DE2829264A1 - Vorrichtung zum beruehrungsfreien messen der dicke von nichtmagnetischem, bahnenfoermigem material - Google Patents

Vorrichtung zum beruehrungsfreien messen der dicke von nichtmagnetischem, bahnenfoermigem material

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DE2829264A1
DE2829264A1 DE19782829264 DE2829264A DE2829264A1 DE 2829264 A1 DE2829264 A1 DE 2829264A1 DE 19782829264 DE19782829264 DE 19782829264 DE 2829264 A DE2829264 A DE 2829264A DE 2829264 A1 DE2829264 A1 DE 2829264A1
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Pekka Matti Typpo
Gunnar Wennerberg
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Measurex Corp
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Description

P/A.TE N !ANWÄLTE
J. RICHTER F. WERDERMANN
DIPL.-ING.
HAMBURG
R. SPLANEMANN dr. B. REITZNER
DIPL.-ΙΝβ. DIPL.-CHEM.
MÖNCHEN
2OOO Hamburg 36 , den 3 . Juli 1
NEUER WALL 1O " TEL. (O4O) 34 OO 34OO56 TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBURG
UNSEREAKTE: M.3280-1-78068 Fl
IHR ZEICHEN:
PATENTANMELDUNG
PRIORITÄT:
27. Juli 1977
V. St. A.
Ser. No. 819
BEZEICHNUNG:
Vorrichtung zum berührungsfreien Messen der Dicke von nichtmagnetischem, bahnenförmigem Material
ANMELDER:
Measurex Corporation One Results Way Cupertino, Kalif. 950 V. St. A.
ERFINDER:
Pekka Matti Typpo 20060 Rodrigues Avenue Cupertino Kalif. 95014 V. St. A.
und Gunnar Wennerberg 8129 Park Villa Circle Cupertino, Kalif. 95014 V. St. A.
809886/0669
Konten: Deutsche Bank AQ Hamburg (BLZ 2X7XX) Konto-Nr. 6/10 055 ■ Postscheckamt Hamburg (BLZ 2X10020) Konto-Nr. 282010-201
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum berührungsfreien Messen der Docke von nichtmagnetischem, bahnenförmigem Material auf der Grundlage des Prinzips der Wechselinduktion.
Meßlehren oder ganz allgemein Vorrichtungen zum Messen der Dicke eines bahnenförmigen Materials wie z.B. Papier sind bereits bekannt (beispielsweise durch die U.S. PS 2 665 333), Die bekannten elektromagnetischen Meßlehren beruhen jedoch auf dem Prinzip der Selbstinduktion (siehe beispielsweise die U.S. PS 3 528 002). Selbstinduktions-Meßlehren bestehen ganz allgemein aus einer Drahtwicklung auf einem U-förmigen Körper aus einem magnetisierbaren Werkstoff, welcher auf einer Seite des zu messenden bahnenförmigen Materials angeordnet ist. Vermittels Stromdurchgang durch die Spule wird ein Magnetfeld erzeugt. Auf der anderen Seite des bahnenförmigen Materials befindet sich eine beispielsweise stangenförmige Platte aus einem ebenfalls magnetisierbaren Werkstoff. Die Platte und die Spule werden durch bekannte Mittel wie z.B. Luftlager in einem konstanten Abstand von dem bahnenförmigen Material gehalten. Aus diesem Grunde wird der Abstand zwischen Spule und Platte durch die Dicke des bahnenförmigen Materials vorgegeben. Wenn diese Dicke schwankt, verändert sich dementsprechend der Abstand zwischen Spule und Platte. Die Messung des Abstands zwischen Spule und Platte beruht auf dem Prinzip der Selbstinduktion.
