DE2341088A1

DE2341088A1 - Verfahren zum messen der magnetischen oder elektrischen eigenschaften eines ferromagnetischen materials

Info

Publication number: DE2341088A1
Application number: DE19732341088
Authority: DE
Inventors: Seigo Ando; Toshihiro Mori; Katsujiro Watanabe
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1972-08-15
Filing date: 1973-08-14
Publication date: 1974-03-07
Also published as: FR2196711A5; JPS4939462A; GB1444155A

Description

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Case 4-8P4-68-03

NIPPON KOKAN KABUSHIKI KAISHA, Tokyo/Japan

Verfahren zum Hessen der magnetischen oder elektrischen Eigenschaften eines ferromagne ti sehen Materials

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zu Kessen der magnetischen oder elektrischen Eigenschaften eines ferroinägnetisehen Materials und insbesondere ein kontaktfraies Verfahren zur Durchführung einer solchen Messung.

Ein bekanntes kontaktfreies Verfahren zum Hessen der magnetischen oder elektrischen Eigenschaften eines ferromagnetisehen Materials, wie einer Eisen- und Stahlplatte, einer Zinn- oder Nickelplatte besteht darin, daß eine Wechselspannung mit vorgeschriebener Frequenz (im allgemeinen 5 bis 100 kHz) von einer Spannungsquelle an eine Meßspule gelegt wird, die in der Nähe des obengenannten ferromagnetischen Probekörpers angeordnet ist, um die Spule zu erregen,und die sich ändernden magnetischen oder elektrischen Eigenschaften des ferromagnetisehen Probekörpers aus den Änderungen der zwischen beiden Enden der Meßspule durch die Erregung liegenden Spannung bestimmt werden.

Wenn ein ferromagnetischer Probekörper Bereiche enthält, die unterschiedliche magnetische oder elektrische Eigenschaften

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zeigen, dann wird "bei den "bekannten Verfahren das Auftreten eines Magnetflusses oder eines Wirbelstromes in diesen Bereiche: in einer Höhe verursacht, die sich mit der Intensität des magnetischen Wechselfeldes ändert, das durch die erregte Meßspule geliefert v/ird. Dadurch werden Änderungen der effektiven aus einem induktiven und einen ohnschen Bestandteil "bestehenden Impedanz der erregten Heßspule und folglich der zwischen beiden Enden der Spule auftretenden Spannung veranlaßt. Daher können durch Messungen der Änderung dieser Spannung leicht beispielsweise Änderungen in der Temperatur, der der Probekörper ausgesetzt ist, verschiedene Fehler wie Feinlunker, Schrammen, Dicken von Se'igerungslagen, Senken, Ausstülpungen und Unreinheiten, sowie geschweißte Bereiche bestimmt werden.

Ein anderes herkömmliches kontaktloses Verfahren zum Kessen der magnetischen oder elektrischen Eigenschaften eines ferromagnetischen Materials besteht darin, daß als Quelle für die Meßsignale ein Resonanzoszillator verwandt wird, dessen frequenz von einem Resonanzkreis bestimmt wird, der aus einer Keßspule, die sich in der ITähe des Probekörpers befindet und einem Kondensator besteht, der damit parallel oder in Reihe geschaltet ist.

Wenn der Probekörper Bereiche enthält, die unterschiedliche magnetische oder elektrische Eigenschaften zeigen, ergibt sich bei dem obengenannten herkömmlichen kontaktfreien Verfahren, bei dem ein Resonanzoszillator als Quelle für die Meßsignale verwandt wird, daß die erregte Meßspule eine sich ändernde effektive Inpedanz in diesen Bereichen zeigt, wie es auch bei dem oben beschriebenen Brückenverfahren der Fall ist.

