DE644858C - Anordnung zur Messung magnetischer Werte, insbesondere der Koerzitivkraft oder der Remanenz - Google Patents
Anordnung zur Messung magnetischer Werte, insbesondere der Koerzitivkraft oder der RemanenzInfo
- Publication number
- DE644858C DE644858C DES120556D DES0120556D DE644858C DE 644858 C DE644858 C DE 644858C DE S120556 D DES120556 D DE S120556D DE S0120556 D DES0120556 D DE S0120556D DE 644858 C DE644858 C DE 644858C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coil
- field
- coils
- arrangement according
- relay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
- G01R33/14—Measuring or plotting hysteresis curves
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
Zur Messung magnetischer Werte, vorzugsweise der Koerzitivkraft, sind eine Reihe von
Anordnungen bekannt, unter denen sich insbesondere ein Gerät bewährt hat, bei dem das
Verschwinden der Kraftlinienbrechung beim Austritt der Kraftlinien aus der Probe zur
Messung herangezogen wird.
In der Fig. 1 ist das Prinzipschema eines derartigen Gerätes dargestellt, und zwar in
ίο seiner Anwendung für Messung der Koerzitivkraft
eines Magnetstabes P. Dieser Stab P ist in einer Spule S1 gelagert, in der ein im Meßraum
praktisch homogenes und geradlinig verlaufendes Feld erzeugt werden kann. Die Größe dieses Feldes läßt sich an einem Strommeßgerät
G2 unmittelbar ablesen. Zur Messung dient eine an einer von einem Motor M
angetriebenen Welle W befestigte Prüfspule ^2, deren Windungsfläche parallel der
magnetischen Achse der Probe angeordnet ist und deren induzierte Spannung von einem
Kollektor K abgenommen und einem Galvanometer G1 zugeführt wird. Mit Hilfe des Kollektors
K werden die Halbwellen des Wechselstromes gleichgerichtet. Wahlweise einschaltbare
Widerstände i?4 ermöglichen es, die Empfindlichkeit des Galvanometers G1 beliebig zu
verändern.
Die Wirkungsweise des Gerätes beruht darauf, daß in der Spule S2, sobald diese in der
Nähe des einen Endes des Prüfstabes P außerhalb seiner magnetischen Achse rotiert, eine
EMK so lange induziert wird, wie infolge der Kraftlinienbrechung eine mehr oder
weniger große, senkrecht zur Längsrichtung der Probe P gerichtete Komponente vorhanden
ist. Die Messung geht demnach zweckmäßig in der Weise vor sich, daß zunächst mit Hilfe
der Spule S1 die zuvor eingebrachte Probe P
magnetisiert wird, falls die Probe nicht vorher auf andere Weise, z. B. in einem Joch, magnetisiert
worden ist. Daraufhin wird die Spule S1 wieder stromlos gemacht und nunmehr der die
Spule S2 tragende Motor mit Hilfe eines geeigneten
Schlittens so weit an die Spule S herangezogen, bis die Spule S2 sich etwa in der in
der Zeichnung dargestellten Lage befindet; bei kleinen Proben ist es zweckmäßiger, die Probe
der Spule ^2 zu nähern. Nunmehr wird durch
Einschalten eines möglichst großen Wider-Standes i?4 das Galvanometer G1 zunächst möglichst
unempfindlich gemacht und daraufhin der Motor angelassen. Das Galvanometer G1
zeigt dann einen von der scheinbaren Remanenz der Probe und ihrer geometrischen Anordnung
relativ zur Prüfspule S2 abhängigen Aus-
*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Dr. Hatis Neumann in Berlin-Siemensstadt.
schlag, der durch allmähliche Erregung der Spule S, jetzt in entmagnetisierender Richtung,
nahezu zum Verschwinden gebracht wird. Daraufhin wird auf eine höhere Em)?*,
findlichkeitsstufe des Galvanometers G1 ur#-
geschaltet und wiederum der Strom in Spule S1 so weit erhöht, bis auch hier das
vanometer nahezu keinen Ausschlag mehr zeigt und nunmehr in der höchsten Empfind-Hchkeitsstufe
des Galvanometers vollkommen abgeglichen werden kann. Der über die Spule S1 fließende Strom kann an dem Galvanometer
G2 unmittelbar abgelesen werden, und an Hand der Konstanten der Spule kann
daraus die Feldstärke innerhalb der Spule nach dem Abgleichen, d. h. die Koerzitivkraft der
Probe, bestimmt werden. Zweckmäßig kann man das Galvanometer G2 unmittelbar in
Werten der Koerzitivkraft eichen. Das zuvor beschriebene Gerät hat sich vorzüglich
bewährt zur Messung der Koerzitivkraft permanenter Magnetstäbe, d. h. also von magnetischen Materialien mit verhältmäßig
hoher Koerzitivkraft. Es ist dagegen zunächst noch nicht geeignet, um auch Materialien
mit niedriger Koerzitivkraft einwandfrei zu messen bzw. überhaupt geringe Änderungen
magnetischer Werte zu bestimmen. An sich ist die Empfindlichkeit des Gerätes ausreichend
groß. Sie kann jedoch nicht voll ausgenutzt werden, weil unvermeidliche Fremdfelder,
so z. B. auch das schwankende Erdfeld mit seinen Störungen durch Fremdfelder von
elektrischen Bahnen u. dgl., einen Fehlerpegel erzeugen, der die Empfindlichkeitsgrenze der
λleßanordnung weit übersteigt.