Die Spule arbeitet dabei in ähnlicher Weise wie eine Induktivität. In Reihe mit der Spule ist ein Kondensator geschaltet. Wie aus den Grundlagen der Schaltungstechnik bekannt, ergibt sich für einen in Reihe mit einer Induktivität geschalteten Kondensator eine Resonanzfrequenz entsprechend dem Faktor 1/ V LC . Die Spule weist jedoch
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Io
keine konstante Induktivität auf, sondern ihre Induktivität verändert sich in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Spule und Platte. Dementsprechend wird die Resonanz des aus dem in Reihe mit der Spule geschalteten Kondensators vorgegebenen Schwingkreises durch die Induktivität der Spule bestimmt, welche ihrerseits von dem Abstand zwischen Spule und Platte abhängig ist. Anhand der Messung der Resonanzfrequenz ergibt sich ein Maß für den Abstand zwischen Spule und Platte. Die Resonanzfrequenz stellt somithin ein Maß für die Dicke des bahnenförmigen Materials dar. Selbstinduktivitäts-Meßlehren, bei denen die Resonanzfrequenz zur Messung der Dicke dient, sind zwar für einige Anwendungen geeignet, jedoch unzureichend für die Messung von bahnenförmigem Material größerer Dicke.
Die·Messung der Amplitude eines Magnetfelds zur Bestimmung der Dicke von bahnenförmigem Material ist in der U.S. PS 3 696 290 beschrieben. Bei dieser vorbekannten Anordnung wird jedoch ein U-förmiger Dauermagnet in Verbindung mit einem Magnetwiderstand benutzt. Der U-förmige Dauermagnet ist m.it dem Nachteil einer nicht achsensymmetrischen Formgebung behaftet und daher anfällig gegenüber Ausrichtfehlern. Außerdem läßt sich die Amplitude des vom Dauermagneten erzeugten Magnetfeldes nicht wie bei einem Elektromagneten zur Messung unterschiedlicher Dicken bahnenförmigen Materials veränderlich einstellen.
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum berührungsfreien Messen der Dicke von nichtmagnetischem, bahnenförmigem Material zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau die Messung von bahnenförmigem Material unterschiedlicher und insbesondere auch größerer Dicke mit hoher Meßgenauigkeit gestattet.
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•β- -
Die zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch einen
ersten Körper aus einem magnetisierbaren Werkstoff von
praktisch zylindrischer Formgebung, der auf einer Seite
des bahnenförmigen Materials in der Weise angeordnet ist, daß die Zylinderachse praktisch senkrecht steht zur Ebene des bahnenförmigen Materials, eine in mehreren Windungen
um den ersten Körper herumgeführte erste elektrische Drahtwicklung, ein zum Halten des ersten Körpers in einem konstanten Abstand von dem bahnenförmigen Material dienendes Mittel, einen zweiten Körper aus einem magnetisierbaren
Werkstoff von praktisch zylindrischer Formgebung, der auf der anderen Seite des bahnenförmigen Materials in der Weise angeordnet ist, daß die Zylinderachse mit der Achse des
ersten Körpers ausgerichtet ist, eine in mehreren Windungen um den zweiten Körper herumgeführte zweite elektrische
Drahtwicklung und ein zum Halten des zweiten Körpers in
einem konstanten Abstand von dem bahnenförmigen Material
dienendes Mittel.
Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung bilden den Gegenstand der Unteransprüche 2-9.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung bildet eine Meßlehre mit einem auf einer Seite des bahnenförmigen Materials angeordneten Sender in Form eines Körpers aus einem magnetisierbaren Werkstoff von praktisch zylindrischer
Formgebung, der eine aus mehreren Windungen bestehende
elektrische Drahtwicklung trägt. Dieser Sender wird in
einem konstanten Abstand von dem bahnenförmigen Material
gehalten, so daß die Zylinderachse praktisch senkrecht zu dem Material ausgerichtet ist. Auf der anderen Seite des bahnenförmigen Materials befindet sich ein Empfänger, der ebenfalls aus einem Körper aus einem magnetisierbaren Werk-
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" 1"
stoff von praktisch zylindrischer Formgebung besteht,
welcher eine aus mehreren Windungen bestehende elektrische Drahtwicklung trägt. Die Achse des zylindrischen Empfängerkörpers ist in Ausrichtung mit der Achse des Senderkörpers angeordnet bzw. gehalten.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung ist anhand
der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. In der Zeichnung ist
Fig. 1 ein Querschnitt durch eine Meßlehre bekannter Ausführung,
Fig. 2 eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen Abstand und Frequenz bei
der bekannten Meßlehre,
Fig. 3 ein Aufrißquerschnitt durch eine erste
Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Meßlehre,
Fig. 4 eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen Amplitude und Abstand bei der erfindungsgemäßen Meßlehre,
Fig. 5 ein Aufrißquerschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Meßlehre,
Fig. 6A eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Meßlehre von Fig. 3 und
Fig. 6B eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Meßlehre von Fig. 5.
