DE1062566B

DE1062566B - Device for demagnetizing a body

Info

Publication number: DE1062566B
Application number: DES42140A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Eberhard Meissner
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-12-30
Filing date: 1954-12-30
Publication date: 1959-07-30

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es ist bekannt, zum Entmagnetisieren eines magnetischen Körpers ein elektrisch erzeugtes, magnetisches Gegenfeld zu verwenden,; d. h. ein magnetisches Feld, das dem ursprünglichen Feld entgegengerichtet ist. Dieses Feld kann sowohl ein Gleich- als auch ein Wechselfeld sein. Letzteres empfiehlt sich besonders dann, wenn sowohl die Induktion B als auch die Feldstärke H auf einen möglichst kleinen Wert herabgesetzt werden sollen." So' ist es beispielsweise bekannt, die zu entmagnetisierenden Körper einem Wechselfeld von normaler Frequenz zu unterziehen und hierbei die Erregerstromstärke immer weiter herabzusetzen, so daß die ^Restmagnetisierung auf einen sehr geringen Wert gebracht werden kann. Um diesen Wert zu bestimmen, ist auch bereits eine Detektoreinrichtung bekanntgeworden, die aus einer Spule besteht, die ihrerseits ein Mikroamperemeter speist. Wenn dann diese Spute an dem zu entmagnetisierenden Körper entlang bewegt wird, so läßt sich an den Ausschlägen des Mikroamperemeters der Grad der erreichten Entmagnetisierung feststellen.It is known to use an electrically generated, opposing magnetic field to demagnetize a magnetic body; ie a magnetic field that is opposite to the original field. This field can be both a constant and an alternating field. The latter is particularly recommended when both the induction B and the field strength H are to be reduced to the smallest possible value In order to determine this value, a detector device has already become known which consists of a coil which in turn feeds a micro-ammeter is moved along, the degree of demagnetization achieved can be determined from the deflections of the microammeter.

Zu der Messung von Magnetfeldern hat man auch bereits die sogenannteil Hallgeneratoren verwendet, beispielsweise in der Form, daß der Hallgenerator in den Luftspalt eines elektromagnetischen Kreises gelegt wird, wobei dann in der Hallspannung ein Maß für die Feldstärke gewonnen wird.So-called Hall generators have already been used to measure magnetic fields. for example in the form that the Hall generator is placed in the air gap of an electromagnetic circuit is, in which case a measure of the field strength is obtained in the Hall voltage.

Ein besonderes Problem stellt die Entmagnetisierung von Minenfernräumgeräten, das sind von Schleppfahrzeugen gezogene Schwimmkörper aus Schiffbaustahl, die mit einer stromdurchflossenen Spule bewickelt sind. Ihr Magnetfeld wirkt auf den Auslösemechanismus magnetischer Minen und bringt diese in verhältnismäßig großer Entfernung vom Schiff zur Explosion. Wenn nachher solche Fernräumgeräte wieder in die Nähe des Schifies gebracht werden sollen, ist mit Rücksicht auf die Sicherheit des Schiffes eine weitgehende Entmagnetisierung des Räumgerätes erforderlich.A particular problem is the demagnetization of remote mine clearance devices, which are from Towing vehicles drawn floats made of shipbuilding steel with a current flowing through them Coil are wound. Their magnetic field acts on the trigger mechanism of magnetic mines and brings this at a relatively great distance from the ship to the explosion. If afterwards such remote clearing devices should be brought back to the vicinity of the Schifies is out of consideration for safety the ship requires extensive demagnetization of the clearing device.

