NO750723L - - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår elektromagnetiske resonansanordninger, særlig slike med forholdsvis skjørt magnetisk kjernemateriale som er beskyttet på egnet måte for å bibeholde tilfredsstillende resonansvirkning selv. ved.et kjernebrudd.

Det er tidligere foreslått, en lukket, passis resonanskrets som omfatter en ferrittkjerne og en induksjonsspole somerer parallellkoplet med en kondensator. En slik krets er beregnet på å anvendes i et slikt miljø at det må kunne motstå uvarsom håndtering uten merkbar svekkelse eller endring av resonansfrekvensen eller kvaliteten. Det har vist seg at hård-hendt håndtering lett kan forårsake brudd eller brekkdannelse i kernematerialet hvilket består av et sintret magnetisk mykt materiale, ofte betegnet ferritt. Brudd i slike medfører vanligvis en slik endring i resonansfrekvensen og -kvaliteten at anordningen ikke lenger er anvendbar for det beregnede formål, dvs. som elektromagnetisk markeringsinnretning. Det har også visfe seg at mindre skjøre kjerner, f.eks. bladlaminat eller stajjbunter ikke har slike magnetiske egenskaper som egner seg best for anordningens funksjon.

Tidligere foreslåtte resonansanordninger er derfor innkapslet i et materiale som er minst like skjørt som ferrittmaterialet i kjernen. Dette medfører den fordel at hvis kjernen skades blir også innkapslingen skadet, hvilket medfører at en uegnet anordning kan oppdages ved visuell inspeksjon. På denne måte unngås i det minste at uegnede anordninger install-eres eller" nedgraves som markeringsinnretninger, hvilket i visse tilfeller ikke ville gi tilstrekkelig resonans, for å kunne lokaliseres.

Denne type innkapslede resonanskretser har imdiler- tid visse andre ulemper. Selv om den er forsterket ved innkapslingen blir en vesentlig del av atotalantallet skadet før de kommer til anvendelse. Brudd i kjernen i området for spoleviklingen kan være vanskelig å oppdage visuelt som følge av den forsterkede virkning av induksjonsspolens viklingstråd.

I visse tilfeller tillater denne forsterkning endog en sprekk av hårtykkelse, hvilket lett kan oversees ved visuell inspeksjon.

Ifølge oppfinnelsen oppnås en innkapsling som i tilfelle av brudd i eller splintring av kjernen fjærende bibe-holder kjernens form og dimensjon. Dette medfører at såvel resonansfrekvensen som -kvaliteten hovedsakelig bibeholdes. Så lenge den øvrige kappe for anordningen forblir ubrutt, vil' anordningen i praksis, funksjonere tilfredsstillende som markeringsinnretning, uansett brudd i kjernen.

Man har støtt på vanskeligheter ved massefremstilling av spoler som er viklet på en langstrakt kjerne, slik som de som anvendes til ovenfor newnte formål, ved tidligere foreslåtte anordninger. Ferrittkjernematerialet er skjørt og ikke øko-nomisk mulig å forme til meget rette lengder. Således vil vanlige spoleviklemaskiner lett splintre materialet hvis man for-søker å vikle direkte på kjernen. Hvis det anvendes en langstrakt spole form for å bære den ønskede langstrakte spole, må .spoleformen være tilstrekkelig bøyelig for å kunne oppta avvik-elser i. ferrittkjernen. Spoleformer med tilstrekkelig bøye-lighet kan imidlertid ikke lett tilpasses de vanlige i for-bindelse med massefremstilling anvendte spoleviklemetoder.

Det har vist seg vanskelig å fremstille resonansanordninger med tilstrekkelig stor resonanskvalitet. Det har vist seg at hvis kondensatoren i resonanskretsen anbringes inntil kjernen oppstår envvesentlig reduksjon av resonanskretsens kvalitet. For å unngå dette, er kondensatoren plassert i avstand fra kjernen.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes en lukket elektromagnetisk resonansanordning som bringes til å reagere ved bare å utsettes for et elektromagnetisk eller magnetisk felt med egnet frekvenskomponent. Anordningen omfatter en resonanskrets med en spole som er anbrakt på en langstrakt kjerne av sintret magnetisk materiale og en kondensator som er parallellkoplet med spolen og beliggende inntil kjernen. Resonanskretsen er anbrakt inne i en stiv, hul kappe og omgitt av et fyllmateriale av elastomertypen, som befinner seg i berøring med såvel resonanskretsen som kappens vegger. I tilfelle av brudd i kjernen vil elastomermaterialet samvirke med kappen for hovedsakelig å bibeholde kjernens opprinnelige fo,X!m og dimensjon, slik at resonansfrekvensen og -kvaliteten hovedsakelig bibeholdes.

Oppfinnelsen omfatter også en forholdsvis kort spole som bæres på en spoleform med en indre dimensjon som er vesentlig større enn kjernens ytre dimensjon og fjærende gripeorganer for å holde spolen fast i ønsket stilling i. forhold til kjernen. Spoleformen er robust for å være egnet for massefabrikasjon-med vanlig anvendte spoleviklingsmetoder.