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In Fig. 1 ist im Aufrißquerschnitt ein Dickenmesser 10 bekannter Ausführung dargestellt, welcher zur Messung der Dicke t eines bahnenförmigen Materials 12 dient, das typischerweise aus z.B. Papier, Kunststoff, Gummi oder dgl. bestehen kann. Der Dickenmesser 10 besteht aus zwei Teilen, einem ersten Teil 10a und einem zweiten Teil 10b. Der erste Teil 1Oa ist auf der einen Seite, und der zweite Teil 10b auf der anderen Seite des bahnenförmigen Materials angeordnet. Der erste Teil 10a besteht aus einem U-förmigen Körper 14 aus einem magnetisierbaren Werkstoff wie z.B. Eisen und trägt eine Drahtwicklung 16. Der zweite Teil 10b ist in Form einer stangenförmigen Platte 17 aus einem ebenfalls magnetisierbaren Werkstoff hergestellt. Im Einsatz des Dickenmessers 10 sind der erste und der zweite Teil 10a bzw. 10b in einem konstanten Abstand von dem Material 12 gehalten. Dazu wird der erste Zeil 10a auf bekannte Weise wie z.B. durch (nicht dargestellte) Luftlager in einem konstanten Abstand a von dem bahnenförmigen Material 12, und der zweite Teil 10b ebenfalls auf bekannte Weise in einem konstanten Abstand b von dem Material 12 gehalten. Der Gesamtabstand zwischen dem ersten Teil 10a und dem zweiten Teil 10b besteht aus der Summe der Abstände a und b und der Dicke t des bahnenförmigen Materials In der einsatzbereiten Ausführung des Dickenmessers 10 ist ein (hier nicht dargestellter) Kondensator in Reihe mit der Drahtwicklung 16 geschaltet, welche auf den ü-förmigen Körper 14 aufgewickelt ist und als Induktivitätswicklung dient. Bekanntlich ergibt sich für Induktivität und Kapazität eine Resonanzfrequenz entsprechend der Beziehung 1 / V LC , wobei L die Induktivität, und C die entsprechende Kapazität ist. Bei dem bekannten Dickenmesser 10 ist die Induktivität der auf den U-förmigen Körper 14 aufgewickelten Drahtwicklung 16 vorgegeben durch den Gesamtabstand (d.h. a + b + t) zwischen dem ü-förmigen Körper und der
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Platte 17. Bei zunehmendem Abstand zwischen dem ersten Teil 10a und dem zweiten Teil 10b nimmt auch die Resonanzfrequenz zu.
Fig. 2 ist eine grafische Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Resonanzfrequenz und dem Abstand bei dem bekannten Dickenmesser 1 0.
In Fig. 3 ist im Aufrißquerschnitt eine zum Messen der Dicke t eines bahnenförmigen Materials 22 dienende, erfindungsgemäß ausgebildete Meßlehre 20 dargestellt. Das Material 22 besteht typischerweise aus z.B. Papier, Kunststoff, Gummi usw. Die Meßlehre 20 besteht aus zwei Teilen, nämlich einem Sender 20a und einem Empfänger 20b. Der Sender 20a ist auf der einen Seite des Materials 22, und der Empfänger 20b auf der anderen Seite des Materials 22 angeordnet. Der Sender 20a besteht aus einem ersten Körper 24 von praktisch zylindrischer Formgebung aus einem magnetisierbaren Werkstoff wie z.B. Eisen. Auf den ersten Körper 24 ist eine erste Drahtwicklung 26 aufgesetzt. Der Sender 20a ist dabei so ausgerichtet, daß die Achse des ersten Körpers 24 praktisch senkrecht steht zu dem bahnenförmigen Material 22. Der Empfänger 20b besteht aus einem zweiten Körper 28 von im wesentlichen zylindrischer Formgebung aus gleichfalls einem magnetisierbaren Werkstoff. Auf den zweiten Körper 28 ist eine zweite Drahtwicklung 30 aufgesetzt. Der Empfänger 20b ist in der Weise ausgerichtet, daß die Achse des zweiten Körpers 28 praktisch mit der Achse des ersten Körpers 24 ausgerichtet ist.