Erfindungsgemäß gelingt es nun, den Anwendungsbereich des zuvor erwähnten Gerätes
auch auf das Gebiet der Messung kleiner und kleinster Koerzitivkräfte bzw. kleinster
magnetischer Änderungen zu erweitern, indem man die auf die Spule S2 einwirkenden
störenden Fremdfelder durch Anordnung einer zweiten bewegten Spule kompensiert, die der
eigentlichen Meßspule entgegengesetzt geschaltet ist. Diese Kompensationsspule kann
/.. B. auf einer Verlängerung des noch freien lindes der Motorwelle angeordnet sein. Im
idealen Falle enthält die Kompensationsspule ebensoviel Windungen von genau gleichem
Flächeninhalt wie die Meßspule S2- Es ist
al>er nicht notwendig, daß diese ideale Bedingung in der Praxis erfüllt wird, da man mit
Hilfe einer geeigneten Kompensationsschallung, ζ. B. nach Poggendorf, Unterschiede
in der Windungszahl bzw. in der von den Windungen umschlossenen Fläche abgleichen
kann. Der Abstand beider bewegter Spulen muß so groß gewählt werden, daß ein auf
die Prüfspule S2 zur Einwirkung gebrachtes
Feld nicht mehr merklich in die zweite Spule herüberstreuen kann. Man wird also
zweckmäßig Abstände von der Größen anordnung etwa Vx bis 1 Meter wählen.
,Die Gefahr, daß störende Fremdfelder sich . &ii beide Spulen ungleichmäßig auswirken,
;.:'^ird andererseits um so größer, je weiter
'"beide Spulen voneinander entfernt sind. Es kann jedoch unterstellt werden, daß man bei
Abständen von etwa 1 Meter die ganze An- 7© Ordnung verhältnismäßig leicht so aufstellen
kann, daß die meist störenden Fremdfelder in bezug auf die beiden Spulen als homogen angesehen
werden können.
In der Fig. 2 ist die Anordnung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Das in der
Fig. ι gezeichnete Gerät, dessen Teile an sich unverändert beibehalten sind, ist ergänzt durch
eine mit W1 bezeichnete Verlängerung der Motorwelle, an welcher eine Spule S3 befestigt
ist, die zweckmäßig ungefähr die gleiche Größe wie die Spule S2 hat. Die Spule 5", ist
mit einem Kollektor Kx verbunden, der über
einen Kompensator so in den Galvanometer kreis G1 geschaltet ist, daß in bezug auf das
Galvanometer die in den Spulen S2 und St erzeugten
Spannungen einander entgegenwirken und bei gleicher Stärke der erregenden Felder
gleich groß sind. In dem bisher beschriebenen Umfange gestattet die erfindungsgemäße An-Ordnung
bereits eine Messung der Koerzitivkraft aller praktisch angewendeten magnetischen
Stoffe, da sowohl das Erdfeld als auch andere etwa störende Fremdfelder vollständig
kompensiert werden und die Empfindlichkeit des Galvanometers G1 somit vollständig ausgenutzt
werden kann; dabei kann der Kollektor in an sich bekannter Weise durch Schleifringe und einen besonderen Gleichrichter
außerhalb des Motors, z. B. Schwinggleichrichter, ersetzt werden.
Das erfindungsgemäß ergänzte Gerät kann auch für andere magnetische Messungen benutzt
werden. Man kann nämlich die Spule S1 fortlassen und die durch das zu messende Feld
in der Spule S2 erzeugte EMK kompensieren
durch eine in der Spule Ss von einem Hilfsfeld
erzeugte EMK. Das Hilfsfeld kann entweder von einem permanenten Magneten erzeugt
werden, wobei man zur stetigen Änderung des Feldes entweder den Magneten
zweckentsprechend beweglich anordnen oder aber einen magnetischen Nebenschluß benutzen
kann. In diesem Falle kann der Weg des Magneten bzw. des Nebenschlusses unmittelbar
in Feldstärken geeicht sein. Man kann aber auch, um vollkommen unabhängig von möglichen
Alterungserscheinungen des permanenten Magneten zu werden, ein elektrisch
erregtes Feld benutzen. Zweckmäßig wird man *#o
dabei ein eisenfreies Feld wählen, insbesondere, wenn eine hohe Meßgenauigkeit erzielt
werden soll. Ein solches eisenfreies Feld läßt sich bekanntlich in besonders einfacher Weise
z. B. mit Hilfe einer Toroidspule S± erzielen.
