DE2003619A1

DE2003619A1 - Magnetsonde

Info

Publication number: DE2003619A1
Application number: DE19702003619
Authority: DE
Inventors: Shaw Jeffery Isaac; Rigby Ronald William
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1970-01-28
Filing date: 1970-01-28
Publication date: 1971-08-05
Also published as: DE2003619B2; DE2003619C3

Description

Magnet sonde Die Erfindung betrifft eine Magnetsonde, in der Änderungen im Kraftlinienweg eines Permanentmagneten zur Änderung im Strom einer zugehöfr gen Spule oder zugehöriger Spulen führen.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Sonde dieser Art in zweckmäßiger Form.
Eine Magnetsonde gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen im wesentlichen zylindrischen Permänentmagneten mit einem sich von einem Ende wegerstreckenden Polstück, an dem dichtend und fest an dem vom Magneten entfernt liegenden Ende ein nicht-magnetischer Flansch angebracht ist, mindestens eine elektrische Wicklung um das Polstück herum, die jeweils durch mehrere Windungen gebildet ist, wobei die munden der lficklung jeweils zwei Stromzuführungen aufweisen, die jereils mit einem von mehreren Anschlüssen verbunden sind, welche auf einem koaxial zum llagneten angeordneten Isolierblock sitzen, ein elektrisches Kabel mit einem metallischen Mantel und mit einem oder mehreren Paaren gegeneinander isolierter Stromzuführungen, die jeweils mit-einem entsprechenden der Anschlüsse verbunden sind, eine ein ;nde des Kabels ung-ebende Hülse und ein nicht-magnetisches Gehäuse, das sich zwischen der Hülse und dem Flansch erstreckt, derart, daß die Wicklungen, der Magnet und der Isolierblock eingekapselt sind, wobei der Magnet Längsnuten aufweist, durch die mindestens eines der Stromzuführungspaare hindurchgeführt ist.
Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand von Ausführungsbeispieledn unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind: Fig. 1 ein schnitt durch eine Magnetsonde, Fig. 2 ein Schnitt an der Linie 2 - 2 der iiig. 1, Fig. 3 ein Schnitt an der Linie 3 - 3 der Fig. 1, Fig. 4 eine teilweise weggeschnittene Ansicht in Richtung des Pfeils 4 in Fig. 3, Fig. 5 ein Schnitt durch ein zweites ausführungsbeispiel der Sonde, Fig. 6 ein Schnitt an der Linie 6 - 6 der Fig. 5, Fig. 7 eine Ansicht in l.ichtung des Pfeils 7 in Fig. 6, wobei einige Weile weggelassen sind, Fig. 8 eine Einzelheit der Sonde im anderen Maßstab und Fig. 9 eine weitere Einzelheit der onde in einem anderen Maßstab.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 - 4 erstreckt sich axial von einem Permanentmagneten ein hochgradig permeabeles Pol stück 2 weg, das an beiden inden abgesetzte Weile 3 und 4 aufweist. Der Teil 4 ist durch eine Bohrung 5 im Magneten 1 und ein damit fluchtendes Loch in einem ersten nicht-magnetischen metallischen Gehäyuseteil 6 geführt. Das Ende ist gespreizt, um den Magneten 1, das Polstück 2 und den Gehäuseteil 6 fest miteinander zu verbinden. Der Gehäuseteil 6 ist im Prinzip becherförmig, und sein offenes Ende ist vom Magneten 1 abgewandt. Die Wandungen des Genäuseteils 6 haben weggeschnittene Teile 21 (Fig.3). Am Teil 3 des Pol stücks 2 ist ein ringförmiger rDeil 7 aus nicht-magnetischem Metall angebracht. Der ringförmige Teil 7 weist einen Flansch 8 und einen Hohlzapfen 9 auf, der sich davon ausgehend axial nach außen erstreckt, um den Teil 3 des Polstücks 2 zu umschließen. Zwei Borde 10 erstrecken sich um den Zapfen 9 herum, um einen wärmebeständigen Dichtring 11 in der vorgesehenen Lage zu halten. Der Flansch 8 weist eine Ausnehmung 12 an der Innenseite auf, die teilweise als Sitz für eine keramische Isolierscheibe 13 und teilweise als Aufnahme für einen Kleber fungiert, <1er Verwendung findet, um die Scheibe 13 am Flansch 8 zu befestigen.
Mine zweite Isolierscheibe 14 liegt an der Stirnseite des Magneten 1 an, die vom Gehäuseteil 6 entfernt liegt. Eine- Isolierhülse 15 umgibt das Polstück 2 zwischen den Scheiben 13 und 14. Vorsugsweise sind die Scheie 14 und die Hülse 15 aus einem Werkstoff gefertigt, der hohen Temperaturen standhalten kann, heispielsweise Asbestpapier. Um das Polstück 2 sind zwei Wicklungen 16 und 17 herumgewickelt, die durch die Hülse 15 im Abstand davon gehalten sind. Die wicklungen weisen jeweils eine Mehrzahl von Drahtwindungen auf. Der Magnet 1 hat vier Längsnuten 18, (Fig.2), durch die Mäntel 19 (Fig. 4) führen, die Stromzuführungen 32 an den Enden der Wicklungen 16 und 17 umgeben.