Im Einsatz der Meßlehre 20 wird der Sender 20a in einem konstanten Abstand a, und der Empfänger 20b in einem konstanten Abstand b von dem bahnenförmigen Material 22 gehalten. Das wird bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungs-
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form dadurch erreicht, daß der Sender 20a in einem ersten Gehäuse 32 angeordnet wird, das eine Einlaßöffnung 34 und eine aus einer Vielzahl kleiner Öffnungen gebildete Auslaßöffnung 36 aufweist. Ein aus z.B. Druckluft bestehendes Medium wird dem ersten Gehäuse 32 durch die Einlaßöffnung 34 zugeführt und tritt aus dem ersten Gehäuse 32 über die Auslaßöffnung 36 unter Druck aus und trifft auf die eine Seite des bahnenförmigen Materials 22. Da das aus dem ersten Gehäuse 32 austretende und auf das bahnenförmige Material 22 auftreffende Medium in konstanter Strömung abgegeben wird, wird das erste Gehäuse 32 mit dem in diesem befindlichen Sender 20a in einem konstanten Abstand a von dem bahnenförmigen Material 22 gehalten. In entsprechender Weise ist der Empfänger 20b in einem zweiten Gehäuse 38 angeordnet, das eine Einlaßöffnung 40 und eine aus einer Vielzahl kleiner Öffnungen gebildete Auslaßöffnung 42 aufweist. Ein aus z.B. Druckluft bestehendes Medium wird durch die Einlaßöffnung 40 in das zweite Gehäuse 38 zugeführt, tritt aus dem zweiten Gehäuse 38 unter Druck durch die Auslaßöffnung 42 hindurch aus und trifft gegen die andere Seite des bahnenförmigen Materials 22. Da das von dem zweiten Gehäuse 38 austretende und auf das bahnenförmige Material 22 treffende Medium in konstanter Strömung abgegeben wird, wird das zweite Gehäuse 38 mit dem in diesem befindlichen Empfänger 20b in einem konstanten Abstand b von dem bahnenförmigen Material 22 gehalten.
Der Gesamtabstand zwischen dem Sender 20a und dem Empfänger 20b besteht aus der Summe der Abstände a, b und der Dicke t des bahnenförmigen Materials 22. Durch die erste Drahtwicklung 26 wird ein Strom geschickt, so daß der Sender 20a ein Magnetfeld mit einer bestimmten Amplitude erzeugt. Die Amplitude des vom Sender 20a erzeugten Magnetfelds wird vom Empfänger 20b ermittelt. Die Stärke des Magnetfelds
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bzw. die am Empfänger 20b ermittelte Amplitude ist eine Funktion des Gesamtabstands zwischen Sender 20a und Empfänger 20b. Bei Zunahme des Abstands zwischen Sender 20a und Empfänger 20b nimmt die Amplitude des am Empfänger 20b ermittelten Magnetfelds ebenfalls ab. Eine Kurve des Zusammenhangs zwischen Abstand und Amplitude ist in Fig. der Zeichnung dargestellt.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Meßlehre 20 läßt sich anhand eines Vergleichs der grafischen Darstellungen der Figuren 2 und 4 ersehen. Für kleine Abstandsänderungen bei großem Meßabstand der Meßlehre 20 bzw. des Dickenmessers 10 (wie z.B. der Abstandsänderung von D1 zu D2, wobei diese Abstandsänderung D1 zu D_ in beiden Figuren 2 und 4 gleich groß ist) läßt sich ersehen, daß die entsprechende Signaländerung (d.h. AF bzw. Δ A) ebenfalls klein ist. Wenngleich die Signaländerung ΔA bei der Meßlehre 20 klein ist, ergibt sich eine hohe Proportionaländerung des Gesamtsignals, d.h. ΔA/A ist groß im Vergleich zur proportionalen Gesamtsignaländerung ( ÄF/P) beim Dickenmesser 10. Die größere Proportionaländerung des Gesamtsignals ( Δ A/A) bei der erfindungsgemäßen Meßlehre 20 bedeutet einen größeren Störspannungsabstand (Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignal) und ermöglicht somit eine genauere Messung.
