sich hierbei in Richtung ihrer Magnetfeld-Hauptachsen einander gegenüber, insbesondere gleichachsig einander gegenüber, so dass der Magnetfeldsensor im Wesentlichen auf den Bereich maximaler Wirbelströme ausgerichtet ist. Unter einer Transmitting coil and the magnetic field sensor are in this case in the direction of their magnetic field main axes opposite each other, in particular coaxially with each other, so that the magnetic field sensor is substantially aligned with the range of maximum eddy currents. Under one
Magnetfeld-Hauptachse soll vorangegangen und im Folgenden die Achse verstanden werden, längs der die Sendespule ihr Magnetfeldstärkemaximum hat, bzw. der Magnetfeldsensor seine größte Magnetic field main axis is to be preceded and understood in the following the axis, along which the transmitter coil their magnetic field strength maximum has, or the magnetic field sensor its largest
Magnetfeldstärkeempfindlichkeit hat. Magnetic field strength sensitivity has.
In einer Alternative des erfindungsgemäßen induktiven Sensors sind die Sendespule und der Magnetfeldsensor quer zu ihren Magnetfeld- Hauptachsen im Abstand voneinander jedoch auf der gleichen Seite des Metallgegenstands angeordnet. Der Anteil der von der Sendespule direkt auf den Magnetfeldsensor übergreifenden Magnetfelder lässt sich auf diese Weise verringern, womit der relative Einfluss der in dem Metallgegenstand induzierten Wirbelströme auf das Antwortsignal zunimmt. Entsprechend dem ersten Aspekt der Erfindung sind auch unter dem zweiten Aspekt die Magnetfeld-Hauptachsen der Sendespule und des Magnetfeldsensors zum Metallgegenstand hin aufeinander zu geneigt, so dass trotz des In an alternative of the inductive sensor according to the invention, however, the transmitting coil and the magnetic field sensor are arranged at a distance from each other on the same side of the metal object, transversely to their magnetic field main axes. In this way, the proportion of the magnetic fields that cross over from the transmitting coil directly onto the magnetic field sensor can be reduced, with which the relative influence of the eddy currents induced in the metal object on the response signal increases. According to the first aspect of the invention, even in the second aspect, the magnetic field main axes of the transmitting coil and the magnetic field sensor are inclined toward each other toward the metal object, so that, despite the
Querabstands des Magnetfeldsensors von der Sendespule der Bereich maximaler Feldstärkeempfindlichkeit des Magnetfeldsensors mit dem Transverse distance of the magnetic field sensor from the transmitting coil of the range of maximum field strength sensitivity of the magnetic field sensor with the
Bereich maximaler von der Sendespule in dem Metallgegenstand Range of maximum of the transmitting coil in the metal object
induzierten Wirbelströme überlappend ausgerichtet werden kann. induced eddy currents can be aligned overlapping.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des ersten und des zweiten Aspekts der Erfindung sind der Sendespule und/oder dem Magnetfeldsensor In a preferred embodiment of the first and second aspects of the invention, the transmitting coil and / or the magnetic field sensor
magnetische Abschirmmittel zugeordnet, die den Magnetfeldsensor gegen direkt übertretendes Magnetfeld der Sendespule zumindest teilweise abschirmen. Bei den Abschirmmitteln kann es sich um ferromagnetisches Material handeln. Bevorzugt handelt es sich aber um nach dem associated magnetic shielding means which at least partially shield the magnetic field sensor against directly exceeding magnetic field of the transmitting coil. The shielding means may be ferromagnetic material. Preferably, however, it is after the
Wirbelstromprinzip arbeitende Abschirmmittel aus einem nicht Eddy current principle working shielding from a not
ferromag netischen Material, da solche Abschirmmittel beim Vorhandensein starker magnetischer Fremdfelder, wie sie beispielsweise bei elektrischen Schweißanlagen auftreten können, kein Sättigungsverhalten zeigen. Bei den Abschirmmitteln kann es sich um eine zwischen der Sendespule und dem Magnetfeldsensor angeordnete Abschirmwand handeln. Zusätzlich oder auch alternativ kann die Sendespule und/oder der Magnetfeldsensor in einem in Richtung der Magnetfeld-Hauptachse offenen Abschirmbecher angeordnet sein. Es versteht sich, dass der Abschirmbecher gegebenenfalls die Form einer beidseitig offenen Buchse oder dergleichen haben kann. Ferromagnetic material, since such shielding in the presence of strong foreign magnetic fields, such as may occur in electrical welding systems, for example, show no saturation behavior. The shielding means may be a shielding wall arranged between the transmitting coil and the magnetic field sensor. Additionally or alternatively, the transmitting coil and / or the magnetic field sensor may be arranged in a shield cup open in the direction of the magnetic field main axis. It is understood that the shield cup optionally may have the shape of a socket open on both sides or the like.
Zusätzlich oder anstelle der vorstehend erläuterten passiven magnetischen Abschirmmittel kann dem Magnetfeldsensor eine weitere, durch In addition to or instead of the passive magnetic shielding means explained above, the magnetic field sensor may have another, through
Treiberimpulse erregbare Sendespule zugeordnet sein, deren Magnetfeld direkt übertretendes Magnetfeld der Sendespule am Magnetfeldsensor aktiv kompensiert, zumindest jedoch schwächt. Driver pulses excitable transmission coil be assigned, the magnetic field directly overflowing magnetic field of the transmitting coil on the magnetic field sensor actively compensates, but at least weakens.
Die Justierung des Antwortsignals des Magnetfeldsensors bezogen auf den Treiberimpuls lässt sich nicht nur durch die Dimensionierung der The adjustment of the response signal of the magnetic field sensor relative to the drive pulse can be determined not only by the dimensioning of the
Sendespule oder deren Erregung durch Treiberimpulse beeinflussen. Transmit coil or affect their excitation by driving pulses.
Insbesondere für die Nullwert-Kompensation des Antwortsignals kann auf der dem Metallgegenstand abgewandten Seite der Sendespule und/oder des Magnetfeldsensors ein Kompensations-Metallblechteil angeordnet sein, welches aufgrund der in ihm induzierten Wirbelströme den Signalverlauf des Antwortsignals verändert. Durch geeignete Wahl des Materials, der Form und/oder der Abmessungen des Kompensations-Metallblechteils, lässt sich insbesondere der Nullwert des Referenz-Antwortsignals zu Null justieren. In particular, for the zero-value compensation of the response signal, a compensating sheet metal part can be arranged on the side facing away from the metal object side of the transmitting coil and / or the magnetic field sensor, which changes the waveform of the response signal due to the induced eddy currents in it. By suitable choice of the material, the shape and / or the dimensions of the compensation sheet metal part, in particular, the zero value of the reference response signal can be adjusted to zero.
Das Antwortsignal des Magnetfeldsensors kann durch unmittelbar in den Einflussbereich der Sendespule und/oder des Magnetfeldsensors gebrachte Referenzmate rialien beeinflusst werden, insbesondere zur Kompensation bzw. Justierung des Referenz-Nullwerts des Referenz-Antwortsignals. In Alternativen, bei welchen die Sendespule und der Magnetfeldsensor aufeinander abgewandten Seiten des zu untersuchenden The response signal of the magnetic field sensor can be influenced by reference materials brought directly into the influence range of the transmission coil and / or the magnetic field sensor, in particular for compensation or adjustment of the reference zero value of the reference response signal. In alternatives, in which the transmitting coil and the magnetic field sensor on opposite sides of the examined
Metallgegenstands angeordnet sind, lässt sich der Vergleich des Metal object can be arranged, the comparison of the
Antwortsignals mit dem einer Referenz zugeordneten Antwortsignal auch in einem Zweikanalsystem realisieren. Hierzu kann auf der dem Realize the response signal with the reference signal associated with a reference in a two-channel system. This can be done on the
Magnetfeldsensor abgewandten Seite der Sendespule im Abstand von der Sendespule ein weitere Magnetfeldsensor, insbesondere gleichfalls in Form einer weiteren Empfangsspule angeordnet sein, wobei zwischen der Sendespule und dem weiteren Magnetfeldsensor ein Referenz- Metallgegenstand angeordnet ist, in welchem die Sendespule Wirbelströme induziert, auf deren Magnetfeld der weitere Magnetfeldsensor anspricht, wobei die Auswerteschaltung zur Bildung des Referenzwerts auf Magnetic field sensor side facing away from the transmitting coil at a distance from the transmitting coil, a further magnetic field sensor, in particular also be arranged in the form of another receiving coil, between the transmitting coil and the further magnetic field sensor, a reference metal object is arranged, in which the transmitting coil eddy currents induced on the magnetic field of the further magnetic field sensor responds, wherein the evaluation circuit for forming the reference value
Antwortsignale des weiteren Magnetfeldsensors anspricht. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass auf der von der Sendespule abgewandten Seite des Magnetfeldsensors eine weitere durch Treiberimpulse des Response signals of the further magnetic field sensor responds. Alternatively, it can also be provided that on the side remote from the transmitting coil side of the magnetic field sensor another by driving pulses of the
Impulsgenerators erregbare Sendespule im Abstand von dem Pulse generator excitable transmission coil at a distance from the
Magnetfeldsensor angeordnet sein. Zwischen dem Magnetfeldsensor und der weiteren Sendespule kann ein Referenz-Metallgegenstand angeordnet sein, in welchem die weitere Sendespule Wirbelströme induziert, auf deren Magnetfeld der Magnetfeldsensor auch anspricht, wobei die Be arranged magnetic field sensor. Between the magnetic field sensor and the further transmitting coil, a reference metal object may be arranged, in which the further transmitting coil induces eddy currents, on the magnetic field of which the magnetic field sensor also responds, wherein the
Auswerteschaltung das Informationssignal abhängig von der Differenz der Antwortsignale der Sendespulen und dem Referenzwert liefert. Evaluation circuit provides the information signal depending on the difference of the response signals of the transmitting coil and the reference value.