Die Erfindung besteht bei einer Einrichtung zum Entmagnetisieren eines Schwimmkörpers, insbesondere eines Minenfernräumgerätes, mit Hilfe eines elektrisch erzeugten Gegenfeldes unter Überwachung seines Magnetisierungszustandes, die den vorgenannten Bedingungen in sehr vollkommener Weise Rechnung trägt, darin, daß in dem magnetischen Kreis ein Halbleiterkörper mit einer Trägerbeweglichkeit von mindestens etwa 6000 cmWs (Hallgenerator) angeordnet ist, dessen Hallspannung zur Messung der Stärke des Magnetfeldes dient.The invention consists in a device for demagnetizing a floating body, in particular a mine clearance device, with the help of an electrically generated opposing field under supervision its state of magnetization, which takes into account the aforementioned conditions in a very perfect way carries, in that in the magnetic circuit a semiconductor body with a carrier mobility of at least about 6000 cmWs (Hall generator) is arranged, the Hall voltage for measuring the The strength of the magnetic field is used.

Durch die Verwendung eines Hallgenerators so hoher Empfindlichkeit wird es ermöglicht, auch die minimalen Feldstärken, die von der Größenordnung des Erdfeldes ausgehen, aber durch den voraus-The use of a Hall generator with such high sensitivity makes it possible to do this, too minimal field strengths, which are of the order of magnitude of the earth's field, but due to the

Einrichtung zum Entmagnetisieren
eines KörpersDevice for degaussing
of a body

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Eberhard Meißner, Erlangen,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Eberhard Meißner, Erlangen,
has been named as the inventor

gehenden Entmagnetisierungsvorgang noch wesentlich herabgesetzt sind, sicher zu erfassen, so daß einSchutz hoher Zuverlässigkeit erreicht wird.ongoing demagnetization process are still significantly reduced, can be reliably detected, so that a protection high reliability is achieved.

Die für die Einrichtung zur Verwendung kommenden Halbleiterkörper bestehen aus halbleitenden Verbindungen von der Form A_1nBy, d. h. aus Verbindungen eines . Elementes der III. Gruppe mit einem Element der V. Gruppe des Periodischen Systems.The semiconductor bodies used for the device consist of semiconducting compounds of the form A _1n By, that is to say of compounds of one. Element of the III. Group with an element of Group V of the Periodic Table.

Unter den A_mBy-Verbindungen eignen sich insbesondere Verbindungen von einem der Elemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium mit einem der Elemente Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon. Bei Indium-Antimonid beispielsweise werden Trägerbeweglichkeiten von 60000 cmWs erreicht.Among the A _m By-compounds, in particular compounds are of one of the elements boron, aluminum, gallium, indium with one of the elements nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony. With indium antimonide, for example, carrier mobilities of 60,000 cmWs are achieved.

Bildet die Hallspannung ein Maß für die Stärke des Magnetfeldes, so kann sie ohne zusätzlichen schaltungstechnischen Aufwand den zur Erzeugung des magnetischen Gegenfeldes dienenden Stromkreis beeinflussen. Das kann z. B. in der Weise geschehen, daß die Hallspannung an die Steuerwicklung eines den Entmagnetisierungsstromkrfiis öffnenden Selbstschalters angeschlossen ist.If the Hall voltage is a measure of the strength of the magnetic field, it can be used without additional circuitry Effort affect the circuit used to generate the opposing magnetic field. This can be B. done in such a way that the Hall voltage is applied to the control winding of the Demagnetization current circuit opening circuit breaker is connected.

Die Erfindung sei an einem in der Figur dargestell-The invention is based on one shown in the figure

+5 ten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Der zu entmagnetisierende Körper, in diesem Fall ein Hohlstabfernräumgerät 1, ist mit einer Spule 2 umgeben, die zur Erzeugung des Entmagnetisierungsfeldes dient und über einen Selbstschalter 3 von einer nicht mit dargestellten Spannungsquelle gespeist wird. Im magnetischen Kreis des Hohlstabes 1 sind zwei Hallgeneratoren 4 und 5 angeordnet, von denen jedoch im allgemeinen ein Hallgenerator fortfallen kann. In dem Ausführungsbeispiel speist der Hallgenerator 5 die+5 th embodiment explained in more detail. The one to be demagnetized Body, in this case a hollow rod clearing device 1, is surrounded by a coil 2 which is used to generate the demagnetizing field and via an automatic switch 3 of one not with voltage source shown is fed. In the magnetic circuit of the hollow rod 1 are two Hall generators 4 and 5, of which, however, a Hall generator can generally be omitted. By doing Embodiment of the Hall generator 5 feeds the