Eine Rülse 20 aus nicht-magnetischem Metall liegt am ersten Gehäuseteil 6 an. Die H@lse 20 hat an einem Ende einen becherartigen Teil, der sich in Richtung auf den ersten Gehäuseteil 6 erstreckt und einen zweiten Gehäuseteil 22 bildet. Am anderen Ende sind innere und äußere koaxiale Zapfen 23 und 24 vorgesehen. Die Bchrug 35 des inneren Zapfens 23 bildet eine konvergierende Ausnehmung 36, und zwar am Übergang in den Teil 22 der Hülse 20. Der ell 22 der Hülse 20 hat Ausschnitte 25, die mit den Ausschnitten 21 im Gell-useteil 6 identisch sind und in der vorgesehenen Einbaulage mit ihnen fluchten. Ein rohrförmiger Mantel 26 ist mit der Außenseite des Zapfens 23 fest und dichtend verbunden und erstreckt sich axial relativ zum Magneten 1. Ein metallumhülltes Kabel 27 mit vier gegeneinander isolierten Leitern 28 liegt innerhalb des Mantels 26, und dessen Hülle ist fest mit der Innenseite des Zapfens 23 verbuden. Lin Keramikblock 29 ist so ausgestaltet, daß er in die Gehäuseteile 6 und 22 paßt. Er hat Vorsprünge 30, die dessen Verdrehung relativ zu den Gehäuseteilen 6 und 22 verhindern. Leitende Anschlußstücke 31 sind dadurch gebildet, daß eine aktive Goldlegierung mit Hilfe eines Seidensiebdruckverfahrens auf die Stirnseite des Blocks 29 aufgetragen wird, die vom Kabel 27 entfernt liegt. Es erfolgt dabei eine Erstreckung bis zu den etirnseiten der Vorsprünge 50, wie das bereits vorgeschlagen worden ist. Die Leiter 28 sind durch Löcher im Block 29 hindurchgeführt und sind jeweils leitend mit einem jeweiligen Anschluß stück 31 verbunden.
Die Enden 32 der Wicklungen 16 und 17 sind leitend mit den Anschlußstücken an den Vorsprüngen 30 des Blocks 29 verbunden. Leerräume innerhalb der Gehäuseteile b und 22, die nicht von dem Block 29 oder den Leitern 28 ausgefüllt sind, sind mit einer Keramik-Füllmasse 33 gefüllt.
Eine ilülse 34 ist dichtend am Flansch 8 und am äußeren Zapfen 24 des Gehäuseteil 22 befestigt.
Das in Fig. 5 - 8 gezeigte weitere Ausführungsbeispiel der Sonde weist einen Permanentmagneten 40 auf, an dem beispielsweise durch IIartverlöten ein mit einem Flansch versehenes Polstück 41 aus hochgradig permeabelem Werkstoff befestigt ist. Am Magneten 40 ist ferner ein becherförmiger Teil 42 aus nicht-magnetischem Metall befestigt. Die Wandung des Teils 42 weist zwei diametral gegenüberliegende Ausschnitte 56 auf. Ein Flansch 43 ist an einem Ende des Polstücks 41 befestigt, daskvom Magneten 40 entfernt liegt. Eine hülse 44 aus einem Werkstoff, der hohen Temperaturen widerstehen kann, beispielsweise aus Saserglas,umgibt das Polstück 41. Auf dem Polstück 41 sitzen drei keramische Isolierscheiben 45, 46, 47. Zwischen den Scheiben 45 und 46 befindet sich eine elektrische Wicklung- 48, und zwischen den Scheiben 46 und 47 befindet sich ein Anschlußblock 49, dessen Einzelheiten in Fig. 8 und 9 gezeigt sind.
Ein metallumhülltes elektrisches Kabel 50,in dem sich zwei isolierte Leiter 51 befinden, ist dichtend mit einer umgebenden Rülse 52 verbunden. Die Hülse 52 besteht aus nicht-magnetischem Metall und weist einen becherförmigen Teil 53 auf, dessen Rand an dem des Teils 42 anliegt.
Der Teil 53. weist zwei- Ausschnitte 57 auf, die mit den Ausschnitten 56 aiomTeil 42 in einer Flucht liegen und diesen entsprechen. Der Magnet 40 weist zwei Längsnuten 54 auf, durch die sich jeweils einer der Leiter 51 erstreckt. Die Leiter 51 sind vorzugsweise von Glasfasermanteln 55 umgeben, und zwar über den größeren Teil der Abschnitte, die sich aus dem metallischen Mantel des Kabels 50 erstrecken. Die Wicklung 48 ist durch eine Vielzahl von lçindungen gebildet und endet in zwei Stromzuführungen, die zusammen mit den Leitern 51 an den Anschlußblock 49 herangeführt sind. Der Ansohlußblock 49 ist durch. ein keramisches Distanzstück 52 gebildet, das auf dem Polstück 41 sitzt, und ferner durch zwei leitende Anschlußscheiben 53, die ebenfalls auf dem Polstück 41 sitzen. Die Scheiben 53 sind im Abstand angeordnet und in der vorgesehenen Lage durch das Distanzstück 52 gehalten. Sie sind durch die Hülse 44 gegeneinander und gegen das Polstück 41 isoliert. Das Distanzstück 52 weist zwei parallele flache Ränder 54 auf. Die Scheibe 53 weist Jeweils einen nach unten gebogenen Teil 55 auf, der an einem der Ränder 54 anliegt. Die Teile 54 weisen nach oben gerichtete Fahren 56 auf, an denen Jeweils ein Leiter 51 und eine Stromzuführung von der Wicklung 48 angebracht ist. Die Leiter sind- vorzugsweise miteinander und mit den bahnen 56 verschweißt.
Ein Gehäuse 57 ist am Flansch 43 und an der Hülse 52 angeschweißt.
Alle leeren Räume innerhalb der Sonde werden vor dem Verschweißen mit einer keramischen Füllmasse ausgefüllt.
P a t e n t a n s p r ü c h e :