Eine weitere Sendespule bzw. ein weiterer Magnetfeldsensor kann entfallen, wenn zwischen der Sendespule und dem Magnetfeldsensor zusätzlich ein Referenz-Metallgegenstand angeordnet ist, in welchem das Magnetfeld der in dem zu untersuchenden Metallgegenstand induzierten Wirbelströme ihrerseits sekundären Wirbelströme induzieren, auf die dann der Magnetfeldsensor anspricht oder in welchem das Magnetfeld der Sendespule Wirbelströme induziert, deren Magnetfeld ihrerseits in dem Metallgegenstand die sekundären Wirbelströme induziert auf deren Magnetfeld der Magnetfeldsensor anspricht. A further transmitting coil or a further magnetic field sensor can be dispensed with if a reference metal object is additionally arranged between the transmitting coil and the magnetic field sensor in which the magnetic field of the eddy currents induced in the metal object to be investigated induces secondary eddy currents, to which the magnetic field sensor then responds or in which the magnetic field of the transmitting coil induces eddy currents whose magnetic field in turn induces the secondary eddy currents in the metal object to whose magnetic field the magnetic field sensor responds.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Sendespule und, soweit der Magnetfeldsensor als Empfangsspule ausgebildet ist, auch die In a preferred embodiment, the transmitting coil and, as far as the magnetic field sensor is designed as a receiving coil, and the
Empfangsspule als Luftspulen ausgebildet. Im Gegensatz zu Spulen mit einem ferromagnetischen Kern, beispielsweise einem Ferritkern, werden induktive Sensoren mit Luftspulen nicht durch magnetische Fremdfelder beeinflusst, da Luftspulen kein Sättigungsverhalten zeigen. Auf diese Weise kann zum Beispiel Schweißfestigkeit der induktiven Sensoren erreicht werden. Reception coil designed as air coils. In contrast to coils with a ferromagnetic core, such as a ferrite core, inductive sensors with air coils are not affected by magnetic foreign fields, since air coils show no saturation behavior. In this way, for example, welding resistance of the inductive sensors can be achieved.
Die Amplitude des während des Treiberimpulses auszuwertenden Antwortsignals des Magnetfeldsensors kann stark schwanken, insbesondere wenn für die Auswertung sowohl Extremwerte als auch Nuilwerte The amplitude of the evaluated during the drive pulse The response signal of the magnetic field sensor can fluctuate greatly, in particular if both extreme values and zero values are used for the evaluation
berücksichtigt werden sollen. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist deshalb die Auswerteschaltung einen Verstärker mit bei wachsender Eingangssignalamplitude nicht linear abnehmendem Verstärkungsfaktor auf. Geeignet ist beispielsweise ein logarithmischer Verstärker. should be taken into account. In a preferred embodiment, therefore, the evaluation circuit has an amplifier with a non-linearly decreasing gain factor as the input signal amplitude increases. For example, a logarithmic amplifier is suitable.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt: In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Hereby shows:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, nach dem Wirbelstromprinzip arbeitenden, induktiven Sensors; Figure 1 is a schematic representation of a first embodiment of an inventive, operating on the eddy current principle, inductive sensor;
Figuren 2a und b Zeitdiagramme von einer Sendespule des Sensors zugeführten Treiberimpulsen bzw. von mittels einer Empfangsspule erfassten Antwortsignalen; Figures 2a and b are timing diagrams of a transmission coil of the sensor supplied driving pulses or detected by means of a receiving coil response signals;
Figur 3 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines nach dem Wirbelstromprinzip arbeitenden induktiven Sensors; Figure 3 is a schematic representation of a second embodiment of an operating according to the eddy current principle inductive sensor;
Figuren 4 bis 6 Varianten des induktiven Sensors gemäß Figur 3. FIGS. 4 to 6 variants of the inductive sensor according to FIG. 3.
Figur 1 zeigt einen nach dem Wirbelstromprinzip arbeitenden, induktiven Sensor 1 , mit dem ein Material- und/oder Formparameter eines Figure 1 shows an operating according to the eddy current principle, inductive sensor 1, with a material and / or shape parameter of a
Metallgegenstands 3 beispielsweise eines Blechteils oder eines Gussformteils oder dergleichen und/oder die Abweichung dieses Parameters von einem Referenzwert erfasst werden kann. Der Sensor 1 weist eine als Luftspule ausgebildete Sendespule 5 auf, deren Magnetfeld-Hauptachse 7 auf den Metallgegenstand 3 gerichtet ist. Auf der selben Seite des Metal article 3, for example, a sheet metal part or a cast molding or the like and / or the deviation of this parameter can be detected by a reference value. The sensor 1 has a transmitting coil 5, designed as an air coil, whose magnetic field main axis 7 is directed onto the metal object 3. On the same side of the
Metallgegenstands ist im Abstand neben der Sendespule 5 ein Metal object is at a distance next to the transmitting coil 5 a
Magnetfeldsensor 9 hier in Form einer als Luftspule ausgebildeten Empfangsspule angeordnet, deren Magnetfeld-Hauptachse 11 unter einem Winkel α gegen die Magnetfeld-Hauptachse 7 der Sendespule 5 geneigt auf den Metallgegenstand 3 gerichtet ist. Die Magnetfeld-Hauptachsen 7, 1 1 haben damit auf dem Metallgegenstand 3 einen geringeren Abstand als zwischen der Sendespule 5 und dem Magnetfeldsensor 9. Magnetic field sensor 9 here in the form of an air-core coil Reception coil arranged whose magnetic main axis 11 is directed at an angle α against the magnetic field main axis 7 of the transmitting coil 5 inclined to the metal object 3. The magnetic field main axes 7, 1 1 thus have a smaller distance on the metal object 3 than between the transmitting coil 5 and the magnetic field sensor 9.
Die Sendespule 5 wird durch eine Folge von Rechteckimpulsen 13 (Figur 2a) eines Impulsgenerators 15 erregt und erzeugt damit ein primäres The transmitting coil 5 is excited by a series of rectangular pulses 13 (FIG. 2a) of a pulse generator 15, thus generating a primary one
Magnetfeld, das in dem Metallgegenstand 3 in einem Bereich 17 Magnetic field in the metal object 3 in a region 17th
Wirbelströme induziert, auf deren sekundäres Magnetfelds der Eddy currents induced on the secondary magnetic field of the
Magnetfeldsensor 9 anspricht. Da die Magnetfeld-Hauptachsen 7, 1 1 zum Metallgegenstand 3 hin aufeinander zu geneigt sind, überlappt der Bereich maximaler Empfindlichkeit des Magnetfeldsensors 9 den Bereich maximaler von der Sendespule 5 induzierter Wirbelströme, was der Magnetic field sensor 9 responds. Since the magnetic field main axes 7, 1 1 are inclined towards each other toward the metal object 3, the maximum sensitivity range of the magnetic field sensor 9 overlaps the range of maximum eddy currents induced by the transmitting coil 5, which is the
Ansprechempfindlichkeit des Sensors zugute kommt. Sensitivity of the sensor benefits.