Videre omfatter oppfinnelsen også et holdeorgan

søm holder kjernens resonanskrets og spolen i tilstrekkelig avstand, fra en kondensator, for å hindre at noen vesentlig minskning av kvaliteten av kretsens resonansvirkning skal opptre.

Øvrige trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av patent-kravene.

Oppfinnelsen skal nedenfor beskrives nærmere under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser et oppriss av eneelektromagnetåsk resonansanordning ifølge oppfinnelsen. Fig. 2. viser et tverrsnitt langs linjen II-II på fig. 1. Fig. 3 viser i perspektiv og fra hverandre anordningen på fig. 1.

Fig. 4 viser et sideriss av en del av anordningen

på fig. 1..

Fig. 5 viser et enderiss av delen på fig. 4.

Fig. 6 viser et tverrsnitt i forstørret målestokk langs linjen-VT-VI på fig. 4.

Resonanskretsen som omfatter en induksjonsspole 4

er viklet på en spoleform 32 og anbrakt på en ferrittkjerne 5. Spoleformen 32 omfatter et par fjærende fingre 33 som strekker seg langs denne fra den ene ende. Spoleformen er anordnet koaksialt på kjernen 5 som er forsynt med seks langstrakte •

spor 6. Sporene 6 gir kjernen 5 en vesentlig større overflate

sammenlignet med om kjernen skulle være glatt med sirkulært tverrsnitt. Spolen 4 er via ledninger 7. forbundet med en kondensator 8. Kjernen 5, spolen 4 og kondensatoren 8 danner en elektrisk resonanskrets som er anbrakt i en stiv kappe 10. Det resterende volum i kappen 10 er opptatt av et elastomermateriale 35 og et holdeorgan 20.

Holdeorganet 20 har et hult parti 21 som gjør inn-grep med den indre flate av kappens 10 vegg. Den ene ende av partiet 21 er avsluttet med et utoverrettet, riflet flensparti 23 mens den andre ende er avsluttet med en endevegg 25 som bærer et hult, sylindrisk fremspring 26 i hvilket en ende av kjernen 5 opptas. Partiet 21 omfatter et par fjærende holde-fingre 29 som strekker seg langs med dettes ene side fra endeveggen 25 og en ytterligere, fjærende holdefinger 28 som befinner seg midt foran fingreene 29 og likeså strekker seg ut fra endeveggen 25. Endepartiene av fingrene 2 8 og 29 er beregnet på å gripe og fastholde kondensatoren 8 som er førformet. Det hule parti 21 er videre forsynt med et par åpninger 22 som er beregnet på å lette innføringen av kondensatoren 8 og for-bindelsen av spolen 4 med kondensatoren.

Kappen 10 har et parti 11 med forholdsvis stor diameter som er avsluttet med skuldre 16 og 17 som danner over ganger til partier 12 og 13 med mindre diameter. Som vist på fig. 3 smalner enden av partiet 13 i retning bort fra partiet 11 og avsluttess méd en avrundet ende 15. Kappens 10 vegger er forsynt med et antall langstrakte, forsterkningsformasjoner 14 for å forbedre kappens 10 stivhet i lengderetningen.

Por montering av anordningen holdes de elektriske komponentene av holdeorganet 20. De elektriske komponenter i anordningen har slike verdier at kretsen vil komme i resonans innenfor et meget smalt, forutbestemt frekvensområde. Den eksakt ønskede resonans frekvens oppnås ved at kretsen bringes til resonans og justering av spolens 4 stilling langs kjernen 5 inntil nøyaktig den ønskede resonans frekvens er nådd. Fingrene 33 danner gripeorganer for å holde spolen 4 sombæres av spoleformen 32 i ønsket stilling langs kjernen under den resterende del aymmonteringen. Kappen 10 er til et visst nivå fylt med et herdbart, væskeformet harpiksmateriale. De elektriske komponenter og holdeorganet 20 føres inn som en enhet i kappen

inntil flenspartiet 23 når frem til enden av partiet 12. Spoleformens 32 indre diameter er tilstrekkelig til at et

lag harpiks kan flyte inn mellom kjernen 5 og spoleformen 32. Den sammensatte anordning kan betraktes om man ser inn i det hule parti 21 hvilket skal være hovedsakelig fylt med harpiksmateriale likesom den gjenstående del av kappen 10. Når harpiksen er herdet, er anordningen klar til anvendelse.

I herdnet tilstand dannea? således harpiksen elastomermaterialet 35. Elastomermaterialet er av naturen hovedsakelig usammentrykkbart. Med andre ord forblir volumet av fyllmaterialet 35 hovedsakelig konstant selv under vesent-lige påkjenninger. Som nevnt tidligere befinner elastomermaterialet 35 seg i berøringen med kappen 10 og de i dette innesluttede organer. • Sporene 6 gir kjernen 5 en forholdsvis stor overflate som forbedrer fastholdningsvirkningen av innkapslingen på kjernen 5. Kappens 10 parti 11 med større diameter gir plass for en tilstrekkelig mengde elastomermateriale mellom spolen og kappeveggen. Skulderpartiet 16 hindrer enhver tendens hos materialet 35 til å arbeide seg ut gjennom partiet 12 og, videre ut gjennom kappens 10 ende.