Verglichen mit dem Brückenverfahren hat ein Meßverfahren, bei dem der obengenannte Resonanzoszillator verwandt wird, den Vorteil, daß die sich ändernde effektive Impedanz der erregten Meßspule empfindlicher ir. Form der sich ändernden Frequenz

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des Resonanzkreices des Oszillators gemessen wird, ν,-oäurch. Bereiche den Probekörpers bestimmt v;erden, die unterschiedliche magnetische oder elektrische Eigenschaften zeigen.

Bei iäen bekannten Heß verfahr en,- bei denen entweder ein BrückenwsriTeabBHeai «der der Resonanzoszillator benutzt wird, ändert sich im allgemeinen der Spalt zwischen dem Probekörper und der Meßspule in einem Bereich von etwa _+ 2 mn. Diese Erscheinung ist allgemein bekannt. Polglich zeigt selbst dann, wenn der Probekörper keinerlei Änderung in seinen magnetischen und elektrischen Eigenschaften aufweist, nicht nur der effektive ohmsche Widerstand, sondern auch die effektive Induktivität der erregten Heßspule Änderungen, was die Meßgenauigkeit der entsprechenden Vorrichtung erheblich herabsetzt und in extremen Fällen die Messung vollkommen unmöglich macht. Daher sollten die herkömmlichen Verfahren soweit wie möglich vor Einflüssen, die von der räch ändernden Spaltbreite zwischen dem Probekörper und" der Heßspule verursacht werden, nämlich vor jeder Herabsetzung der Heßgenauigkeit bewahrt werden. Bisher ist jedoch keine Gegenmaßnahme gegen das obengenannte Indern der effektiven Impedanz der Eeßspule in Betracht gezogen worden. Ein gebräuchliches Verfahren, die Einflüsse der Änderung der Spaltbreite zu mildern,besteht darin, ein Heßspulenpnar vorzusehen, das einander gegenüber unter nahezu gleichen Bedingungen angeordnet int, um die Änderungen in der effektiven Impedanz beider Keßspulen auszugleichen oder die Änderungen durch eine elektrische Rückkopplung zu unterdrücken.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum Hessen der magnetischen oder elektrischen Eigenschaften eines ferromagnetischen Materials vorzuschlagen, mit dem es möglich ist, sehr wirkungsvoll Änderungen im induktiven Anteil der effektiven Impedanz der Meßspule zu verringern, deren Auftreten aus der Änderung der Spaltbreite zwischen dem ferromagnetischen Frobekörpsr und der Heßspule zu erwarten sind, ohne irgendeine

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äussere Kompensationseinrichtung vorzusehen.

Es sind Untersuchungen mit einem Verfahren zum Hessen der Änderungen der magnetischen oder elektrischen Eigenschaften eines ferromagnetischen Probekörpers angestellt worden, "bei dem eine Wechselspannung vorgeschriebener Frequenz von einer Meßsignal- quelle an eine Inder Nähe des Probekörpers angeordnete Meßspule gelegt wird, um die Spule zu erregen, und eine sich ändernde Spannung zwischen beiden Enden der erregten Spule gemessen wird. Als Ergebnis wurde gefunden, daß die effektive Impedanz der erregten Meßspule während der Messung die im folgenden beschriebenen spezifischen Änderungen zeigt, die von der Frequenz, der an die Meßspule angelegten Spannung und von dem obengenannten Spalt abhängen.

Wenn nämlich die Frequenz der an die Meßspule angelegten Spannung und der Spalt so gewählt sind, daß sie einen optimalen Wert (im folgenden als "maximaler Wert" bezeichnet) haben, dann bleibt der induktive Anteil der effektiven Impedanz der erregten Keßspule nahezu konstant, während sich allein deren ohmscher Anteil ändert, obwohl sich die Spaltbreite zwischen dem Probekörper und der Meß spule mehr oder weniger während der Messung ändern kann.

Es hat sich weiterhin bestätigt, daß dann, wenn entv/eder die Frequenz der an die Keßspule angelegten Spannung oder die Spaltbreite von dem obengenannten maximalen Wert abweicht, die eigenartige Erscheinung auftritt, daß sich nicht nur der ohmsche Anteil sondern auch der induktive Anteil der effektiven Impedanz der erregten Maßspule ändert und insbesondere der induktive Anteil mit steigender Abweichung der Frequenz und der Spaltbreite vom obengenannten maximalen V/ert eine deutlichere Änderung zeigt, die nicht durch die sich ändernden magnetischen oder elektrischen Eigenschaften des Probekörpers selbst verusacht wird.

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Das erfindungsgemäße Meßverfahren'ist dementsprechend dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz eines von einer Signalquelle der Meßspule gelieferten Meßsignals und die Breite des obengenannten Spaltes so gewählt werden, daß es möglich ist, den induktiven Anteil der effektiven Impedanz der erregten Spule selbst dann auf einen nahezu festgelegten Wert zu halten, wenn sich der Spalt etwas ändern sollte, was den Vorteil bietet, daß Änderungen in den magnetischen oder elektrischen Eigenschaften verschiedener Arten von ferromagnetischen Materialien genauer als mit den bekannten Verfahren gemessen werden können.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert.

Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer beim erfindungsgemäßen Verfahren verwandten Induktionsspule, mit der insbesondere die Temperatur gemessen werden kann, der verschiedene Arten ferromagnetischer Materialien ausgesetzt werden.

Figur 2 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer aus der in Figur 1 dargestellten Spule bestehenden Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines ferromagnetischen Materials.

Figur 3. zeigt in einem Diagramm die Beziehung der Breite eines Spaltes zwischen dem Probekörper und der Meßspule, der Temperaturmeßvorrichtung, zu der Frequenz eines Meßsignaloszillators, die durch Ändern dieser zwei Faktoren erhalten wurde, wobei die Frequenz eines Meßsignals, das vom Oszillator der βρμίβ geliefert wird, gleich 1 gesetzt ist, wenn der Spalt 1 mm breit ist.

Figur 4- zeigt in einem Diagramm die Beziehung des Innendurchmessers der in Figur 2 dargestellten Spule zur optimalen Frequenz des Oszillators, wenn die Breite des obengenannten Spaltes festliegt.

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Figur 5 zeigt in einen Diagramm die Beziehung zwischen der sich ändernden Höhe der Temperatur des Probekörpers und den· daraus resultierenden Änderungen in der Frequenz des Oszillators, wobei die Temperatur des Probeköroers unter der Bedingung gemessen

sich

wurde, daß die Spaltbreitejin einem Bereich von +_ 2 21m ändert und die Schwingungsfrequenz und der Spalt zwischen dem Probekörper und der Spule von Figur 2 so gewählt waren, daß sie den. durch das erfindungsgemäße Verfahren bestimmten optimalen Wert aufwiesen.

Figur 6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer abgewandelten Vorrichtung zum Hessen der Temperatur eines ferromagnetischen Materials, bei der durch zwei Spulen vom gleichen Typ, wie er in Figur 1 dargestellt ist, und zwei Impedanzelemente eine Brückenschaltung gebildet ist.

Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung der Fall beschrieben, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren auf ein Messen der Temperatur der verschiedenen Arten ferromagnetischer Materialien angewandt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eins Spule 11 verwandt, die , wie in Figur 1 dargestellt, angeordnet ist. Es ist ein Spulenkörper 13 aus einem wärnebeständigen, feuchtigkeitsfesten, nichtmagnetischen, wenig thermisch deformierbaren Isoliermaterial wie einem Polyacetal-Kunststoff oder Polytetrafluoräthylen' (Delrin oder Teflon) oder Bakelit vorgesehen. Der Spulenkörper 13 weist einen Durchmesser D von etwa 30 bis 200 mm und eine Dicke W von mehr als 10 mn auf und ist, v/ie es später oeschrieben wird, mit einer Ringnut 12 versehen, die an einer Stelle etwa 3 mm von der Stirnfläche versetzt ausgebildet ist, die dem Probekörper zugewandt ist, deren Innendurchmesser d = etwa der Hälfte oder einem Drittel des obengenannten Durchmessers D des Spulenkörpers ist und deren Breite t etwa 1 bis 3 nun. beträgt und die folglich einen Querschnitt aufweist, der einem H ähnelt.