Der Magnetfeldsensor 9 ist mit einer Auswerteschaltung 19 verbunden, die ein vom sekundären Magnetfeld der Wirbelströme abhängiges Antwortsignal S (Figur 2b) über einen Verstärker 21 aufnimmt und in nachfolgend noch näher anhand der Figuren 2a und 2b erläuterter Weise auswertet und mit einem in einem Speicher 23 gespeicherten Referenzwert vergleicht. Die Auswerteschaltung 19 gibt das dem Material- und/oder Formparameter oder dessen Abweichung von einem Referenzwert repräsentierende The magnetic field sensor 9 is connected to an evaluation circuit 19 which receives a response signal S (FIG. 2 b) dependent on the secondary magnetic field via an amplifier 21 and evaluates it in more detail below with reference to FIGS. 2 a and 2 b and with one in a memory 23 stored reference value. The evaluation circuit 19 outputs the material and / or shape parameter or its deviation from a reference value
Informationssignal an einem Informationsausgang 25 ab. Es versteht sich, dass die Auswerteschaltung 19 anstelle der Antwortsignale auch Information signal at an information output 25 from. It is understood that the evaluation circuit 19 instead of the response signals also
Informationssignale miteinander vergleichen kann. Can compare information signals with each other.
Der Referenzwert in dem Speicher 23, bei dem es sich um eine die Referenz kennzeichnende Gruppe von Werten handeln kann, können empirisch vorgegeben werden oder aber, wie in Figur 1 für den Bereich 17 dargestellt, in einer Referenzposition des Metallgegenstands 3 gemessen und The reference value in the memory 23, which may be a group of values indicative of the reference, may be given empirically or, as shown in Figure 1 for the region 17, measured in a reference position of the metal object 3 and
gespeichert werden. Wird der Sensor 1 auf Bereiche des Metallgegenstands 3 mit abweichender Konfiguration gerichtet, so liefert die Auswerteschaltung 19 ein vom Referenzwert abweichendes Informationssignal, welches die Änderung des Material- und/oder Formparameters des Metallgegenstands 3 repräsentiert. Bei 17' ist als Beispiel eine hinter einer Bohrung 27 auf die dem Sensor 1 abgewandte Rückseite des zum Beispiel aus Metallblech bestehenden Metallblechgegenstands 3 aufgeschweißt ist und damit von der Vorderseite des Metallgegenstands 3 nicht einwandfrei erkennbar ist. Der Sensor 1 vergleicht das für den Bereich 17' ausgewertete Antwortsignal mit dem für den Referenzbereich 17 ausgewerteten Referenz-Antwortsignal, was eine einwandfreie Identifizierung erlaubt, ob die Schraubmutter 29 vorhanden ist oder nicht. Bei 17" ist als weiteres Beispiel eine Schweißnaht 31 an dem Blechgegenstand angebracht, deren Position relativ zu dem Metallgegenstand 3 identifizierbar ist, wenn der Sensor 1 und der get saved. If the sensor 1 is directed to areas of the metal object 3 with a different configuration, the evaluation circuit supplies 19 an information signal deviating from the reference value, which represents the change of the material and / or shape parameter of the metal object 3. At 17 'is an example behind a hole 27 on the sensor 1 facing away from the back of the metal sheet article 3 consisting of sheet metal, for example, is welded and thus is not perfectly recognizable from the front of the metal object 3. The sensor 1 compares the response signal evaluated for the area 17 'with the reference response signal evaluated for the reference area 17, which allows a proper identification as to whether the nut 29 is present or not. At 17 ", as another example, a weld 31 is attached to the sheet metal article whose position relative to the metal object 3 is identifiable when the sensor 1 and the
Metallgegenstand 3 relativ zueinander bewegt werden. Der Sensor 1 erlaubt damit automatisiertes Ausrichten des Metallgegenstands 3 für eine weitere Bearbeitung. Der Sensor 1 erlaubt in gleicher weise auch das Erfassen anderer Parameter, beispielsweise das Erfassen von Härtegraden, insbesondere Oberflächenhärtegraden von Metallbauteilen und deren Abweichung von einem Referenzwert. Ferner lassen sich Metallgegenstände nach der Art des Metalls klassifizieren, wie zum Beispiel Buntmetall, Stahl oder rostfreiem Stahl. Metal object 3 are moved relative to each other. The sensor 1 thus allows automated alignment of the metal object 3 for further processing. The sensor 1 also permits detection of other parameters, for example the detection of degrees of hardness, in particular surface hardness grades of metal components and their deviation from a reference value. Furthermore, metal objects can be classified according to the type of metal, such as non-ferrous metal, steel or stainless steel.
Die Sendespule 5 wird, wie Figur 2a über einer Zeitachse t zeigt, durch eine Folge von rechteckförmigen Treiberimpulsen 13 mit gleichbleibender Amplitude P0 erregt. Die Treiberimpulse 13 haben eine Impulsbreite T0 zwischen einigen Nanosekunden und einigen Mikrosekunden, vorzugweise etwa 2 bis 3 ps. Die Treiberimpulse 13 sind durch Impulspausen T-i , die wesentlich länger als die Impulsbreite T0 ist und beispielsweise zwischen 50 und 200 ps liegt, voneinander getrennt. As shown in FIG. 2a, the transmission coil 5 is excited by a sequence of rectangular drive pulses 13 of constant amplitude P 0 . The drive pulses 13 have a pulse width T 0 between a few nanoseconds and a few microseconds, preferably about 2 to 3 ps. The drive pulses 13 are separated from each other by pulse gaps Ti, which is substantially longer than the pulse width T 0 and, for example, between 50 and 200 ps.
Die Auswerteschaltung 19 untersucht Antwortsignale des Magnetfeldsensors 9 im Wesentlichen nur während der Impulsdauer T0 der Treiberimpulse, wobei das den Material- und/oder Formparameter des Metallgegenstands 3 repräsentierende Informationssignal jeweils ausschließlich abhängig vom Signalverlauf des Antwortsignals während der Dauer des Treiberimpulses 13 ermittelt wird. Es hat sich herausgestellt, dass das Antwortsignal durch Fremdeinflüsse weniger beeinflusst wird, solang die Sendespule durch den Treiberimpuls erregt wird. Aufgrund der verglichen mit der Impulsdauer T0 beträchtlich längeren Impulspause Ti kann das Antwortsignal bis zum The evaluation circuit 19 examines response signals of the magnetic field sensor 9 essentially only during the pulse duration T 0 of the drive pulses, the information signal representing the material and / or shape parameter of the metal object 3 in each case being dependent exclusively on Waveform of the response signal during the duration of the drive pulse 13 is determined. It has been found that the response signal is less affected by foreign influences, as long as the transmitting coil is excited by the driving pulse. Due to the pulse interval Ti, which is considerably longer than the pulse duration T 0 , the response signal can be up to
Beginn des nächsten Treiberimpulses hinreichend abklingen. Da die The beginning of the next drive pulse decays sufficiently. Because the
Treiberimpulse vergleichsweise kurze Rechteckimpulse sind, wird das Antwortsignal durch ein vergleichsweise großes Frequenzspektrum der Wirbelströme beeinflusst, was der Genauigkeit, mit der Material- und/oder Formparameter des Metallgegenstands 3 erkannt werden können, zugute kommt. Driver pulses are relatively short square pulses, the response signal is influenced by a comparatively large frequency spectrum of the eddy currents, which the accuracy with which material and / or shape parameters of the metal object 3 can be recognized benefits.
Figur 2b zeigt beispielhaft den Signalverlauf des Antwortsignals S des Magnetfeldsensors 9 in Abhängigkeit von der Zeit t. Mit einer FIG. 2b shows by way of example the signal curve of the response signal S of the magnetic field sensor 9 as a function of the time t. With a
durchgehenden Linie 31 ist ein Beispiel für den Signalverlauf des solid line 31 is an example of the waveform of the
Antwortsignals des Magnetfeldsensors 9 für Wirbelströme in einem Response signal of the magnetic field sensor 9 for eddy currents in one
Referenzbereich des Metallgegenstands 3 ähnlich dem Referenzbereich 17 in Figur 1 dargestellt. Mit Beginn des Treiberimpulses 13 zum Zeitpunkt t0 steigt der Signalverlauf 31 des Antwortsignals bis auf ein Maximum 33 zum Zeitpunkt tm mit der Amplitude Sm an. Nachdem der Treiberimpuls 13 konstante Amplitude P0 hat, fällt der Signalverlauf 31 in einer Abfallflanke 35 entsprechend den abnehmenden Wirbelströmen auf einen Nullwert 37 zum Zeitpunkt tn ab. Der Nullwert wird im vorliegenden Fall noch während des Treiberimpulses erreicht, bevor der Signalverlauf 31 entsprechend der abfallenden Rückflanke des Treiberimpulses auf einen Minimumwert 39 während der Impulspause abfällt. Reference region of the metal object 3 similar to the reference region 17 shown in Figure 1. With the beginning of the drive pulse 13 at the time t 0 , the signal curve 31 of the response signal increases up to a maximum 33 at the time t m with the amplitude S m . After the drive pulse 13 has a constant amplitude P 0 , the signal curve 31 drops in a falling edge 35 corresponding to the decreasing eddy currents to a zero value 37 at the time t n . In the present case, the zero value is still reached during the drive pulse before the signal profile 31 drops to a minimum value 39 during the pulse interval in accordance with the falling trailing edge of the drive pulse.