909 579/52909 579/52

Claims

Schleife 6 eines Meßgerätes, beispielsweise eines Schleifen- oder eines Kathodenstrahloszillographen. Die Hallspannung des Hallgenerators 4 beeinflußt den Selbstschalter 3 und bewirkt, daß dieser Schalter bei hinreichender Entmagnetisierung geöffnet wird. Zwischen Hallgenerator und Steuerwicklung des Selbstschalters 3 ist ein Magnetverstärker 7 geschaltet; der Aussteuerungswinkel des Magnetverstärkers ist ein Maß für die Hallspannung und damit für den magnetischen Zustand des Hohlstabes. Die Ausgangsspannung des Magnetverstärkers beeinflußt ein Meßrelais 8, welches den Stromkreis für den Selbstschalter 3 steuert. Wie bei derartigen magnetischen Fernräumgeräten üblich, erfolgt die Entmagnetisierung des Hohlstabes durch einen niederfrequenten Wechselstrom, dessen Amplitude und gegebenenfalls auch Frequenz nach einer e-Funktion verkleinert wird. Die Ausdehnung der Entmagnetisierung über mehrere Perioden hat den Vorteil, daß eine hinreichend große Tiefenwirkung in dem magnetischen Körper erreicht wird. Dabei kann der Entmagnetisierungswechselstrom einer Gleichstrommaschine entnommen werden, deren Ausgangsspannung von einer entsprechend gesteuerten Erregung vorgegeben wird. Die an einem Potentiometer 9 abgegriffene und in einem Stromrichter 10 gleichgerichtete Spannung des Generators beeinflußt eine zweite Wicklung des Meßrelais 8. Durch den niederfrequenten Entmagnetisierungsstrom wird die Schleife des Eisens mit kleiner werdender Amplitude umlaufen. Wenn Feldstärke H und Induktion B des Eisens und damit Entmagnetisierungsstrom und Hallspannung gleichzeitig einen genügend kleinen Wert erreicht haben, ist die Erregung des Meßrelais 8 so weit zurückgegangen, daß es abfällt. Damit wird aber auch der Erregerkreis des Selbstschalters 3 unterbrochen, und dieser schaltet den Entmagnetisierungsstrom des Hohlstabes ab. Da die Entmagnetisierung des Hohlstabes in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit niederfrequentem Wechselstrom erfolgt, ist es zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß die Hallspannung stets mit gleicher Richtung den Magnetverstärker 7 beeinflußt. Aus diesem Grunde kann zwischen dem Hallgenerator 4 und dem Magnetverstärker 7 ein weiterer Gleichrichter 11 vorgesehen sein. Um ein vorzeitiges öffnen des Selbstschalters 3 zu vermeiden, kann es weiterhin vorteilhaft sein, entweder den Selbstschalter 3 oder das Meßrelais 8 als Verzögerungsschalter auszubilden, so daß nicht bei jedem Nulldurchgang ein Abschalten erfolgt. Patentansprüche:Loop 6 of a measuring device, for example a loop or a cathode ray oscillograph. The Hall voltage of the Hall generator 4 influences the self-switch 3 and has the effect that this switch is opened when there is sufficient demagnetization. A magnetic amplifier 7 is connected between the Hall generator and the control winding of the automatic switch 3; the control angle of the magnetic amplifier is a measure of the Hall voltage and thus of the magnetic state of the hollow rod. The output voltage of the magnetic amplifier influences a measuring relay 8 which controls the circuit for the automatic switch 3. As is customary with magnetic remote clearing devices of this type, the hollow rod is demagnetized by a low-frequency alternating current, the amplitude and possibly also the frequency of which is reduced according to an exponential function. Extending the demagnetization over several periods has the advantage that a sufficiently great depth effect is achieved in the magnetic body. The alternating demagnetization current can be taken from a DC machine, the output voltage of which is specified by a correspondingly controlled excitation. The voltage of the generator tapped at a potentiometer 9 and rectified in a converter 10 influences a second winding of the measuring relay 8. The low-frequency demagnetizing current revolves the loop of the iron with decreasing amplitude. When the field strength H and induction B of the iron and thus the demagnetizing current and Hall voltage have reached a sufficiently small value at the same time, the excitation of the measuring relay 8 has decreased so far that it drops out. However, this also interrupts the excitation circuit of the automatic switch 3, and this switches off the demagnetizing current of the hollow rod. Since the demagnetization of the hollow rod in the embodiment shown here takes place with low-frequency alternating current, it is useful to ensure that the Hall voltage always influences the magnetic amplifier 7 in the same direction. For this reason, a further rectifier 11 can be provided between the Hall generator 4 and the magnetic amplifier 7. In order to avoid premature opening of the self-switch 3, it can also be advantageous to design either the self-switch 3 or the measuring relay 8 as a delay switch, so that switching off does not take place at every zero crossing. Patent claims:

1. Einrichtung zum Entmagnetisieren eines Schwimmkörpers, insbesondere eines Minenfernräumgerätes, mit Hilfe eines elektrisch erzeugten Gegenfeldes unter Überwachung seines Magnetisierungszustandes, dadurch gekennzeichnet, daß im magnetischen Kreis ein Halbleiterkörper mit einer Trägerbeweglichkeit von mindestens etwa 6000 cm²/Vs (Hallgenerator) angeordnet ist, dessen Hallspannung zur Messung der Stärke des Magnetfeldes dient.1. Device for demagnetizing a floating body, in particular a remote mine clearance device, with the help of an electrically generated opposing field while monitoring its magnetization state, characterized in that a semiconductor body with a carrier mobility of at least about 6000 cm ² / Vs (Hall generator) is arranged in the magnetic circuit Hall voltage is used to measure the strength of the magnetic field.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper aus einer halbleitenden Verbindung von der Form A₁₁₁ B_v besteht.2. Device according to claim 1, characterized in that the semiconductor body consists of a semiconducting compound of the form A ₁₁₁ B _v .

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Halbleiter eine Verbindung von einem der Elemente Bor, Aluminium, Gallium, Indium mit einem der Elemente Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon verwendet ist.3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that a compound of one of the elements boron, aluminum, gallium, indium with one of the elements nitrogen, phosphorus, arsenic, antimony is used as the semiconductor.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hallspannung an die Steuerwicklung eines den Entmagnetisierungsstromkreis öffnenden Selbstschalters (3) angeschlossen ist.4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the Hall voltage is on the control winding of a demagnetizing circuit opening circuit breaker (3) is connected is.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Hallgenerator und Steuerwicklung des Selbstschalters ein Magnetverstärker (7) geschaltet ist.5. Device according to claim 4, characterized in that between the Hall generator and Control winding of the circuit breaker a magnetic amplifier (7) is connected.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der den Entmagnetisierungsstromkreis öffnende Selbstschalter außer von der der Magnetfeldstärke proportionalen Hallspannung von einer dem Entmagnetisierungsstrom proportionalen Spannung beeinflußbar ist.6. Device according to claim 5, characterized in that the demagnetizing circuit Opening circuit breakers apart from the Hall voltage proportional to the magnetic field strength can be influenced by a voltage proportional to the demagnetizing current.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 734 041, 910 701;
britische Patentschriften Nr. 705 248, 671 198,
544 639;Considered publications:
German Patent Nos. 734 041, 910 701;
British Patent Nos. 705 248, 671 198,
544 639;

»Scientia Electrica«, 1954, Bd. 1, Heft 4, S. 152 bis 164."Scientia Electrica", 1954, Vol. 1, Issue 4, pp. 152 to 164.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings