DE1255972B - Torsional schwingender magnetostriktiver Wandler - Google Patents

Description

DEUTSCHES VWWW!- PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 42 s-1/08

Nummer: 1255 972

Aktenzeichen: T 23082IX a/42 s

1 255 972 Anmeldetag: 27.November 1962

Auslegetag: 7. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft einen torsional schwingenden magnetostriktiven Wandler, bestehend aus einem magnetostriktiven Rohrschwinger, einer diesen umgebenden, aus einer einzigen massiv ausgebildeten Windung bestehenden Ringkernwicklung und einem Dauermagneten, bei welchem die Ringkernwicklung gleichzeitig als Halterung für den magnetostriktiven Rohrschwinger dient.

Ein derartiger Wandler ist bereits aus der USA.-Patentschrift 2 895113 bekannt, wobei jedoch an Stelle eines Dauermagneten eine weitere in einer senkrecht zur Achse des Rohrschwingers liegenden Ebene befindliche Erregerwicklung zur Vorpolarisation des Rohrschwingers verwendet wird.

Die Möglichkeit, eine Wicklung zur Vorpolarisation magnetostriktiver Schwinger durch einen Dauermagneten zu ersetzen, ist ebenfalls bekannt (vgl. beispielsweise RCA-Review, März 1953, S. 3 bis 16). Sie ist nicht Gegenstand der Erfindung.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung ist vielmehr darin zu sehen, eine Wandleranordnung zu schaffen, bei der der Wandlerresonator, im vorliegenden Fall der Rohrschwinger, und dessen Halterung zusammen mit den Mitteln zur Vormagnetisierung und zur Zuführung der Erregerspannung eine mechanisch stabile und technisch mit zufriedenstellender Genauigkeit und ohne größeren Aufwand herstellbare Einheit bilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die überstehenden Enden des durch den Rohrschwinger gehenden Drahtes beidendig in zwei elektrisch voneinander isolierten, aus magnetischem Material bestehenden Polschuhen gehaltert sind, die derart ausgebildet sind, daß sie gleichzeitig der Zuführung der elektrischen Energie zu der aus einem Draht bestehenden Ringkernwicklung und der magnetischen Feldlinien des Dauermagneten, der zwischen den beiden Polschuhen elektrisch isoliert angeordnet ist, dienen. Der erfindungsgemäße Wandler weist ein sehr homogenes Magnetfeld längs des magnetostriktiven Rohrschwingers und damit ein kleines Streufeld auf. Durch die enge magnetische Kopplung ist ein kleinerer Dauermagnet zur Erzielung einer ausreichenden Vorpolarisation als bei den bekannten Wandlerkonstruktionen erforderlich.

Mit Hilfe des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels einer derartigen Anordnung soll nun die Erfindung näher erläutert werden. Ein magnetostriktiver Rohrschwinger 1 wird durch einen massiven Draht 7, der durch das Rohr 1 hindurchgesteckt ist, mit Hilfe von beispielsweise aus diesem Draht herausgedrückten Kerbnasen 8 gelagert. Die Torsional schwingender magnetostriktiver
Wandler

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. Manfred Börner,

Ulm/Donau

beidseitig über den Schwinger hinausragenden Teile des Drahtes 7 werden nun durch zwei voneinander isolierte Polschuhe 13 und 14, die zweckmäßigerweise aus Eisen bestehen, gehaltert. Da diese Polschuhe gleichzeitig der Zuleitung der elektrischen Energie zum Draht 7 dienen sollen, diese aber aus einer sehr niederohmigen Quelle geliefert werden muß, ist es zweckmäßig, die Oberfläche der vorzugsweise eisernen Polschuhe 13 und 14 zu versilbern, um den Leitungswiderstand zu verringern. Zwischen beiden Polschuhen 13 und 14 ist der Dauermagnet 4 befestigt, der über die Polschuhe hinweg das erforderliche magnetische Gleichfeld für den Wandler liefert. Besteht der Dauermagnet 4 aus Eisen, so müssen jeweils zwischen Polschuh 13 bzw. 14 und diesem Magneten 4 Isolierschichten vorgesehen sein; bei Verwendung eines Ferritmagneten kann diese zusätzliche Isolierung entfallen. Die Polschuhe 13 und 14 selbst werden durch einen irgendwie ausgebildeten Kunststoffkörper 15 gehaltert, der gleichzeitig Teil eines Gehäuses sein kann. Die beiden über den Kunststoffkörper 15 hinausragenden Teile der Polschuhe 13 und 14, die einen kleineren Querschnitt als die eigentlichen Polschuhe haben sollen, dienen der niederohmigen Spannungszuführung.

Der in der Figur dargestellte Rohrschwinger 1 ist zusätzlich noch mit einem schweißfähigen Metallüberzug 17 versehen, der dazu dienen soll, daß Koppelelemente zur Verbindung mit nachfolgenden mechanischen Resonanzelementen leicht befestigt werden können. Dieser Metallüberzug kann beispielsweise aus einem angeglasten Metallmantel bestehen, der aus einer Nickellegierung besteht, deren Wärme-

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Claims (4)

ausdehnung dem des Ferritschwingers und des Glasflusses angepaßt ist. Patentansprüche:

1. Torsional schwingender magnetostriktiver Wandler, bestehend aus einem magnetostriktiven Rohrschwinger, einer diesen umgebenden, aus einer einzigen massiv ausgebildeten Windung bestehenden Ringkernwicklung und einem Dauermagneten, bei welchem die Ringkernwicklung gleichzeitig als Halterung für den magnetostriktiven Rohrschwinger dient, dadurch gekennzeichnet, daß die überstehenden Enden des durch den Rohrschwinger (1) gehenden Drahtes (7) beidendig in zwei elektrisch voneinander isolierten, aus magnetischem Material bestehenden Polschuhen (13,14) gehaltert sind, die derart ausgebildet sind, daß sie gleichzeitig der Zuführung der elektrischen Energie zu der aus einem Draht (7) bestehenden Ringkernwicklung und der magnetischen Feldlinien eines Dauermagneten

(4), der zwischen den beiden Polschuhen (13,14) elektrisch isoliert angeordnet ist, dienen.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der aus Eisen bestehenden Polschuhe (13,14) versilbert sind.

3. Wandler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetostriktive Rohrschwinger (1) mit einem schweißfähigen Metallüberzug versehen ist.

4. Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallüberzug aus einem an den magnetostriktiven Rohrschwinger (1) angeglasten Metallmantel (17), beispielsweise aus einer Nickellegierung mit einem dem Wärme-Ausdehnungsverhalten des Ferritschwingers und des Glasflusses angepaßten Temperatur-Koeffizienten der Wärmedehnung, besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 895 113;
RCA-Review, März 1953, S. 3 bis 16.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 707/124 11.67 © Bundesdruckerei Berlin