Abhängig von den Material- und/oder Formparametern des Metallgegenstands 3 ändert sich der Signalverlauf des Antwortsignals des Magnetfeldsensors 9, wie dies beispielhaft mit einem strichpunktiert dargestellten Signalverlauf 31 ' für eine vom Referenzbereich 17 abweichende Material- und/oder Formkonfiguration des Metallgegenstands 3 dargestellt ist. Wie Figur 2b zeigt, kann sich der Maximalwert 33 in den Maximalwert 33' ändern, wobei sich nicht nur der Zeitpunkt des Maximalwerts bezogen auf den Beginn t0 des Treiberimpulses von tm in ändern kann, sondern auch der Amplitudenwert Sm des Maximalwerts in sm>. Des Weiteren kann sich der Nullwert 37 vom Zeitpunkt tn in den Nullwert 37' zum Zeitpunkt tn- verändern. Darüber hinaus kann sich auch die Steilheit und die Form der abfallenden Flanke 35 ändern, wie dies bei 35' angedeutet ist. Auch die Flankenform kann zum Erfassen des Material- und/oder Formparameters des Depending on the material and / or shape parameters of the metal object 3, the signal curve of the response signal of the magnetic field sensor 9 changes, as illustrated by a dot-dashed signal profile 31 'for a material and / or shape configuration of the metal object 3 deviating from the reference region 17. As FIG. 2b shows, the maximum value 33 can change into the maximum value 33 ', wherein not only the time of the maximum value with respect to the beginning t 0 of the drive pulse can change from t m to but also the amplitude value S m of the maximum value in s m >. Furthermore, the zero value 37 can change from the time t n to the zero value 37 'at the time t n -. In addition, the slope and the shape of the falling edge 35 may change, as indicated at 35 '. The flank shape can also be used to detect the material and / or shape parameter of the
Metallgegenstands 3 ausgewertet werden, wobei zu einem vorgegebenen Zeitpunkt während der Dauer des Treiberimpulses die Amplitude des Signalverlaufs 31 bzw. 31 ' erfasst wird. Im vorliegenden Beispiel steigt der Amplitudenwert des Signalverlaufs 31 von St für den Referenzwert auf Sr. Es versteht sich, dass auch zu mehreren Zeitpunkten ti Amplitudenwerte St bzw. Sf erfasst werden können. Metal object 3 are evaluated, wherein at a predetermined time during the duration of the drive pulse, the amplitude of the signal waveform 31 and 31 'is detected. In the present example, the amplitude value of the signal curve 31 increases from S t for the reference value to S r . It is understood that amplitude values S t and S f can also be detected at several times ti.
Für die Ermittlung der Abweichung des Material- und/oder Formparameters von Referenzwerten der Parameter und die Überwachung, ob vorgegebene Grenzen der Abweichung eingehalten oder überschritten werden, bildet die Auswerteschaltung 19 Differenzwerte beispielsweise der Zeitparameter tm und tm' und/oder tn und trf und/oder Amplitudendifferenzwerte Sm und Sm- und/oder St und Sr. Die Differenzwerte werden mit Grenzwerten und/oder Schwellwertfenstern für die Bestimmung des den Material- und/oder For the determination of the deviation of the material and / or shape parameter of reference values of the parameters and the monitoring whether predetermined limits of deviation are maintained or exceeded, the evaluation circuit 19 forms difference values, for example the time parameters t m and t m ' and / or t n and t rf and / or amplitude difference values S m and Sm and / or S t and S r . The difference values are used with limit values and / or threshold windows for the determination of the material and / or
Formparameter repräsentierenden Informationssignals verglichen. Es versteht sich, dass die Auswerteschaltung 19 die Werte des Antwortsignals auch bewerten und/oder nach vorbestimmten Algorithmen zur Festlegung des Informationssignals durch Vergleich mit Grenzwerten und/oder Compared information signal representing information signal. It is understood that the evaluation circuit 19 also evaluate the values of the response signal and / or according to predetermined algorithms for determining the information signal by comparison with limit values and / or
Schwellwertfenstern auswerten kann. Auch können hierbei Differenzwerte eines aktuellen Informationssignals und eines Referenz-Informationssignals gebildet und mit Grenzwerten und/oder Schwellwertfenstern verglichen werden. Evaluate threshold windows. Also, differential values of a current information signal and a reference information signal can be formed and compared with limit values and / or threshold value windows.
Der Signalverlauf des Antwortsignals des Magnetfeldsensors 9 kann auch Wendepunkte im mathematischen Sinn enthalten, an welchen sich das Vorzeichen der Steigungsänderung des Signalverlaufs ändert, d.h. die zweite zeitliche Ableitung des Signalverlaufs Null wird. Auch solche The waveform of the response signal of the magnetic field sensor 9 may also contain inflection points in the mathematical sense, at which changes the sign of the slope change of the waveform, ie the second time derivative of the waveform is zero. Even such
Wendepunktwerte lassen sich für die Ermittlung des Informationssignals auswerten, beispielsweise in dem der Steigungswert an dem Wendepunkt mit einem Referenzwert bzw. einem Grenzwert und/oder Schwellwertfenster verglichen wird. Turning point values can be evaluated for determining the information signal, for example by comparing the slope value at the inflection point with a reference value or a threshold value and / or threshold value window.
Eventuell direkt mit dem Magnetfeldsensor 9 gekoppelte primäre Possibly directly with the magnetic field sensor 9 coupled primary
Magnetfelder der Sendespule 5 können das die sekundären Magnetfelder der Wirbelströme repräsentierende Antwortsignal des Magnetfeldsensors 9 beeinflussen. Um diesen Einfluss gering zu halten, ist der Magnetfeldsensor 9 nicht nur quer zu den Magnetfeld-Hauptachsen 5, 1 1 im Abstand von der Sendespule 5 angeordnet, sondern zwischen dem Magnetfeldsensor 9 und der Sendespule 5 ist eine das Magnetfeld abschirmende Abschirmwand 41 (Figur 1) angeordnet. Zusätzlich oder alternativ können die Sendespule und/oder der Magnetfeldsensor 9 in einem zum Metallgegenstand 3 offenen Magnetfeld-Abschirmbecher 43 angeordnet sein. Die Abschirmwand 41 und der Abschirmbecher 43 können aus ferromagnetischem Material bestehen, sind aber bevorzugt als Wirbelstrom-Abschirmmittel ausgebildet und bestehen aus nicht ferromagnetischem Metall. Magnetic fields of the transmitting coil 5 can influence the response signal of the magnetic field sensor 9 which represents the secondary magnetic fields of the eddy currents. In order to minimize this influence, the magnetic field sensor 9 is not only arranged transversely to the magnetic field main axes 5, 1 1 at a distance from the transmitting coil 5, but between the magnetic field sensor 9 and the transmitting coil 5 is a shielding wall 41 shielding the magnetic field (FIG ) arranged. Additionally or alternatively, the transmitting coil and / or the magnetic field sensor 9 may be arranged in a magnetic field shielding cup 43 which is open to the metal object 3. The shielding wall 41 and the shielding cup 43 may be made of ferromagnetic material, but are preferably formed as eddy current shielding means and made of non-ferromagnetic metal.
Die Abschirmmittel 41 , 43 wirken passiv. Zusätzlich oder alternativ kann dem Magnetfeldsensor 9 auch eine weitere vom Impulsgenerator 15 mit The shielding means 41, 43 act passively. Additionally or alternatively, the magnetic field sensor 9, a further from the pulse generator 15 with
Treiberimpulsen erregte Sendespule 45 zugeordnet sein, die von der Sendespule 5 direkt auf den Magnetfeldsensor 9 gekoppelte Magnetfelder zumindest teilweise kompensiert. Die passiven oder aktiven Abschirmmaßnahmen verbessern die Ansprechgenauigkeit des Sensors auf Material- und/oder Formparameter des Metallgegenstands 3. Driver pulses excited transmission coil 45 may be assigned to at least partially compensated by the transmission coil 5 directly coupled to the magnetic field sensor 9 magnetic fields. The passive or active shielding measures improve the response accuracy of the sensor to material and / or shape parameters of the metal article 3.