Man kann ebensogut aber auch um die Spule Ss zwei feststehende Spulen so anordnen, daß
zwischen den zwei feststehenden Spulen die Spule Ss frei rotieren kann. Durch Verändern
der die Spule S4 durchfließenden Stromstärke kann dann ein vollständiger Abgleich zwischen
ίο den Spulen S2 und S3 erzielt werden und die
Stromstärke, die mit Hilfe eines !Compensators K0 gemessen werden kann, ist dann ein
Maß für die zu bestimmende Feldstärke bzw. Änderungen.dieser Stromstärke sind ein Maß
j 5 für entsprechende Änderungen der Feldstärke des Prüfkörpers an dem Ort der Meßspule,
also dem _ magnetischen Moment des Prüfkörpers proportional.
Das Gerät ist in der zuletzt beschriebenen Anordnung für magnetische Messungen in
weitestem Umfange geeignet, z. B. kann man Alterungserscheinungen, Nachwirkungen,
Temperaturkoeffizienten, Curiepunkte usw. damit verfolgen.
Insbesondere wenn es sich darum handelt, Änderungen ihrem zeitlichen Verlauf nach aufzuzeichnen
bzw. Unstetigkeiten nachzuweisen, kann es zweckmäßig sein, den Kompensationsstrom selbsttätig zu steuern, indem man beispielsweise
an Stelle des Galvanometers G1 den Eingangskreis eines Verstärkers schaltet,
dessen Ausgangsleistung z. B. mit Hilfe eines Zählermotors dazu dient, einen von dem Kompensationsstrom
durchflossenen Widerstand zu verändern. Mit dem zur Stromregelung dienenden beweglichen Glied kann man unmittelbar
den Schreibstift eines Schreibers kuppeln, so daß der zeitliche Verlauf einer Änderung aufgezeichnet
wird.
Claims (6)
- Patentansprüche:i. Anordnung zur Messung magnetischer Werte, insbesondere der Koerzitivkraft oder der Remanenz, bei der mit Hilfe einer umlaufenden Drehspule das Verschwinden der Feldquerkomponente eines stabförmigen Körpers aus magnetischem Stoff innerhalb eines elektrisch erregten, möglichst homogenen, stetig veränderbaren Feldes festgestellt wird, gekennzeichnet durch eine zweite, außerhalb des veränderbaren Feldes gelagerte Drehspule, zweckmäßig von gleicher Größe wie die zuerst .genannte Drehspule, und durch die Schal- - tung beider Spulen gegeneinander auf ein Anzeigeorgan oder Relais derart, daß die Wirkungen der Spulen auf das Anzeigeorgan oder Relais einander aufheben, wenn gleichgerichtete und gleich große Felder auf die Spulen einwirken.
- 2. Anordnung nach x\nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Unterschieden der Drehspulen in bezug auf Windungszahl oder Windungsfläche eine an sich bekannte Kompensationsschaltung dient.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Nulleinstellung des Anzeigeorgans oder Relais an Stelle des veränderlichen, die Probe und die ihr benachbarte Drehspule umfassenden Feldes ein stetig veränderbares Hilfsfeld dient, das auf die von der Probe nicht beeinflußte Drehspule einwirkt.
- 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des stetig veränderbaren Hilfsfeldes ein permanenter Magnet dient, der entweder lageveränderbar ist oder einen veränderbaren Nebenschluß aufweist.
- 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das stetig veränderbare Hilfsfeld von einer zweckmäßig eisenfreien Spule erzeugt wird, wobei Mittel vorgesehen sind, um den die Spule durchfließenden Strom stetig zu verändern und zweckmäßig mit Hilfe eines Kompensators genau zu messen.