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In die Ringnut 12 des Spulenkörpers 13 ist ein Leiter, "beispielsweise ein als Isolation mit einem Polyvinylfornialdehydliarz überzogener Draht mit einen Durchmesser von etwa 0,3 Bin um den mittleren Teil der Nut 12 in einer Anzahl von übereinander liegenden Schichten gewickelt, wie es in Figur 1 dargestellt ist, um die Spule 11 zu bilden, die den gewünschten Induktivitätswert (etwa 16 mH bei dieser Aus-führungsfora) und einen vorgeschriebenen Innendurchmesser Dm aufweist.

Im folgenden wird das erfindungsgenäße Meßverfahren unter Bezug auf eine Temperatürmeßvorrichtung beschrieben, die eine, wie oben beschrieben, aufgebaute Spule 11 enthält und zum Kessen der Temperatur verschiedener Arten von f err omagne ti sehen Iiaterialien verwandt vdrd.

Figur 2 zeigt ein schenatisches Blockschaltbild der Tenperaturmeßvorrichtung. Die Vorrichtung enthält einen ließsignalresonanzoszillator 23 —it einem Rückkopplungswiderstand "22, der zwischen die Eingangs- und Ausgangskienme eines gewöhnlichen Verstärkers 21 geschaltet ist. Der Oszillator 23 weist einen parallel geschalteten Resonanzkreis 24 auf, der die Frequenz des Oszillators 23 festlegt. Der Resonanzkreis 24 besteht aus einer Spule 111, die, wie in Figur 1 gezeigt, aufgebaut ist und mit einem Spalt G in Abstand von einem gegebenen ferromagnetir.chen Material 25, beispielsweise einer Zinnplatte von etwa 2,3 mm Dicke angeordnet ist, deren Temperatur gemessen werden soll, und aus einem Kondensator 26, der parallel zur Spule 111 oder, was ebenfalls möglich ist, mit dieser Spule in Reihe geschaltet ist. Der obengenannte Resonanzoszillator 25 wird als Quelle für die FIeßsignale verwandt. Die Ausgangsklenmo des Oszillators 23 ist mit einem Frequenzmesser 23 verbunden, dessen Ausgangsklemme, falls erforderlich, über einen Digital-Analog-Umsetzer 29 weiter mit einem Analog Aufzeichner 50, v.'ie einem gewöhnlichen Videoband-Aufseichnungsgerät oder einem Schreibos silloskop verbunden ist.

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Bei einer wie oben beschrieben angeordneten Temperaturmeßvorrichtung wurde der folgende Versuch durchgeführt. Der Probekörper 25 wurde in Längsrichtung festgelegt und auf konstanter Temperatur gehalten. Die normalisierte Frequenz f.. des Oszillators 23 wurde mit 1, wenn der Spalt zwischen dem Probekörper und der Spule 111 1 mm betrug und mit f bezeichnet, wenn der ~ gezeigte Spalt eine bestimmte Breite aufwies. Die Beziehung der Spaltbreite G zum Frequenzverhältnis £_χ/ϊ·» wurde dadurch bestimmt, daß die Spaltbreite G und die Frequenz f variiert wurden. Die Ergebnisse sind in Fig. 3 dargestellt. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß dann, wenn die Frequenz f des Oszillators Werte zeigt, die kleiner als 10 kHz und größer als 20 kHz sind,die Fr.equenz f sich beträchtlich ändert, wenn die Spaltbreite G 1 bis 2 mm von dem anfangs für den Versuch bestimmten V/ert abweicht, was zu einer merklichen Änderung des induktiven Anteils der effektiven Impedanz der erregten Spule 111 führt.