Der Zeitpunkt, zu dem sich der Nullwert des Signalverlaufs ergibt, hängt von einer Vielzahl Dimensionierungsparameter des Sensors ab. Um den Einfluss der Dimensionierungsparameter zu kompensieren, können der Sendespule 5 und/oder dem Magnetfeldsensor 9 das Magnetfeld beeinflussende elektrisch leitende Materialien zugeordnet sein, wie dies in Figur 1 auf der dem Metallgegenstand 3 abgewandten Seite der Sendespule 5 und des Magnetfeldsensors 9 bei 47 angedeutet ist. The point in time at which the zero value of the signal curve results depends on a large number of dimensioning parameters of the sensor. In order to compensate for the influence of the dimensioning parameters, the transmitting coil 5 and / or the magnetic field sensor 9 may be assigned the electrically conductive materials influencing the magnetic field, as shown in FIG the metal object 3 facing away from the transmitting coil 5 and the magnetic field sensor 9 is indicated at 47.
Im Folgenden werden Varianten des induktiven Sensors erläutert. In the following, variants of the inductive sensor will be explained.
Gleichwirkende Komponenten sind mit den Bezugszahlen der Figur 1 bezeichnet und zur Unterscheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung des Aufbaus und der Wirkungsweise einschließlich eventueller Varianten wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figuren 1 , 2a und 2b Bezug genommen. Die Erläuterungen zu den Figuren 2a und 2b gelten in vollem Umfang auch für die nachfolgend erläuterten Ausführungsformen. Equivalent components are denoted by the reference numerals of Figure 1 and provided with a letter to distinguish. To explain the structure and the mode of operation, including possible variants, reference is made to the preceding description of Figures 1, 2a and 2b. The explanations to the figures 2a and 2b apply in full to the embodiments explained below.
Figur 3 zeigt eine Variante eines induktiven Sensors 1 a, die sich von dem Sensor 1 der Figur 1 lediglich dadurch unterscheidet, dass die Sendespule 5a in Richtung ihrer Magnetfeld-Hauptachsen 7a und 1 1a im Abstand voneinander angeordnet sind, während sich der Metallgegenstand 3a für die Ermittlung des Material- und/oder Formparameters zwischen der Figure 3 shows a variant of an inductive sensor 1 a, which differs from the sensor 1 of Figure 1 only in that the transmitting coil 5a in the direction of their magnetic main axes 7a and 1a are spaced from each other, while the metal object 3a for the determination of the material and / or shape parameter between the
Sendespule 5a und dem Magnetfeldsensor 9a befindet. Die Sendespule 5a und der Magnetfeldsensor 9a sind damit auf voneinander abgewandten Seiten des Metallgegenstands 3a angeordnet. Bei hinreichend großen Querabmessungen des Metallgegenstands 3a, wie dies beispielsweise bei der Überprüfung von Metallplatten oder dergleichen der Fall sein kann, wirkt der Metallgegenstand 3a zugleich als Abschirmung des Magnetfeldsensors 9a gegen direktes Überkoppeln des primären Magnetfelds der Sendespule 5a. Mit Hilfe einer solchen Anordnung lassen sich nicht nur die Material- und Formparameter überwachen, wie sie anhand von Figur 1 erläutert wurden, sondern beispielsweise auch Vereinzelungsfehler, wie sie bei Material- Zuführeinrichtungen auftreten können, wenn anstelle, wie gewünscht, einzelner Metallgegenstände, wie zum Beispiel Blechstücken, zwei oder mehr aneinander haftende Blechstücke einer weiterverarbeitenden Transmit coil 5a and the magnetic field sensor 9a is located. The transmitting coil 5a and the magnetic field sensor 9a are thus arranged on opposite sides of the metal object 3a. With sufficiently large transverse dimensions of the metal object 3a, as may be the case, for example, in the inspection of metal plates or the like, the metal object 3a simultaneously acts as a shielding of the magnetic field sensor 9a against direct coupling over of the primary magnetic field of the transmitting coil 5a. With the help of such an arrangement can be monitored not only the material and shape parameters, as explained with reference to Figure 1, but for example also separation errors, as may occur in material feeders, if instead, as desired, of individual metal objects, such as Example sheet metal pieces, two or more adhering sheet metal pieces of a further processing
Maschine zugeführt werden. Es versteht sich, dass auch mit dem Sensor der Figur 1 eine Mehrfachblecherkennung möglich ist. Machine are supplied. It is understood that even with the sensor of Figure 1, a multiple sheet metal detection is possible.
Die anhand von Figur 1 erläuterten Komponenten 15, 19, 21 , 25, 43, 45 und 47 sind auch bei dem Sensor der Figur 3 vorhanden. Der Magnetfeldsensor 9a ist darüber hinaus zweckmäßigerweise als Empfangsspule ausgebildet, wobei die Spulen 5a und 9a Luftspulen sind. The explained with reference to Figure 1 components 15, 19, 21, 25, 43, 45 and 47 are also present in the sensor of Figure 3. In addition, the magnetic field sensor 9a is expediently designed as a receiving coil, the coils 5a and 9a being air coils.
Figur 4 zeigt einen induktiven Sensor ähnlich dem Sensor der Figur 3, wobei jedoch der durch Rechteck-Treiberimpulse erregten Sendespule 5b beiderseits in Richtung ihrer Magnetfeld-Hauptachse 7b als Luftspulen ausgebildete Magnetfeldsensoren 9b und 9b' im Abstand von der FIG. 4 shows an inductive sensor similar to the sensor of FIG. 3, but magnetic field sensors 9b and 9b ', which are designed as air coils on both sides in the direction of their magnetic field main axis 7b and excited by rectangular drive pulses, are spaced apart from the magnetic field sensor
Sendespule 5b zugeordnet sind. Der Metallgegenstand 3b ist entsprechend Figur 3 zwischen der Sendespule 5b und dem Magnetfeldsensor 9b angeordnet. Zwischen der Sendespule 5b und dem weiteren Magnetfeldsensor 9b' ist ein metallischer Referenzgegenstand 3b angeordnet, wobei der weitere Magnetfeldsensor 9b' das sekundäre Magnetfeld der vom primären Magnetfeld der Sendespule 5b in dem Referenzgegenstand 3b' induzierten Wirbelströme erfasst. Die nicht näher dargestellte Transmitter coil 5b are assigned. The metal object 3b is arranged as shown in FIG. 3 between the transmitting coil 5b and the magnetic field sensor 9b. A metallic reference object 3b is arranged between the transmitting coil 5b and the further magnetic field sensor 9b ', wherein the further magnetic field sensor 9b' detects the secondary magnetic field of the eddy currents induced by the primary magnetic field of the transmitting coil 5b in the reference object 3b '. The not shown
Auswerteschaltung spricht auf das Differenzsignal der Antwortsignale der Magnetfeldsensoren 9b und 9b' an, wobei die Auswertung des Differenz- Antwortsignals analog zu den Erläuterungen im Zusammenhang mit den Figuren 2a und 2b erfolgt. Die Abschirm- bzw. Kompensationsmittel 43 und 47, wie sie anhand von Figur 1 für den Magnetfeldsensor 9 erläutert wurden, können vorhanden sein. Evaluation circuit is responsive to the difference signal of the response signals of the magnetic field sensors 9b and 9b ', wherein the evaluation of the differential response signal is analogous to the explanations in connection with Figures 2a and 2b. The shielding and compensating means 43 and 47, as explained with reference to FIG. 1 for the magnetic field sensor 9, may be present.
Figur 5 zeigt eine Variante eines induktiven Sensors, der sich vom Sensor der Figur 4 im Wesentlichen nur dadurch unterscheidet, dass beiderseits eines gemeinsamen, insbesondere als Luftspule ausgebildeten Magnetfeldsensors 9c Sendespulen 5c und 5c' bezogen auf die Magnetfeldachsen 7c und 1 1 c gleichachsig jedoch im Abstand von dem Magnetfeldsensor 9c angeordnet sind. Der Metallgegenstand 3c ist wiederum zwischen dem Magnetfeldsensor 9c und der Sendespule 5c angeordnet, während zwischen dem Magnetfeldsensor 9c und der weiteren Sendespule 5c' ein Referenz- Metallgegenstand 3c' vorgesehen ist. Die beiden Sendespulen 5c und 5c' werden gemeinsam durch Treiberimpulse erregt, wie dies anhand von Figur 1 erläutert wurde. Das Antwortsignal des Magnetfeldsensors 9c wird entsprechend den Erläuterungen zu Figur 1 , 2a und 2b ausgewertet. Die anhand von Figur 1 erläuterten Abschirmmittel 43 und Kompensationsmittel 47 können vorhanden sein. FIG. 5 shows a variant of an inductive sensor that differs from the sensor of FIG. 4 essentially only in that both sides of a common magnetic field sensor 9c, which is embodied as an air coil, have transmitting coils 5c and 5c 'with respect to the magnetic field axes 7c and 1c Distance from the magnetic field sensor 9c are arranged. The metal object 3c is in turn arranged between the magnetic field sensor 9c and the transmitting coil 5c, while a reference metal object 3c 'is provided between the magnetic field sensor 9c and the further transmitting coil 5c'. The two transmitting coils 5c and 5c 'are excited together by driving pulses, as explained with reference to FIG. The response signal of the magnetic field sensor 9c becomes evaluated according to the explanations to Figure 1, 2a and 2b. The shielding means 43 and compensating means 47 explained with reference to FIG. 1 can be present.