Ein zweiter Vorteil der erfindungsgemäßen Meßlehre 20 läßt sich anhand eines Vergleichs mit Fig. 1 ersehen. Bekanntlich verlaufen die magnetischen Feld- oder Kraftlinien entlang des Weges des gerinsten magnetischen Widerstands. Ein derartiger Weg ist in gestrichelten Linien, und ein weiterer Weg in strichpunktierten Linien angedeutet. Wenn die Feldlinien durch einen magnetisierbaren Werkstoff (wie z.B. die Platte 17) hindurch verlaufen, ist der mag-
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netische Widerstand praktisch null. Der magnetische Widerstand in Luft ist jedoch nicht gleich null. Wenn der Abstand zwischen dem U-förmigen Körper 14 und der Platte 17 groß, jedoch die Länge des in gestrichelten Linien angedeuteten magnetischen Flußweges im Vergleich dazu kurz ist, bildet sich das Magnetfeld bevorzugt entlang des gestrichelten Weges aus. Im Betrieb muß der Dickenmesser 10 jedoch einen Magnetfluß entlang des strichpunktierten Weges erzeugen. Wenn nun der Meßabstand groß ist, müssen daher die körperlichen Abmessungen des ü-förmigen Körpers 14 ebenfalls groß bemessen sein. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Meßlehre 20 brauchen dagegen die körperlichen Abmessungen der Meßlehre 20 zur Messung größerer Abstände nicht größer gemacht zu werden. Da die Meßlehre 20 die Dicke des Materials 22 aufgrund der Amplitude des Magnetfelds mißt, muß für die Messung dicken Materials lediglich die Feldamplitude der Meßlehre 20 entsprechend größer bemessen sein. Das läßt sich in einfacher Weise dadurch erreichen, daß lediglich die Stromstärke durch die elektrische Drahtwicklung des Senders 20a gesteigert wird.
Im Vergleich zu der in der U.S. PS 3 696 290 dargestellten Lehre weist die erfindungsgemäße Meßlehre 20 den Vorteil auf, daß sich die Amplitude des Magnetfelds zur Messung von Material unterschiedlicher Dicken verändern läßt. Außerdem hat die Axialsymmetrie der Meßlehre 20 den Vorteil einer leichten und einfachen Ausrichtbarkeit.
In Fig. 5 ist eine weitere, allgemein mit 50 bezeichnete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßlehre dargestellt. Diese Meßlehre 50 besteht aus einem Sender 50a und einem Empfänger 50b. Der Sender 50a ist auf einer Seite, und der Empfänger 50b auf der anderen Seite eines bahnenförmigen Materials 52 angeordnet. Der Sender 50a besteht aus
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einem ersten Körper 54 von praktisch zylindrischer Formgebung aus einem magnetxsierbaren Werkstoff wie z.B. Eisen. Auf den ersten Körper 54 ist eine erste Drahtwicklung 56 aufgesetzt. Der Sender ist in der Weise angeordnet, daß die Achse des ersten Körpers 54 praktisch senkrecht steht zu dem Material 52. Der Sender 50a weist den gleichen Aufbau wie der Sender 20a bei der Ausführungsform nach Fig. 3 auf. Der Empfänger 50b besteht aus einem zweiten Körper 58 von praktisch zylindrischer Formgebung und ist gleichfalls aus einem magnetxsierbaren Werkstoff hergestellt. Auf den zweiten Körper 58 ist eine zweite Drahtwicklung 60 aufgesetzt. Der zweite Körper 58 ist in der Weise angeordnet, daß seine Achse praktisch genau mit der Achse des ersten Körpers 54 ausgerichtet ist. Der Empfänger 50b umfaßt außerdem eine Scheibe 62 aus einem magnetiserbaren Werkstoff, die an dem zweiten Körper 58 befestigt ist, so daß der Mittelpunkt der Scheibe 62 praktisch zur Achse des zweiten Körpers 58 ausgerichtet ist, wobei sich der zweite Körper 58 zwischen dem Material 52 und der Scheibe 62 befindet. Vorzugsweise entspricht, wie weiter unten beschrieben, der Durchmesser der Scheibe 62 angenähert dem Durchmesser des ersten Körpers 54, und der Durchmesser des zweiten Körpers 58 ist kleiner als der der Scheibe Abgesehen von der zusätzlichen Scheibe 62 entspricht der Empfänger 50b in seinem Aufbau dem Empfänger 20b bei der Ausführungsform nach Fig. 3.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist außerdem ein aus zwei Fühlern 64a und 64b bestehendes erstes Fühlerpaar für die Ermittlung der Amplitude des Magnetfelds vorgesehen. Jeder Fühler 64a, 64b besteht aus einer elektrischen Drahtwicklung. Der zweite Körper 58 ist zwischen dem ersten Fühlerpaar 64a, 64b in einer geraden Linie mit diesem angeordnet. Ein zweites (hier nicht dar-