Wenn im Gegensatz dazu die Frequenz f des Oszillators 23 einen bestimmten V/ert zwischen 10 und 20 kHz aufwies, wurde dieser Wert nahezu konstant gehalten, wenn, die Spaltbreite G so gewählt wurde, daß sie einen optimalen Wert aufwies, obv/ohl der Spalt G später um etwa 1 bis 2 mm von diesem optimalen Wert abweichen konnte, wodurch es möglich war, wenigstens den induktiven Anteil der effektiven Impedanz der erregten Spule 111 nahezu konstant zu halten.

Die gestrichelte Kurve 31 in Fig. 3 zeigt, daß der optimale Wert für die Spaltbreite G bei et v/a 5,5 mm für eine Oszillatorfrequenz von 10 kHz, bei etwa 4,3 mm für 12 kHz, bei etwa 3,4 mm für 14 kHz, bei etwa 2,6 mm für 16 kHz, bei etwa 2 mm für 18 kHz und bei etwa 1,3 nim für 20 kHz liegt, daß nämlich der optimale V/ert progressiv mit steigender Frequenz des Oszillators 23 absinkt (d.h., daß der Kondensator 26 in Fig. 2 eine kleinere Kapazität aufweist).

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Die Spule 111, die bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungs- · form verwandt wurde, weist wie es in Pig. 1 gezeigt ist_}einen Außendurchmesser D = 150 mm und einen Innendurchmesser Dm = mm auf und die Ringnut 12 des Spulenkörpers 13 hat einen Innendurchmesser d von etwa 50 mm.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die optimale Frequenz des Oszillators 23 in einem Bereich liegt, der durch den Außendurchmesser D der Spule 111, dem Innendurchmesser d der Ringnut 12 und die Art des verwandten Spulendrahtes wenig beeinflußt wird, ι jedoch größer wird, wenn der Innendurchmesser Dm der Spule 111 ! absinkt und umgekehrt kleiner wird, wenn der Durchmesser Dm an~ steigt.

j Beispielsweise liegt der Bereich der optimalen Frequenz des

': Oszillators 23 wie oben beschrieben etwa zwischen 10 und 20 kHz

j für einen Spuleninnendurchmesser Dm von etwa 100 mm, zwischen

etwa 11 und 22 kHz für etwa 50 mm, zwischen etwa 12 und 24 kHz

ι für etwa 25 mm und zwischen etwa 9,5 und 18 kHz für etwa 150 mm.

Fig. 4 zeigt in einem Diagramm die Beziehung des Innendurchmessers der Spule 11 zu dem Bereich der optimalen Frequenz des Oscillators 23, wobei eine Spaltbreite G- zwischen dem Probekörper 25 und der Spule 11, die den oben genannten Innenmesser Dm aufweist, von etwa 5 mm gewählt wurde.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Bereich der Optimalfrequenz des Oszillators 23 umso schmaler ist je größer der Innendurchmesser der Spule 11 ist und umso breiter ist, je kleiner dieser Innendurchmesser ist.

In der Praxis gibt jedoch eine Spule 11 mit einem kleinen Innendurchmesser Anlaß zu einer erheblichen Änderung im Bereich der optimalen Frequenz des Oszillators 23, wenn sich der optimale Viert der Breite des Spaltes G zwischen dem Probekörper 25 und der Spule 11 ändert, was die Meßgenauigkeit der betreffenden

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Vorrichtung herabsetzt. Umgekehrt hat eine Spule mit einem großen Innendurchmesser den Nachteil, daß ihre Abmessungen und folglich ihre Kosten ansteigen, wohingegen kein Problem mit der Meßgenauigkeit auftritt. Am praktischsten ist daher eine Spule mit einem Innendurchmesser, der im Bereich zwischen etwa 25 und.etwa 200 mm liegt.

Fig. 5 zeigt in einem Diagramm die Beziehung zwischen der Frequenz des Oszillators 23 und der Temperatur des Probekörpers 25, die zwischen etwa 20°C und etwa 100 G variiert, wobei für die Breite des Spaltes G ein optimaler Wert von etwa 5 mm und für die Frequenz f des Oszillators ein optimaler V/ert von etwa 10 kHz in der Annahme gewählt wurden, daß die Spaltbreite G später um + 2 mm vom optimalen V/ert abweicht.

Die Änderung der Temperatur des Probekörpers 25 führt zu einer Änderung seiner elektrischen Leitfähigkeit oder magnetischen Permeabilität, was Änderungen der effektiven Impedanz der erregten Spule 111 und folglich der Frequenz f des Oszillators 23 hervorruft. Wenn daher die Änderungen in der Frequenz f durch den Frequenzmesser 28 gemessen werden, können die Änderungen in der Temperatur des Probekörpers 25 aus den sich ändernden Meßwerten des Frequenzmessers 28 leicht ermittelt werden.

Die Ergebnisse der Temperaturmessung, die in Fig. 5 dargestellt sind, stimmen gut mit denjenigen Ergebnissen überein, die durch eine herkömmliche Temperaturmeßvorrichtung mit direktem Kontakt erhalten werden, bei der beispielsweise ein Thermoelement ver- ' wandt ist, und zeigen₃daß eine Meßgenauigkeit von + etwa 5°C im Bereich von wenigstens 0° bis 150⁰G erzielt wurde.

Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild einer abgev/andelten Temperaturmeßvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung

er, bilden zwei Spule 11R und 11L vom gleichen Typ, wie/ln Fig. 1 dargestellt wurde, und zwei Impedanzelemente Z1 und Z2 gemeinsam eine Brückenschaltung. Zwischen die Eingangskleinmen der

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Brückenschaltung 41 ist als Quelle 42 für die Meßsignale ein Wechselstromgenerator geschaltet, um eine gewünschte Spannung zwischen den Ausgangsklemmen der Schaltung 41 zu erzeugen. In diesem Fall ist eine der Spulen 11R und 11L (beispielsweise 11L) mit dem oben genannten Spalt G im Abstand von einem ferromagnetischen Probekörper 43 angeordnet, dessen Temperatur gemessen werden soll. Als Frequenz eines Oszillators ist der oben erwähnte optiamle Wert gewählt worden. Die andere Spule 11R ist eine Vergleichs- oder Blindspule, die einem ferromagnetischen Probekörper 44 der gleichen Art wie der vorher beschriebene Probekörper 43 zugewandt angeordnet ist, und bei der Messung zum Vergleich benutzt wird.

Bezüglich der in Fig. 6 dargestellten Temperaturmeßvorrichtung sei angenommen, daß die Temperatur des tatsächlichen Probekörpers 43 gemessen wird, während er fortlaufend in Längsrichtung läuft« Dann kann die sich ändernde Temperatur des Probekörpers 43 in Form von Änderungen in einer Spannung zwischen den Ausgangsklemmen der Brückenschaltung 41 gemessen v/erden. Y/enn in diesem Fall der Spalt G zwischen dem Probekörper 43 und der zur tatsächlichen Messung verwandten Spule 11L und die Frequenz des Oszillators 42 nicht so gewählt sind, daß sie die oben genannten optimalen Y/erte aufweisen, dann werden Änderungen im Spalt G zu Änderungen nioht nur des ohm¹sehen Anteils sondern auch des induktiven Anteils der effektiven Impedanz der Spule 11L führen, die zur tatsächlichen Messung verwandt wird, und zwar selbst dann, wenn der Probekörper 43 selbst keine sich ändernde Temperatur aufweist. Wenn im Gegensatz dazu der Spalt G und die Frequenz des Oszillators 42 auf die optimalen Werte festgelegt sind, die durch das erfindungsgemäße Verfahren vorgeschrieben v/erden, dann wird der induktive Anteil der effektiven Impedanz der-Spule 11L konstant gehalten v/erden, solange der Probekörper 43 selbst keine Temperaturänderungen zeigt, und zwar selbst dann, wenn der Spalt G später etwas in seiner Breite variiert. In diesen Falle ändert sich allein der ohm'sche Anteil. Dementsprechend erleichtert eine Temperaturmeßvorrichtung zur Durchführung des

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erfindungsgemäßen Verfahrens die vektorielle Phasenanalyse im Hinblick auf die sich ändernden Spannungen, die an die Ausgangsklemmen der Brückenschaltung 41 angelegt sind und von sich ändernden Temperaturen des Probekörpers 43 verursacht werden, was den Vorteil bietet, daß eine hohe Meßgenauigkeit bei der Messung der Temperatur des Probekörpers erzielt wird.

Die vorhergehenden Ausführungsformen beziehen sich auf den Fall, bei dem eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Messen der Temperatur verschiedener Arten ferromagnetischer Materialien verwandt wurde. Es ist offensichtlich, daß diese Vorrichtung ebenso v/irkungsvoll dazu verwandt werden kann,Fehler und geschweißte Abschnitte eines ferromagnetische^ Probekörpers festzustellen.

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Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Messen der magnetischen oder elektrischen Eigenschaften eines Probekörpers aus einem ferromagnetischen Material, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wechselspannung mit vorgeschriebener Frequenz an eine in der Nähe des Probekörpers angeordnete Meßspule angelegt wird, um diese Spule zu erregen, die Änderungen in der an beiden Enden der Spule angelegten Spannung gemessen werden, um Änderungen in den magnetischen oder elektrischen Eigenschaften des Probekörpers festzustellen, wobei die Frequenz des Meßsignales, das der Meßspule von einer Meßsignalquelle geliefert wird, und ein Spalt zv/ischen dem Probekörper und der Heßspule so gewählt sind, daß sie Werte aufweisen, die es ermöglichen, den induktiven Anteil der effektiven Impedanz der erregten Meßspule selbst dann nahezu konstant zu halten, wenn sich der Spalt später während der Messung etwas ändert.
2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle für die Meßsignale ein Resonanzoszillator ist, dessen Resonanzkreis die Meßspule und einen Kondensator enthält, um die Frequenz des Oszillators festzulegen, und daß die Änderungen in den magnetischen oder elektrischen Eigenschaften des Probekörpers in Form der Änderungen der Frequenz eines Meßsignals von der Ausgangsklemme der Meßspule gemessen werden, die vom Oszillator erregt wird.
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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die Quelle für die Meßsignale ein Wechselstromgenerator ist, der mit einer Brückenschaltung verbunden ist, die aus der Meßspule, einer Vergleichsapule des gleichen Type wie die Meßspule und zwei Impedanzelenienten besteht, und daß die Änderungen in den magnetischen oder elektrischen Eigenschaften des Probekörpers in Form von Änderungen in der vektoriell analysierten Phase einer zwischen die Ausgangsklemmen der Brückenschaltung liegenden Spannung gemessen werden, die die tatsächlich durch den Generator erregte Meßspule und die Vergleichsspule enthält.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßspule mit einem Außendurchmesaer von etwa 30 bis etv/a 250 mm dadurch gebildet wird, daß ein Draht in eine Ringnut gewickelt wird, die in ein wärmebeständiges, feuchtigkeitsfestes, nicht magnetisches, thermisch wenig deformierbares Isoliermaterial geschnitten ist, das einen Querschnitt aufweist, der nahezu einem H ähnelt, da die Ringnut etwa 3 nun von der Oberfläche des Isoliermaterials, die dem Probe— körper zugewandt ist_?versetzt ausgebildet ist.

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