CS259616B1

CS259616B1 - A method for producing a compact core for magnetic probes

Info

Publication number: CS259616B1
Application number: CS8610275A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Tischer; Petr Krob
Original assignee: Zdenek Tischer; Petr Krob
Priority date: 1986-12-30
Filing date: 1986-12-30
Publication date: 1988-10-14
Also published as: CS1027586A1

Abstract

Způsob výroby kompaktního jádra pro magnetické sondy, umožňující pevné spojení drátku z magneticky měkkého materiálu s keramickou kapilárou. Dosáhne se toho tak, že drátek se pokrývá jemným korundovým práškem, zasune se do keramické kapiláry a takto vytvořený celek se podrobí tepelnému zpracování při teplotě 1000 až 1200 °C po dobu 0,5 až 5 hodin. Odolává otřesům, nárazům i tepelným změnám bez porušení vlastností.A method of manufacturing a compact core for magnetic probes, enabling a firm connection of a wire made of a magnetically soft material with a ceramic capillary. This is achieved by covering the wire with fine corundum powder, inserting it into the ceramic capillary and subjecting the whole thus formed to heat treatment at a temperature of 1000 to 1200 °C for 0.5 to 5 hours. It withstands shocks, impacts and thermal changes without compromising its properties.

Description

Vynález se týká způsobu výroby kompaktního jádra pro magnetické sondy, tvořeného sestavou drátku ze slitiny na bázi nikl-železo s keramickou kapilárou.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a compact core for magnetic probes, comprising a nickel-iron alloy wire assembly with a ceramic capillary.

Jako čidlo proměření magnetického pole ve vzduchu se používá magnetická sonda. Je to v podstatě otevřený magnetický obvod, jehož jádro je vytvořeno z materiálu o velké počáteční permeabilitě. Takovým materiálem jsou například slitiny na bázi nikl-železo, které nabývají vynikajících vlastností po tepelném zpracování při teplotě 1000 až 1 200 °C. Po tepelném zpracování je tento materiál velmi citlivý na mechanickou deforinaci všeho druhu, otřesy, nárazy, ohyb apod.A magnetic probe is used as a sensor for measuring the magnetic field in the air. It is essentially an open magnetic circuit whose core is made of a material of high initial permeability. Such a material is, for example, nickel-iron alloys, which have excellent properties after heat treatment at a temperature of 1000 to 1200 ° C. After heat treatment, this material is very sensitive to mechanical deformation of all kinds, shocks, impacts, bending, etc.

Magnetické sondy se vytvářejí tak, že do dutiny cívky s příslušným vinutím se vkládá tepelně zpracované jádro ze slitiny na bázi nikl-železo, tvořené z jednoho nebo několika drátků nebo pásků. Po tepelném zpracování je jádro velmi citlivé a často se při vkládání do cívky poškodí. Poškození se projeví poklesem permeability jádra a tedy i poklesem citlivosti magnetické sondy. Při sériové výrobě vzniká velký rozptyl vlastností finálního výrobku. K tomu přistupují další obtíže, které vznikají při upevnění jádra v dutině cívky. Používá se často fixace kapkou silikonového oleje, který však vzliná a jádro se vysunuje z dutiny. Fixace jakýmkoli lepidlem, zejména dvousložkovým, není vhodná pro velkou smrštivost lepidla při tuhnutí a následné nedefinované deformaci jádra. Také teplotní odolnost lepidel bývá nedostatečná, nehledě k rozdílné teplotní dilataci lepidla, jádra a cívky, která působí při změně teploty nežádoucí deformace a zhoršení citlivosti.The magnetic probes are formed by inserting a heat-treated nickel-iron alloy core formed from one or more wires or strips into the coil cavity with the respective windings. After heat treatment, the core is very sensitive and often breaks when inserted into the coil. The damage results in a decrease in core permeability and thus in a decrease in the sensitivity of the magnetic probe. In mass production, there is a large dispersion of the properties of the final product. In addition, there are other difficulties that arise when fixing the core in the coil cavity. Fixation by a drop of silicone oil is often used, but it waxes and the core slides out of the cavity. Fixing with any adhesive, especially two-component adhesive, is not suitable for high shrinkage of the adhesive during solidification and subsequent undefined core deformation. Also, the temperature resistance of the adhesives is inadequate, despite the different temperature dilatation of the adhesive, core, and coil, which causes undesirable deformation and deterioration of sensitivity when the temperature changes.

Dále je známé upevnění drátku v ochranné trubce, používající drátku ze slitiny s vysokým obsahem kobaltu. Využívá se tu skutečnosti, že slitiny na bázi kobaltu neztrácejí po tepelném zpracování pružnost a pevnost. Drátek je mírně prohnutý. Oba konce a střed se opírají o vnitřní plochu trubky a tím je drátek v trubce pevně zachycen.Further, it is known to fasten a wire in a protective tube using a wire of a high cobalt alloy. It is exploited here that cobalt-based alloys do not lose flexibility and strength after heat treatment. The wire is slightly curved. Both ends and center are supported on the inner surface of the tube, thereby firmly gripping the wire in the tube.

Slitiny na bázi niklu mají proti slitinám na bázi kobaltu podstatně větší permeabilitu a tím i větší citlivost. Po tepelném zpracování však ztrácejí pevnost a pružnost, takže toto zachycení drátku v ochranné trubce nelze použít.Nickel-based alloys have considerably greater permeability and thus greater sensitivity to cobalt-based alloys. However, they lose strength and elasticity after heat treatment, so that this trapping of the wire in the protective tube cannot be used.

Uvedené nedostatky odstraňuje způsob výroby kompaktního jádra pro magnetické sondy podle vynálezu, jehož podstatou je, že drátek z magneticky měkkého materiálu na bázi niklu je před zasunutím do otvoru kapiláry pokryt jemným korundovým práškem. V tomto stavu je podroben tepelnému zpracování při teplotě 1000 až 1 200 ^cC po dobu 0,5 až 5 hodin.The above-mentioned drawbacks are overcome by the method of manufacturing a compact core for magnetic probes according to the invention, which is based on the fact that the wire of magnetically soft nickel-based material is coated with fine corundum powder before being inserted into the capillary opening. In this state subjected to heat treatment at 1000 ^C to 1200 C for 0.5 to 5 hours.

Při tomto zpracování se uvolní vnitřní pnutí v drátku z magneticky měkkého materiálu a jeho tvar se přizpůsobí nerovnostem dutiny kapiláry a vloženého korundového prášku. Po tepelném zpracování tvoří drátek s keramickou kapilárou kompaktní celek, který odolává otřesům, rázům i teplotním změnám bez porušení vlastností. Například při pádu z výšky 2 m nebyla zjištěna odchylka citlivosti proti původnímu stavu. Přitom vlastnosti jádra této sondy odpovídají plně vlastnostem použitého materiálu. V porovnání s volně vloženým nefixovaným drátkem je zhoršení citlivosti kompaktního jádra nejvýše 10 %, což je hodnota zanedbatelná. Při fixaci dvousložkovým lepidlem se zhoršila citlivost až o 40 %. Keramická kapilára má dostatečnou pevnost, takže se snímací cívka sondy navíjí přímo na ni. Vazba mezi jádrem sondy a cívkou je velmi těsná.In this treatment, the internal tension in the wire is released from a magnetically soft material and its shape adapts to the unevenness of the capillary cavity and the inserted corundum powder. After heat treatment, the ceramic capillary wire forms a compact unit that resists shocks, shocks and temperature changes without compromising properties. For example, when dropped from a height of 2 m, there was no sensitivity deviation from the original condition. The core properties of this probe fully correspond to the properties of the material used. Compared to the loosely inserted non-fixed wire, the deterioration in the sensitivity of the compact core is at most 10%, which is negligible. Sensitivity deteriorated by up to 40% when fixed with two-component glue. The ceramic capillary has sufficient strength so that the probe coil winds directly onto it. The bond between the probe core and the coil is very tight.

PříkladExample

Při výrobě magnetické sondy bylo použito kompaktního jádra tvořeného drátkem z materiálu o chemickém složení 79 % hm. niklu, 5 % hm. mědi, 4 % hm. molybdenu, zbytek železo, o průměru 0,2 mm a délce 50 mm, a korundová kapilára o průměru 0,25/1 mm a délce 52 mm. Pro fixaci drátku v kapiláře bylo použito jemného korundového prášku s velikostí zrna menší než 3 μΐη. Prášek byl rozmíchán v destilované vodě s přídavkem smáčedla na řídkou suspenzi. Drátek byl protažen touto suspenzí a zasunut do dutiny kapiláry. Po tepelném zpracování při teplotě 1100 °C vytvořil drátek s kapilárou kompaktní celek, který odolává otřesům a nárazům. Přímo na kapiláře může být navinuta snímací cívka.In the manufacture of the magnetic probe, a compact core consisting of a wire made of a material with a chemical composition of 79% wt. % nickel, 5 wt. % copper, 4 wt. molybdenum, the remainder iron having a diameter of 0.2 mm and a length of 50 mm, and a corundum capillary having a diameter of 0.25 / 1 mm and a length of 52 mm. Fine corundum powder with a grain size less than 3 μΐη was used to fix the wire in the capillary. The powder was mixed in distilled water with the addition of a surfactant to a slurry. The wire was drawn through this suspension and inserted into the capillary cavity. After heat treatment at 1100 ° C, the capillary wire formed a compact unit that resists shocks and impacts. A sensing coil may be wound directly on the capillary.

Claims

Method for manufacturing a compact core for magnetic probes, characterized in that a wire of magnetically soft nickel-iron material is coated with fine corundum ynAleza powder, placed in a ceramic capillary and subjected to a heat treatment at 1000 to 1200 ° C for 0 , 5 to 5 hours.