- 6. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur selbsttätigen Einstellung des die Hilfsspule durchfließenden Stromes in Abhängigkeit von einem λόπ den Prüfspulen beeinflußten Hilfsrelais und durch die Verbindung des zur Änderung des Stromes vorgesehenen beweglichen Organes mit dem Schreibstift eines Schreibers derart, daß die jeweiligen Änderungen in Abhängigkeit von der Zeit aufgezeichnet werden.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES120556D DE644858C (de) | 1935-11-23 | 1935-11-23 | Anordnung zur Messung magnetischer Werte, insbesondere der Koerzitivkraft oder der Remanenz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES120556D DE644858C (de) | 1935-11-23 | 1935-11-23 | Anordnung zur Messung magnetischer Werte, insbesondere der Koerzitivkraft oder der Remanenz |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE644858C true DE644858C (de) | 1937-05-14 |
Family
ID=7535258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES120556D Expired DE644858C (de) | 1935-11-23 | 1935-11-23 | Anordnung zur Messung magnetischer Werte, insbesondere der Koerzitivkraft oder der Remanenz |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE644858C (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2500680A (en) * | 1947-12-06 | 1950-03-14 | California Research Corp | Method and apparatus for determining magnetic properties of well cores |
US2841768A (en) * | 1954-11-24 | 1958-07-01 | Eastern Air Devices Inc | Method and system for checking the speed-output relationship of a generator |
DE1044266B (de) * | 1952-03-25 | 1958-11-20 | Licentia Gmbh | Anordnung zur Messung der magnetischen Feldstaerke, insbesondere in ferromagnetischen Probekoerpern |
DE1075214B (de) * | 1960-02-11 | Deutsche Akademie der Wissen schäften zu Berlin, Berlin Adlershof | Einrichtung zum Messen der magne+i sehen Feldstarke |
-
1935
- 1935-11-23 DE DES120556D patent/DE644858C/de not_active Expired
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1075214B (de) * | 1960-02-11 | Deutsche Akademie der Wissen schäften zu Berlin, Berlin Adlershof | Einrichtung zum Messen der magne+i sehen Feldstarke | |
US2500680A (en) * | 1947-12-06 | 1950-03-14 | California Research Corp | Method and apparatus for determining magnetic properties of well cores |
DE1044266B (de) * | 1952-03-25 | 1958-11-20 | Licentia Gmbh | Anordnung zur Messung der magnetischen Feldstaerke, insbesondere in ferromagnetischen Probekoerpern |
US2841768A (en) * | 1954-11-24 | 1958-07-01 | Eastern Air Devices Inc | Method and system for checking the speed-output relationship of a generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3855048T2 (de) | Digitaler kompass und magnetometer, mit frequenzdifferenz | |
DE2345848C3 (de) | Elektromagnetischer Schichtdickenmesser | |
DE3019808C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen des Spaltes zwischen zwei einander gegenüberstehenden Oberflächen | |
DE1473696A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur statischen und dynamischen Materialpruefung mittels magnetischer Rueckkopplung | |
DE102009042777B4 (de) | Elektromagnetischer Aktor | |
DE3305888A1 (de) | Geraet mit sonde fuer die messung von magnetischen potentialen | |
DE644858C (de) | Anordnung zur Messung magnetischer Werte, insbesondere der Koerzitivkraft oder der Remanenz | |
DE3152919C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur magnetischen Pr}fungmechanischer Eigenschaften | |
DE2641798C3 (de) | Verfahren und Einrichtung zum berührungslosen Ermitteln physikalischer oder geometrischer Eigenschaften | |
DE4021358A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum messen eines elektrischen stromes | |
DE1295205B (de) | Magnetischer Messumformer | |
EP0024307A1 (de) | Einrichtung zur Kompensation des magnetischen Störfeldes eines Objektes mittels einer magnetischen Eigenschutzanlage | |
DE700048C (de) | Einrichtung zum Messen magnetischer Groessen, insbesondere der Koerzitivkraft | |
DE871185C (de) | Geraet zum Messen von Magnetisierungskurven | |
DE3237843A1 (de) | Einrichtung zur beruehrungslosen linearen messung des abstandes und dessen zeitliche ableitung zwischen einem gegenstand und einem ferromagnetischen koerper | |
DE883623C (de) | Magnetstahlpruefer | |
DE904111C (de) | Anordnung zur Messung der Dicke magnetisch leitender Bleche | |
AT289248B (de) | Anordnung zur Messung der magnetischen Eigenschaften ferromagnetischer Werkstoffe | |
DE952369C (de) | Messsonde zur Bestimmung der Feldstaerke an Magneten | |
DE4122081C1 (en) | Hysteresis measurer for permanent magnetic samples - provides reception, measuring gap by pole shoes of electromagnet producing alternating magnetic flux | |
DE1046344B (de) | Magnetischer Dickenmesser und Verfahren zu seiner Verwendung | |
DE684078C (de) | Vorrichtung zur Messung magnetischer Groessen in Abhaengigkeit von der Temperatur | |
DE1297890B (de) | Anordnung zum Messen mechanischer Druck- und Zugspannungen | |
DE609736C (de) | Einrichtung zur Temperaturmessung mit Hilfe eines mit Wechselstrom gespeisten Widerstandsthermometers | |
DE943781C (de) | Einrichtung zur Messung oder zum Nachweis der Magnetisierung ein inhomogenes Eigenfeld besitzender Proben |