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Magnetsonde, in der Änderungen im Kraftlinienweg- eines Permanentmagneten zu Änderungen im Strom einer zugehörigen Spule oder zugehöriger pulen führen, gekennzeichnet durch einen im wesentlichen zylindrischen Permanentmagneten (1, 40) mit einem sich von einem Ende wegerstreckenden Polstück (2, 41), an dem dichtend und fest an den vom Magneten (1, 40) entfernt liegenden Ende ein nicht-magnetischer Flansch (8, 43) angebracht ist, mindestens eine elektrische Wicklung (16, 17, S.3) um das Polstück (2, 4.1) herum, die jeweils durch mehrere Windungen gebildet ist, wobei die sonden der Wicklung (16, 17, 48) i-eweils zwei Stromzuführungen aufweisen, die jeweils mit einem von mehreren Anschlüssen verbunden sind, welche auf einem koaxial zum Magneten (1, 40) angeordneten Isolierblock (29, 49) sitzen, ein elektrisches Kabel (27, 50) mit einem metallischen Mantel und mit einem oder mehreren Paaren gegeneinander isolierter Stromzuführungen (28, 51), die jeweils mit einem entspre--chenden der Anschlüsse verbunden sind, eine ein Ende desKabels (27, 50) umgebende Mülse und ein nicht-magnetisches Gehäuse, das sich zwischen der Mülse und dem Flansch erstreckt, derart, daß die @ icklungen (16, 17, 48), der Magnet (1, 40) und der Isolierblock (29, 49) eingekapselt sind, wobei der Magnet (1,-40) Längsnuten (18,54) aufweist, durch die mindestens eines der Stromzuführungspaare hindurchgeführt ist.
2. Magnetsonde nach Anspruch 0, dadurch gekennzeichnet, daß das RiL-stück (2, 41) aus einem Werkstoff gebildet ist, der eine hohe magnetische Permeabilitt hat.
3. Magnetsonde nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei elektrische Wicklungen (16, 17).
4. Magnetsonde nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse am Rlock (29, 49) mit Hilfe eines Siebdruckverfahrens angebracht sind.
5. Iiagnetsonde nach anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (29, 49) durch die -iülse getragen ist.
6. Magnetsonde nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (29) mit Vorsprüngen (30) versehen ist, die den Block drehfest relativ zur Hülse halten.
7. Magnetsonde nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse durch zwei Scheiben gebildet sind, die durch den Isolierblock in der vorgesehenen Lage gehalten sind.
0. iiagnetsonde nach Anspruch 7, dadurch gekannzeichnet, daß der Block durch das Polstück gelagert ist.
9. Magnet sonde nach Äxispruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine einen Teil einer wicklung bildende Stromzuführung und ein einen Teil des Kabels bildender Leiter jeweils an einem der Anschlüsse angeschweißt sind.
10. hagnetsonde nach einem der Ansprüche 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (i) vier Längsnuten (18) aufweist, durch die die Stromzuführungen an den Enden der Wicklungen (16, 17) hindurchgeführt sind.
11. Magnetsonde nach einem der Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (40) zwei Längsnuten (54) aufweist, durch die die Leiter hindurchgeführt sind, die einen Teil des Kabels (50) bilden.

L e e r s e i t e