Figur 6 zeigt eine Variante eines induktiven Sensors 1 d, die sich von dem Sensor 1 a der Figur 3 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass zwischen der Sendespule 5d und dem Magnetfeldsensor 9d nicht nur der Metallgegenstand 3d angeordnet ist, dessen Material- und/oder FIG. 6 shows a variant of an inductive sensor 1 d, which differs from the sensor 1 a of FIG. 3 essentially in that not only the metal object 3d, whose material and / or material are arranged between the transmission coil 5d and the magnetic field sensor 9d
Formparameter erfasst werden soll, sondern zusätzlich noch ein Referenz- Metallgegenstand 3d'. Der wiederum bevorzugt als Luftspule ausgebildete Magnetfeldsensor 9d und die Sendespule 5d sind wiederum bezogen auf ihre Magnetfeld-Hauptachsen 7d bzw. 1 1 d gleichachsig aber im Abstand voneinander angeordnet, wobei der Referenz-Metallgegenstand 3d' zwischen dem Metallgegenstand 3d und dem Magnetfeldsensor 9d angeordnet ist. Im Unterschied zu dem Sensor 1 a der Figur 3 spricht der Magnetfeldsensor 9d nicht auf das sekundäre Magnetfeld der vom primären Magnetfeld der Sendespule 5d in dem Metallgegenstand 3d induzierten Wirbelströme an, sondern indirekt auf ein tertiäres Magnetfeld, welches seinerseits auf Wirbelströme zurückgeht, die das sekundäre Magnetfeld des Metallgegenstands 3d in dem Referenz-Metallgegenstand 3d' induziert. Es versteht sich, dass der Referenz-Metallgegenstand 3d' auch zwischen der Sendespule 5d und dem Metallgegenstand 3d angeordnet sein kann. Die anhand der Figur 1 erläuterten Abschirmmittel 43 und Kompensationsmittel 47 können vorhanden sein. Das Antwortsignal des Magnetfeldsensors 9d wird entsprechend den Erläuterungen zu Figur 1 ausgewertet. Form parameter is to be detected, but in addition a reference metal object 3d '. The magnetic field sensor 9d, which in turn preferably takes the form of an air coil, and the transmitting coil 5d are in turn equiaxed but spaced apart from one another with respect to their magnetic field axes 7d and 11d, the reference metal object 3d 'being arranged between the metal object 3d and the magnetic field sensor 9d , In contrast to the sensor 1a of FIG. 3, the magnetic field sensor 9d does not respond to the secondary magnetic field of the eddy currents induced by the primary magnetic field of the transmitting coil 5d in the metal object 3d, but indirectly to a tertiary magnetic field, which in turn is due to eddy currents which are the secondary Magnetic field of the metal object 3d induced in the reference metal object 3d '. It is understood that the reference metal object 3d 'can also be arranged between the transmitting coil 5d and the metal object 3d. The shielding means 43 and compensating means 47 explained with reference to FIG. 1 can be present. The response signal of the magnetic field sensor 9d is evaluated in accordance with the explanations for FIG.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Induktiver Sensor zum Erfassen eines Material- und/oder Formparameters eines Metallgegenstands (3), umfassend 1. Inductive sensor for detecting a material and/or shape parameter of a metal object (3), comprising
einen Impulsgenerator ( 5), a pulse generator (5),
wenigstens eine durch Treiberimpulse (13) des Impulsgenerators (15) erregbare Sendespule (5) zu Induzierung von Wirbelströmen in dem Metallgegenstand (3), at least one transmitting coil (5) which can be excited by driver pulses (13) from the pulse generator (15) to induce eddy currents in the metal object (3),
wenigstens einen auf Magnetfelder der in dem Metallgegenstand (3) induzierten Wirbelströme ansprechenden und ein von den Wirbelströmen abhängiges Antwortsignal liefernden Magnetfeldsensor (9), insbesondere in Form einer Empfangsspule und eine auf das Antwortsignal ansprechende Auswerteschaltung (19), die in dem Material- und/oder Formparameter repräsentierendes Informationssignal liefert, at least one magnetic field sensor (9) that responds to magnetic fields of the eddy currents induced in the metal object (3) and delivers a response signal dependent on the eddy currents, in particular in the form of a receiving coil, and an evaluation circuit (19) that responds to the response signal and which is located in the material and/or provides information signal representing shape parameters,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Sendespule (5) und der Magnetfeldsensor (9) nebeneinander angeordnet sind, wobei entweder the transmitter coil (5) and the magnetic field sensor (9) are arranged next to each other, either
die Sendespule (5) und der Magnetfeldsensor (9) quer zu ihren Magnetfeld-Hauptachsen (5, 11) nebeneinander angeordnet sind und der Metallgegenstand (3) bezogen auf die Magnetfeld-Hauptachsen (7, 1 1 ) auf der gleichen Seite der Sendespule (5) und des Magnetfeldsensors (9) anordenbar ist, und dass the transmitter coil (5) and the magnetic field sensor (9) are arranged next to each other transversely to their main magnetic field axes (5, 11) and the metal object (3) is on the same side of the transmitter coil (3) with respect to the main magnetic field axes (7, 11). 5) and the magnetic field sensor (9) can be arranged, and that
die Sendespule (5) und der Magnetfeldsensor (9) zum Metallgegenstand (3) hin aufeinander zu geneigte Magnetfeld-Hauptachsen (7, 1 1) haben. the transmitter coil (5) and the magnetic field sensor (9) have magnetic field main axes (7, 1 1) that are inclined towards one another towards the metal object (3).
2. Induktiver Sensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (9) auf den ersten während des Treiberimpulses (13) im Signalverlauf des Antwortsignals auftretenden Extremwert (33) und/oder Nullwert (37) und/oder Wendepunktwert anspricht und/oder auf wenigstens einen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt (t-i) nach Be- ginn des Treiberimpulses (13) jedoch noch während des Treiberimpulses (13) auftretenden Amplitudenwert (St) des Signalverlaufs des Antwortsignals anspricht und das den Material- und/oder Formparameter repräsentierende Informationssignal abhängig von der Amplitude des Extremwerts (33) und/oder des zum vorbestimmten Zeitpunkt (ti) auftretenden Amplitudenwerts (St) und/oder abhängig vom zeitlichen Abstand des Extremwerts (33) und/oder des Nullwerts (37) von Beginn des Treiberimpulses (13) und/oder der Signalverlaufssteigung des Wendepunktwerts liefert. 2. Inductive sensor according to claim 1, characterized in that the evaluation circuit (9) responds to the first extreme value (33) and / or zero value (37) and / or turning point value occurring in the signal curve of the response signal during the driver pulse (13) and / or to at least one at a predetermined time (ti) according to At the beginning of the driver pulse (13) but still during the driver pulse (13), the amplitude value (S t ) of the signal curve of the response signal occurs and the information signal representing the material and / or shape parameter depends on the amplitude of the extreme value (33) and / or the to amplitude value (S t ) occurring at a predetermined time (ti) and/or depending on the time distance of the extreme value (33) and/or the zero value (37) from the start of the driver pulse (13) and/or the signal curve slope of the turning point value.
Sensor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (19) für das Informationssignal das Antwortsignal des Magnetfeldsensors mit einem Referenz-Antwortsignal korreliert oder einer schnellen Fouriertransformation unterwirft. Sensor according to claim 1, characterized in that the evaluation circuit (19) for the information signal correlates the response signal of the magnetic field sensor with a reference response signal or subjects it to a fast Fourier transformation.
Induktiver Sensor zum Erfassen eines Material- und/oder Formparameters eines Metallgegenstands (3), umfassend Inductive sensor for detecting a material and/or shape parameter of a metal object (3), comprising
einen Impulsgenerator (15), a pulse generator (15),
wenigstens eine durch Treiberimpulse (13) des Impulsgenerators (15) erregbare Sendespule (5) zu Induzierung von Wirbelströmen in dem Metallgegenstand (3), at least one transmitting coil (5) which can be excited by driver pulses (13) from the pulse generator (15) to induce eddy currents in the metal object (3),
wenigstens einen auf Magnetfelder der in dem Metallgegenstand (3) induzierten Wirbelströme ansprechenden und ein von den Wirbelströmen abhängiges Antwortsignal liefernden Magnetfeldsensor (9), insbesondere in Form einer Empfangsspule und at least one magnetic field sensor (9) that responds to magnetic fields of the eddy currents induced in the metal object (3) and delivers a response signal dependent on the eddy currents, in particular in the form of a receiving coil and
eine auf das Antwortsignal ansprechende Auswerteschaltung (19), die in dem Material- und/oder Formparameter repräsentierendes Informationssignal liefert, an evaluation circuit (19) that responds to the response signal and delivers information signal representing the material and/or shape parameters,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die Sendespule (5) und der Magnetfeldsensor (9) nebeneinander angeordnet sind, wobei entweder the transmitter coil (5) and the magnetic field sensor (9) are arranged next to each other, either
a) die Sendespule (5a-d) und der Magnetfeldsensor (9a-9d) in Richtung ihrer Magnetfeld-Hauptachsen (7a-d, 1 1 a-d) einander gegen- überliegend im Abstand angeordnet sind und der Metallgegenstand (3a-d) zwischen die Sendespule (5a-d) und Magnetfeldsensor (9a-d) einführbar ist oder a) the transmitter coil (5a-d) and the magnetic field sensor (9a-9d) face each other in the direction of their main magnetic field axes (7a-d, 1 1 ad). are arranged overlying at a distance and the metal object (3a-d) can be inserted between the transmitting coil (5a-d) and magnetic field sensor (9a-d) or
b) die Sendespule (5) und der Magnetfeldsensor (9) quer zu ihren Magnetfeld-Hauptachsen (5, 1 1) nebeneinander angeordnet sind und der Metallgegenstand (3) bezogen auf die Magnetfeld-Hauptachsen (7, 1 1 ) auf der gleichen Seite der Sendespule (5) und des Magnetfeldsensors (9) anordenbar ist, und dass b) the transmitter coil (5) and the magnetic field sensor (9) are arranged next to each other transversely to their main magnetic field axes (5, 11) and the metal object (3) is on the same side in relation to the main magnetic field axes (7, 11). the transmitter coil (5) and the magnetic field sensor (9) can be arranged, and that
die Auswerteschaltung (19) auf den ersten während des Treiberimpulses (13) im Signalverlauf des Antwortsignals auftretenden Extremwert (33) und/oder Nullwert (37) und/oder Wendepunktwert anspricht und/oder auf wenigstens einen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt (ti) nach Beginn des Treiberimpulses (13) jedoch noch während des Treiberimpulses (13) auftretenden Amplitudenwert (St) des Signalverlaufs des Antwortsignals anspricht und das den Material- und/oder Formparameter repräsentierende Informationssignal abhängig von der Amplitude des Extremwerts (33) und/oder des zum vorbestimmten Zeitpunkt (t-i) auftretenden Amplitudenwerts (St) und/oder abhängig vom zeitlichen Abstand des Extremwerts (33) und/oder des Nullwerts (37) vom Beginn des Treiberimpulses (13) und/oder der Signalverlaufssteigung des Wendepunktwerts liefert. the evaluation circuit (19) responds to the first extreme value (33) and/or zero value (37) and/or turning point value occurring in the signal curve of the response signal during the driver pulse (13) and/or to at least one at a predetermined time (ti) after the start of the driver pulse (13) but still occurs during the driver pulse (13) amplitude value (S t ) of the signal curve of the response signal responds and the information signal representing the material and / or shape parameter depends on the amplitude of the extreme value (33) and / or the predetermined Time (ti) occurring amplitude value (S t ) and / or depending on the time distance of the extreme value (33) and / or the zero value (37) from the start of the driver pulse (13) and / or the signal curve slope of the turning point value.
Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendespule (5) und der Magnetfeldsensor (9) zum Metallgegenstand (3) hin aufeinander zu geneigte Magnetfeld-Hauptachsen (7, 11 ) haben. Sensor according to claim 4, characterized in that the transmitter coil (5) and the magnetic field sensor (9) have magnetic field main axes (7, 11) which are inclined towards one another towards the metal object (3).
Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendespule (5) und/oder dem Magnetfeldsensor (9) magnetische Abschirmmittel, insbesondere Wirbelstrom-Abschirmmittel (41 , 43) zugeordnet sind, die den Magnetfeldsensor (9) gegen direkt übertretendes Magnetfeld der Sendespule (5) zumindest teilweise abschirmen. Sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the transmitter coil (5) and/or the magnetic field sensor (9) are assigned magnetic shielding means, in particular eddy current shielding means (41, 43), which protect the magnetic field sensor (9) against anything directly crossing At least partially shield the magnetic field of the transmitter coil (5).
7. Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sendespule (5) und dem Magnetfeldsensor (9) eine Abschirmwand (41) angeordnet ist und/oder die Sendespule (5) und/oder der Magnetfeldsensor (9) in einem in Richtung der Magnetfeld-Hauptachsen offenen Abschirmbecher (43) angeordnet ist. 7. Sensor according to claim 6, characterized in that a shielding wall (41) is arranged between the transmitting coil (5) and the magnetic field sensor (9) and / or the transmitting coil (5) and / or the magnetic field sensor (9) in one direction The shielding cup (43) is arranged which is open to the main magnetic field axes.
8. Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmwand (41 ) und/oder der Abschirmbecher (43) aus nicht ferromagneti- schem Metall besteht. 8. Sensor according to claim 7, characterized in that the shielding wall (41) and / or the shielding cup (43) consists of non-ferromagnetic metal.
10 10
9. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Magnetfeldsensor (9) eine weitere durch Treiberimpulse (13) erregbare Sendespule (45) zugeordnet ist, deren Magnetfeld direkt übertretende Magnetfeld der Sendespule (5) am Magnetfeldsensor (9) i 5 kompensiert, zumindest jedoch schwächt. 9. Sensor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the magnetic field sensor (9) is assigned a further transmission coil (45) which can be excited by driver pulses (13), the magnetic field of which directly passes over the magnetic field of the transmission coil (5) on the magnetic field sensor (9). i 5 compensates, or at least weakens it.
10. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der dem Metallgegenstand (3) abgewandten Seite der Sendespule (5) und/oder des Magnetfeldsensor (9) ein Kompensations-0 Metallblechteil (47) für die Nullwert-Kompensation des Antwortsignals angeordnet ist. 10. Sensor according to one of claims 1 to 9, characterized in that on the side of the transmitting coil (5) and / or the magnetic field sensor (9) facing away from the metal object (3) there is a compensation sheet metal part (47) for the zero value compensation of the response signal is arranged.
1 1 . Sensor nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass entweder auf der dem Magnetfeldsensor (9b) abgewandten Seite5 der Sendespule (5b) im Abstand von der Sendespule (5b) ein weiterer 1 1 . Sensor according to one of claims 4 to 10, characterized in that either on the side 5 of the transmitting coil (5b) facing away from the magnetic field sensor (9b) at a distance from the transmitting coil (5b).
Magnetfeldsensor (9b1) insbesondere in Form einer weiteren Empfangsspule angeordnet ist und zwischen der Sendespule (5b) und dem weiteren Magnetfeldsensor (9b1) ein Referenz-Metallgegenstand (3b') angeordnet ist, in welchem die Sendespule (5b) Wirbelströme indu-0 ziert, auf deren Magnetfeld der weitere Magnetfeldsensor (9b1) anspricht, wobei die Auswerteschaltung auf Antwortsignale des Magnetfeldsensors (9b) und des weiteren Magnetfeldsensors (9b1) anspricht, oder dass auf der von der Sendespule (5c) abgewandten Seite des Magnetfeldsensors (9c) eine weitere durch Treiberimpulse des Impulsgenerators erregbare Sendespule (5c') im Abstand von dem Magnetfeldsensor (9c) angeordnet ist und zwischen dem Magnetfeldsensor (9c) Magnetic field sensor (9b 1 ) is arranged in particular in the form of a further receiving coil and a reference metal object (3b') is arranged between the transmitting coil (5b) and the further magnetic field sensor (9b 1 ), in which the transmitting coil (5b) indu-0 eddy currents decorated, to whose magnetic field the further magnetic field sensor (9b 1 ) responds, the evaluation circuit responding to response signals from the magnetic field sensor (9b) and the further magnetic field sensor (9b 1 ), or that on the side of the magnetic field sensor (9c) facing away from the transmitting coil (5c), a further transmitting coil (5c') which can be excited by drive pulses from the pulse generator is arranged at a distance from the magnetic field sensor (9c) and between the magnetic field sensor (9c)
5 und der weiteren Sendespule (5c') ein Referenz-Metallgegenstand (3c1) angeordnet ist, in welchem die weitere Sendespule (5c') Wirbelströme induziert, auf deren Magnetfeld der Magnetfeldsensor (9c) auch anspricht, wobei die Auswerteschaltung das Informationssignal abhängig von der Differenz der Antwortsignale der Sendespulen und dem Refe- lo renzwert liefert. 5 and the further transmitter coil (5c'), a reference metal object (3c 1 ) is arranged, in which the further transmitter coil (5c') induces eddy currents, to whose magnetic field the magnetic field sensor (9c) also responds, the evaluation circuit depending on the information signal the difference between the response signals of the transmitter coils and the reference value.