Da_kjernens lengde er mellom 15 og 20 vern har man funnet at kondensatoren må skilles fra kjernens ende med en avstand på minst 6-7 min. Dette minsker tettheten for deh magnetiske fluks som passerer gjennom kondensatorens plater, tilstrekkelig for å unngå en markant minskning av resonanskretsens kvalitet.

Ved en utførelsesform av kappen 10 og holdeorganet 20 består disse av palyetylenmateriale med stor tetthet.

Kappen 10 fremstilles på kjent måte ved blåsing. Holdeorganet 20 som også er fremstilt av polyetylenmateriale med stor tetthet, men med mindre stivhet enn materialet i kappen 10, slik at fingrene 28 og 29 blir tilstrekkelig ettergivende for å lette innføringen og fastholdningen av kondensatoren 8. Fingrene 28 og 29 kan erstattes med oppoverrettede fremspring eller ansatser på hvilken kondensatoren hviler. Dette krever imidlertid andre organer for fastholding av kondensatoren i en stillingii det minste inntil materialet 35 er herdet. - Spoleformen 32 er fremstilt av et stabilisert polypropylenmateriale. Elastomermaterialet 35 består av polyuretanblanding av ikke klebende art,

f.eks. et polyuretanmateriale i herdbar harpiks form.

I tilfelle av et sterkt, plutselig rrfekanisk støt eller spenning på anordningen er det trolig at ferrittkjernematerialet vil kunne briste, mens kappen 10 normalt bare-

bøyes. Enhver tendens til dimensjonsendring av kjernen 5 motvirkes og hindres i vesentlig grad av polyuretanmaterialet 35 i kappen 10. Det har ved forsøk vist seg at når resonansfrekvensen opprinnelig lå på ca. 65 kHz har den endret seg mindre enn ca. k% når en overveiende del av kjernen er splintret. Slike skadede anordninger kan vanligvis med god virkning anvendes som elektromagnetiske resonansmarkeringsanordninger.

Claims (5)

1.. Lukket elektromagnetisk resonansanordning som bringes til å reagere ved bare å utsettes for et elektromagnetisk eller magnetisk felt med egnet frekvenskomponent, omfattende en resonanskrets med en langstrakt kjerne (5) av sintret magnetisk bløtt materiale5en spole (14) av ledende materiale som omgir en del av kjernen, og en kondensator (8) som er parallellfor-bundet med spolen,karakterisert vedat kondensatoren er anordnet i avstand fra kjernen for å minske konden-satorplatenes påvirkning av feltet fra kjernen, at resonanskretsen i avstand fra veggen i en stiv kappe (10), og at et fyllmateriale (35) av eHiastomertypen er anbrakt i kappen og omgir resonanskretsen og står i berøring med denne og kappens vegger, og samvirker med kappen for i tilfelle av brudd i kjernen, hovedsaklig å bibeholde dennes opprinnelige form og dimensjon, s-lik at resonansfrekvensen og resonansanordningens kvalitet hovedsaklig bibeholdes.

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisertved at kjernens (5) overflate er forsynt med et antall langstrakte spor (6) som medfører at kjernen får forholdsvis stor overflate som står i berøring med fyllmaterialet for å bedre fastholdningsvirkningen.

3. Anordning ifølge krav 1, hvor spolen er anordnet på en spoleform (32) som bæres av kjernen (5)>karakterisert vedat spoleformens indre dimensjon er større enn kjernens ytre dimensjon, at et sjikt av elastomer materialet er anordnet mellom kjernen og spoleformen, og at spoleformen omfatter en fjærende gripeanordning (33) for å holde spolen i ønsket stilling langs kjernen før og' under den endelige montasje av resonansanordningen.

4. Anordning ifølge krav 1,karakterisertved at en ende (12) av kappen (10) omslutter et holdeorgan (21) med en vegg som danner et indre hulrom og ligger an mot den tilsvarende indre vegg av kappen (10), et flensparti (23) som avslutter veggens ene ende og står i berøring med den tilsvarende ende av kappens vegg, et innhult fremspring (26) som avslutter veggens andre ende og opptar den ene ende av den langstrakte kjerne (5), og avstandsorganer (28,29) som strekker seg inn i hulrommet og bærer kondensatoren (8) i avstand- fra kjernens ene ende, alik at holdeorganets vegg omfatter en åpning (22) inntil avstandsorganer, hvilken åpning tillater plassering av kondensatoren inntil avstandsorganene og inn-strømning av elastomermaterialet i ikke herdnet tilstand under resonansanordningens montering.

5. Anordning ifølge krav 1, hvor kappen (10) er åpen i en ande (12) for å motta resonansanordningen og fyllmaterialet av elastomertypen,karakterisert vedat kappens vegg er forsynt med et antall langstrakte forsterkningsformasjoner (14), og at den del av kappen som er nærmest den nevnte ende har mindre tverrsnittsareal enn kappens midt-parti (11), slik at dette og nevnte endedel er forenet via et skulderparti (16) på kappeveggen.