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AS
gestelltes) Fühlerpaar 66 zur Ermittlung der Magnetfeldamplitude, jeweils in Form einer Drahtwicklung, ist in der Weise angeordnet, daß sich der zweite Körper 58 in einer zweiten geraden Linie zwischen dem zweiten Fühlerpaar 66 befindet. Die Linie, in welcher das zweite Fühlerpaar 66 ausgerichtet ist, steht angenähert senkrecht zu der von dem ersten Fühlerpaar 64a, 64b gebildeten Linie. Das erste Fühlerpaar 64 und das zweite Fühlerpaar 66 dienen als Ausrichthilfe, d.h. zur Erzielung einer korrekten Ausrichtung und zur Korrektur von Signalabweichungen aufgrund seitlicher Versetzungen des ersten Körpers 54 in bezug auf den zweiten Körper 58. Wie bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind Sender 50a und Empfänger 50b jeweils in einem Gehäuse angeordnet, wobei ein aus z.B. Druckluft bestehendes Medium von den Gehäusen abgegeben wird und auf das bahnenförmige Material 52 trifft, um den Sender 50a und den Empfänger 50b in jeweils einem konstanten Abstand von dem Material 52 zu halten.
Die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßlehre 50 weist sämtliche,vorstehend beschriebene Vorteile entsprechend der Meßlehre 20 von Fig. 3 auf, d.h. sie gestattet die Messung von bahnenförmigem Material großer Dicke, ist axialsymmetrisch und ermöglicht eine Veränderung der Magnetfeldstärke für die Messung von Material unterschiedlicher Dicke usw. Außerdem weist die Meßlehre 50 von Fig. 5 jedoch eine höhere Ansprechempfindlichkeit für Messungen bei kleinen Abständen auf. Dieser zusätzliche Vorteil ist anhand der Fig. 6A und 6B veranschaulicht. In Fig. 6A sind Senderkörper 24 und Empfängerkörper 28 der Meßlehre 20 von Fig. 3 schematisch dargestellt, wobei Magnetfeldlinien gestrichelt eingezeichnet sind. Aus Fig. 6A läßt sich ersehen, daß der Empfängerkörper 28 nur einen Teil der Magnetfeldlinien schneidet.
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1b
Bei dem aus Körper 58 und Scheibe 62 bestehenden Empfängerkörper entsprechend Fig. 6B wird ein größerer Teil der von dem Senderkörper 54 ausgehenden Magnetfeldlinien geschnitten. Vermittels der Scheibe 62 schneidet der Körper 58 die Magnetfeldlinien in einem größeren Bereich, so daß bei Messungen mit verhältnismäßig kleinen Abständen ein verhältnismäßig großes Signal erzeugt wird.
Theoretisch kann die Meßlehre 20 für die gleiche Ansprechempfindlichkeit bei kleinen Meßabständen wie die Meßlehre 50 ausgelegt werden. Zu diesem Zweck braucht lediglich der Durchmesser des Empfängerkörpers 28 ebenso groß gemacht zu werden wie der Durchmesser des Senderkörpers 24. Dazu wäre natürlich ein verhältnismäßig großvolumiger Empfänger erforderlich. Für Messungen größerer Abstände ist jedoch der Durchmesser des Empfängerkörpers 28 praktisch ohne Einfluß, d.h. ein Zylinder kleinen Durchmessers schneidet nahezu ebenso viele Magnetlinien wie ein Zylinder großen Durchmessers. Das ist darauf zurückzuführen, daß der Eintrittswinkel der Feldlinien klein ist. Die zusätzliche Scheibe 62 am Körper 58 vergrößert lediglich den Bereich der Ansprechempfindlichkeit des Empfängers 50b für einen größeren Abstandsbereich, ohne daß der Zylinderkörper große Abmessungen aufzuweisen braucht. Ein Empfänger mit einem großen Zylinderkörper würde nämlich im Vergleich zu dem in Fig. 5 dargestellten Empfänger 50b eine größere Masse und damit größeres Gewicht aufweisen. Da die Empfänger 20b und 50b durch Luftlager gehalten sind, ist vermittels der beschriebenen Ausbildung eine erhebliche Massenverringerung ohne Verlust an Empfindlichkeit möglich.
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Le
-Αϊ*
erseite

Claims (9)

  1. Patentansprüche :
    ι 1.J Vorrichtung zum berührungsfreien Messen der Dicke von "~^ nichtmagnetischem, bahnenförmigem Material, gekennzeichnet durch einen ersten Körper )24, 54) aus einem magnetisierbaren Werkstoff von praktisch zylindrischer Formgebung, der auf einer Seite des bahnenförmigen Materials (22, 52) in der Weise angeordnet ist, daß die Zylinderachse praktisch senkrecht steht zur Ebene des bahnenförmigen Materials, eine in mehreren Windungen um den ersten Körper herumgeführte erste elektrische Drahtwicklung (26, 56), ein zum Halten des ersten Körpers in einem konstanten Abstand (a) von dem bahnenförmigen Material dienendes Mittel, einen zweiten Körper (28, 58) aus einem magnetisierbaren Werkstoff von praktisch zylindrischer Formgebung, der auf der anderen Seite des bahnenförmigen Materials in der Weise angeordnet ist, daß die Zylinderachse mit der Achse des ersten Körpers ausgerichtet ist, eine in mehreren Windungen um den zweiten Körper herumgeführte zweite elektrische Drahtwicklung (30, 60) und ein zum Halten des zweiten Körpers in einem konstanten Abstand (b) von dem bahnenförmigen Material dienendes Mittel.
    809886/0669
    Konten: Deutsche Bank AQ Hamburg (BLZ 20070000) Konto-Nr. 6/10 055 · Postscheckamt Hamburg (BLZ 20010020) Konto-Nr. 262080-201
    ORIGINAL INSPECTED
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem zweiten Körper (58) eine zu dessen Achse ausgerichtete Scheibe (62) aus einem magnetisierbaren Werkstoff auf der dem bahnenförmigen Material (52) abgewandten Seite des Körpers befestigt ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Scheibe (62) dem Durchmesser des ersten Körpers (54) entspricht, und der zweite Körper (58) einen kleineren Durchmesser als die Scheibe aufweist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Ermittlung der Amplitude eines Magnetfelds dienendes erstes Fühlerpaar (64a, 64b), wobei der zweite Körper (58) in einer ersten Linie zwischen den beiden Fühlern des ersten Fühlerpaars angeordnet ist, und ein zur Ermittlung der Amplitude eines Magnetfelds dienendes zweites Fühlerpaar (66) , wobei der zweite Körper (58) in einer zweiten Linie zwischen den beiden Fühlern des zweiten Fühlerpaars angeordnet ist, vorgesehen sind.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Linie praktisch senkrecht zur ersten Linie ausgerichtet ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Körper (24, 54) in einem ersten Gehäuse (32) angeordnet ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Körper (28, 58) in einem zweiten Gehäuse (38) angeordnet ist.
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  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltemittel aus einem in konstanter Strömung aus dem ersten Gehäuse (32) austretenden und gegen das bahnenförmige Material gerichteten Medium besteht.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Haltemittel aus einem in konstanter Strömung aus dem zweiten Gehäuse (38) austretenden und gegen das bahnenförmige Material gerichteten Medium besteht.
DE19782829264 1977-07-27 1978-07-04 Vorrichtung zum beruehrungsfreien messen der dicke von nichtmagnetischem, bahnenfoermigem material Granted DE2829264A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/819,469 US4107606A (en) 1976-12-14 1977-07-27 Non-contacting electromagnetic thickness gauge for sheet measurement having improved small distance sensitivity

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2829264A1 true DE2829264A1 (de) 1979-02-08
DE2829264C2 DE2829264C2 (de) 1989-09-28

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ID=25228254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19782829264 Granted DE2829264A1 (de) 1977-07-27 1978-07-04 Vorrichtung zum beruehrungsfreien messen der dicke von nichtmagnetischem, bahnenfoermigem material

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS5839283B2 (de)
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