DD147580A1

DD147580A1 - Anordnung zum messen mechanischer spannungen in ferromagnetischen werkstoffen

Info

Publication number: DD147580A1
Application number: DD21725879A
Authority: DD
Inventors: Werner Willmann; Guenther Wollmann
Original assignee: Werner Willmann; Guenther Wollmann
Priority date: 1979-11-30
Filing date: 1979-11-30
Publication date: 1981-04-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die unter Ausnutzung des magnetomechanischen Barkhauseneffektes eine Messung mechanischer Spannungen in ferromagnetischen Werkstoffen, vorzugsweise die Bestimmung von Radial- und Tangentialspannungen in Kalibern, ermoeglicht. Ziel der Erfindung ist es, eine genaue Aussage ueber die Groesze mechanischer Spannungen in ferromagnetischen Werkstoffen zu erhalten. Die Kenntnis der Groesze der Radial-und Tangentialspannungen im Kaliber ist von besonderem Interesse,um den Verschleisz der Kaliber zu verringern und damit ihre Standzeit zu verlaengern. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz ein ferromagnetischer Werkstoff durch eine oder mehrere mit Gleichstrom gespeiste Magnetisierungsspulen magnetisiert wird und dasz das durch mechanische Beanspruchung entstehende Barkhausenrauschen durch eine oder mehrere Aufnahmespulen aufgenommen, gesiebt, verstaerkt und zur Auswertung gebracht wird.

Description

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ffitel der Erfindung .

Anordnung zum Messen mechanischer Spannungen in ferromagnetischen Werkstoffen '

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die unter Ausnutzung des magnetomechanischen Barkhauseneffektes eine Messung mechanischer Spannungen in ferromagnetischen Werkstoffen, vorzugsweise die Bestimmung.von Radial- und Tangentialspannungen in Kalibern, ermöglicht. Mit ihr können darüber hinaus auch Materialeigenschaften von ferromagnetischen Werkstoffen wie Härte, Elastizität und Porosität erfaßt werden.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt Dehnungen und Stauchungen mittels DehnungsnB ßstreifen zu messen. Dazu werden in das Kaliber Stifte eingebracht, die auf einen im Inneren der Walze angeordneten Biegekörper wirken· Auf dem Biegekörper sind Dehnungsmeßstreifen aufgeklebt, und die aus der Biegung resultierende Widerstandsänderung wird als Maß der Eadial- und Tangentialspannung im Kaliber ausgewertet.

Mit dieser Anordnung können die Spannungen im Kaliber nicht direkt bestimmt werden, sondern nur die Kraft, die das Walzgut auf das Kaliber ausübt und die bestimmend für die Spannungen im Kaliber ist.

Ferner ist diese Meßanordnung mit grölte η Meßungenauigkeiten behaftet und gestattet eine Anwendung nur unter labormäßigen Be-' dingungen.

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine genaue Aussage über die Größe mechanischer Spannungen in ferromagnetische*! Werkstoffen zu erhalten. .

Die Kenntnis der Größe der Radial- und Tangentialspannungen im Kaliber ist von besonderem Interesse₉ um den Verschleiß der Kaliber zu verringern und damit ihre Standzeit zu verlängern·

Darle^n₁S₁₁ ,des Wesens der Erfindung

Technische Aufgabe der Erfindung ist.es, eine Anordnung zu entwickeln, die es gestattet, den magnetomechanischen Barkhauseneffekt zur Messung von mechanischen Spannungen in ferromagnetische Werkstoffen auszunutzen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf einem ferromagnetischeη Werkstoff eine oder mehrere durch Gleichstrom gespeiste Magnetisierungsspulen und eine oder mehrere Aufnahmespulen für das Barkhausenrauschen aufliegen. Das durch mechanische Beanspruchung entstehende Barkhausenrauschen wird durch eine oder mehrere Aufnahmespuleη aufgenommen, gesiebt, verstärkt und zur Auswertung gebrachte

Die Magnetisierungsspulen sind durch Permanentmagnete ersetzbar« Als Aufnahmespule dient eine Spule mit Kern, der so gestaltet ist, daß das Barkhausenrauschen in einem definierten Bereich aufgenommen werden kann.

Die Spulen zur Magnetisierung und zur Aufnahme des Barkhausenrauschens werden auf den ferromagnetischen Werkstoff an den Stellen aufgesetzt, an denen die mechanischen Spannungen bestimmt werden sollen. Erfindungsgemäß werden um die Aufnahmespule eine oder mehrere Magnetisierungsspulen angeordnet« Es ist auch eine solche Anordnung möglich, bei der sich die Aufnahmespule in der Magnetisierungsspule befindet. Mehrere Anordnungen mit einer Magnetisierungsspule oder einem Permanentmagnet können zu einer Anordnung zusammengoschaltet werden. Die Aufnahmespulen sind dann in Eeihe und die Magnetisierungsspulen parallel oder in Reihe zu schalten.

Ausfükrungsbeispie1

Die Erfindung soll nachs-tehend an einem Ausführungsbeispiel naher erläutert werden.

Figur 1 zeigt eine Anordnung, bei der um eine Aufnahmespule 1 mehrere Magnetisierungsspulen 2 angeordnet sind· Die Anzahl der Spulen richtet sich nach der Magnetisierungsstärke und der Magnetisierungsrichtung·Die Magnetisierungsspulen können unter Berücksichtigung des Wicklungssinns parallel oder in Eeihe geschaltet werden. . . _v Figur 2 zeigt eine Anordnung, bei der sich die Aufnahmespule in der Magnetisierungsspule 2 befindet· · Durch den Magnetisierungsstrom, der durch die Magnetisierungsspulen beziehungsweise Spule 2 fließt, wird'das ferromagnetische Material magnetisiert, wobei sich die Weiß¹sehen Bezirke entsprechend ihrer Vorzugsrichtung orientieren. Bei mechanischer Belastung wird die Orientierung der Weiß¹schon Bezirke gestört, so daß es zu Blockwandwanderungen kommt. Diese Wandbewegungen werden als Barkhausenrauschen von der Aufnahmespule 1 aufgenommen· Die Größe der entstehenden Barkhausenrauschspannung ist dabei ein Maß für die mechanische Spannung. , des Werkstoffes.

Claims

«· Zl. μ

1» Anordnung zum Messen mechanischer Spannungen in ferromagnetischen Werkstoffen, vorzugsweise zur Bestimmung von Radial- und Sangentialspannungen in Kalibern mittels magnetomechanischen Barfchauseneff'ekt, dadurch gekennzeichnet, daß eine , oder mehrere mit Gleichstrom gespeiste Magnetisierungsspulen und eine oder mehrere Auf nähme spulen für das Barkhausenrauschen auf einem ferromagne tische η Werkstoff'aufliegen«,

2«t Anordnung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufnahmespule eine Spule mit Kern dient und der Kern so gestaltet ist, daß das Barkhausenrauschen in einem definierten Bereich aufgenommen werden kann.

3« Anordnung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Aufnahmespule in der Magnetisierungsspule befindet»

4· Anordnung nach Punkt 1 bis 3ι dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Anordnungen mit einer Magnetisierungsspule zu einer
Anordnung zusammengeschaltet werden«,

HierziLsL-Seilen Zeichnungen