12. Sensor nach einem der Ansprüche 4 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sendespule (5d) und dem Magnetfeldsensor (9d) zusätzlich ein Referenz-Metallgegenstand (3d') angeordnet ist, in wel- i 5 ehern das Magnetfeld der in dem Metallgegenstand (3d) induzierten 12. Sensor according to one of claims 4 to 1 1, characterized in that a reference metal object (3d ') is additionally arranged between the transmitter coil (5d) and the magnetic field sensor (9d), in which the magnetic field of the in the metal object (3d).
Wirbelströme ihrerseits Wirbelströme induzieren, auf die der Mägnet- feldsensor (9d) anspricht oder in welchem das Magnetfeld der Sendespule (5d) Wirbelströme induziert, deren Magnetfeld ihrerseits in dem Metallgegenstand (3d) die Wirbelströme induziert, auf deren Magnet-0 feld der Magnetfeldsensor (9d) anspricht. Eddy currents in turn induce eddy currents to which the magnetic field sensor (9d) responds or in which the magnetic field of the transmitting coil (5d) induces eddy currents, the magnetic field of which in turn induces the eddy currents in the metal object (3d), to whose magnetic field the magnetic field sensor ( 9d) addresses.
13. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Metallgegenstand ein Metallblech- oder Metallfoliengegenstand ist.13. Sensor according to one of claims 1 to 12, characterized in that the metal object is a metal sheet or metal foil object.
5 5
14. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendespule (5) und die Empfangsspule (9) als Luftspulen ausgebildet sind. 14. Sensor according to one of claims 1 to 13, characterized in that the transmitting coil (5) and the receiving coil (9) are designed as air coils.
Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (19) einen Verstärker (21) mit bei wachsender Empfangssignalamplitude nichtlinear abnehmendem Verstärkungsfaktor aufweist. Sensor according to one of claims 1 to 14, characterized in that the evaluation circuit (19) has an amplifier (21) with a gain factor that decreases non-linearly as the received signal amplitude increases.
PCT/EP2014/060829 2013-05-27 2014-05-26 Inductive sensor WO2014191352A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013209805.7A DE102013209805A1 (en) 2013-05-27 2013-05-27 Inductive sensor
DE102013209805.7 2013-05-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2014191352A2 true WO2014191352A2 (en) 2014-12-04
WO2014191352A3 WO2014191352A3 (en) 2015-01-22

Family

ID=50841777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2014/060829 WO2014191352A2 (en) 2013-05-27 2014-05-26 Inductive sensor

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013209805A1 (en)
WO (1) WO2014191352A2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3385758A1 (en) * 2017-04-05 2018-10-10 HILTI Aktiengesellschaft Device and method for detecting electrically conductive measurement objects in a base
WO2019196998A1 (en) 2018-04-09 2019-10-17 Københavns Universitet An eddy-current detector and a method for calibrating such an eddy-current detector
DE102021000156A1 (en) 2021-01-15 2022-07-21 Pepperl+Fuchs Se Inductive proximity sensor unit and method for determining an object property of a metallic detection body
DE102021000157A1 (en) 2021-01-15 2022-07-21 Pepperl+Fuchs Se Inductive proximity sensor unit and method for fault checking in an inductive proximity sensor unit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030193331A1 (en) 2002-04-15 2003-10-16 General Electric Company Method for in-situ eddy current inspection of coated components in turbine engines
EP2312338A1 (en) 2009-10-19 2011-04-20 iControls, k.s. Method and device for detecting electrically conductive objects
DE102010009923A1 (en) 2010-02-25 2011-08-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 Eddy current probe for use as transmission arrangement to determine e.g. layer thickness of metal-coated wafer during solar module manufacturing, has core formed in U- or V-shaped cross-section, and another core wrapped by winding sections

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3676772A (en) * 1970-08-18 1972-07-11 Nasa Metallic intrusion detector system
DE3034426A1 (en) * 1980-09-12 1982-03-25 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch den Bundesminister für Wirtschaft in Bonn, dieser vertreten durch den Präsidenten der Bundesanstalt für Materialprüfung (BAM), 1000 Berlin Pulse eddy current conducting material testing - using synchronised test head energising and signal processing circuit for non-destructive examination
DE3410547A1 (en) * 1984-03-22 1985-09-26 Institut Dr. Friedrich Förster Prüfgerätebau GmbH & Co KG, 7410 Reutlingen Test equipment for investigating electrically conductive test parts
FR2714470B1 (en) * 1993-12-24 1996-03-01 Unimetall Sa Magnetic control method and device.
DE4423661A1 (en) * 1994-07-06 1996-01-11 Foerster Inst Dr Friedrich Coil system for inductive object detector
SE506154C2 (en) * 1995-10-13 1997-11-17 Asea Brown Boveri Method and apparatus for inductively measuring the dimensions and position of objects of electrically conductive material
DE102004049024B3 (en) * 2004-09-20 2006-04-13 K.A. Schmersal Holding Kg Position monitoring device
DE102006053222B4 (en) * 2006-11-11 2009-01-29 Werner Turck Gmbh & Co. Kg Inductive proximity switch with supplementary coil attached to a screen
FR2960068B1 (en) * 2010-05-12 2013-06-07 Senstronic DEVICE FOR DETECTION AND DETECTION OF METALLIC ELEMENTS
EP2511736B1 (en) * 2011-04-15 2016-02-17 iControls, k.s. Method and device for detecting objects which conduct electricity

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030193331A1 (en) 2002-04-15 2003-10-16 General Electric Company Method for in-situ eddy current inspection of coated components in turbine engines
EP2312338A1 (en) 2009-10-19 2011-04-20 iControls, k.s. Method and device for detecting electrically conductive objects
DE102010009923A1 (en) 2010-02-25 2011-08-25 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 Eddy current probe for use as transmission arrangement to determine e.g. layer thickness of metal-coated wafer during solar module manufacturing, has core formed in U- or V-shaped cross-section, and another core wrapped by winding sections

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013209805A1 (en) 2014-11-27
WO2014191352A3 (en) 2015-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2312338B1 (en) Method and device for detecting electrically conductive objects
EP1847810B1 (en) Method and device for position detection
DE102015122154B4 (en) Device for detecting external magnetic stray fields on a magnetic field sensor
EP2511736B1 (en) Method and device for detecting objects which conduct electricity
WO2015197239A1 (en) Method and device for stray flow testing
EP3084408B1 (en) Sensor arrangement and method for detecting at least one physical parameter
WO2010084146A1 (en) Sensor device for a target in which eddy currents can be generated, and detection method
WO2014191352A2 (en) Inductive sensor
EP3131779B1 (en) Apparatus and method for detecting an interfering body in a system for inductive energy transmission and system for inductive energy transmission
EP2513676A1 (en) Detection device for a belt conveyor and method for detecting electrically conductive foreign bodies in the material being transported on a belt conveyor
EP3830560B1 (en) Inductive analysis of metal objects
WO2014191351A2 (en) Inductive sensor
EP3976439B1 (en) Sensor device for an assembly for detecting and analyzing a vehicle wheel moving along a track, in particular along a rail track
EP4030199B1 (en) Inductive proximity sensor unit and method for determining an object property of a metallic sensing body
EP3824323B1 (en) Detector for detecting electrically conductive material
EP1682884A1 (en) Method for quantitatively determining the length of a soft zone area of a partially hardened workpiece
WO2017041855A1 (en) Sensor apparatus for detecting a target object and method for operating a sensor apparatus for detecting a target object
DE3126379A1 (en) Instrument for measuring a magnetic remanence induction
DE10135660C1 (en) Non-destructive testing device for elongate conductive metal object using eddy current technique has measuring element provided by segmental measuring coils overlapping at their ends
DE102019122002B4 (en) Method and sensor for detecting a metal object
DE102012015200A1 (en) Inductive proximity switch for detecting metallic targets in monitoring area, comprises transmitter coil that is cylindrical coil and receiving coil that is sheet-shaped coil, whose coil surface runs parallel to surface of transmitter coil
DE102020126872B3 (en) Process for inductive analysis of metallic objects and the associated measuring arrangement
EP3931576B1 (en) Device and method for determining the speed or acceleration of an electrically conductive object, and system
EP3569466A1 (en) Sensor for detecting metal parts and method for reducing a magnetic field
DE102022206680A1 (en) Method and device for leakage flux testing

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14726956

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC - FORM 1205A (02.02.216)