用于测量铁磁环带的磁性的装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于测定可磁化环带的一部分的磁性的装置和相应的方法，该装置包括用于产生磁场的初级线圈，用于引导磁通量的带槽磁轭和多个用于测量的线圈。

【技术实现步骤摘要】
用于测量铁磁环带的磁性的装置及其方法本申请涉及用于测定可磁化环带(特别是钢带)的装置及其方法，该装置具有用于产生磁场的线圈和用于测量的线圈。变压器芯和定子芯以及其他芯由彼此之间电绝缘的大量软磁性板金属层(即所谓的铁皮或钢板)组成。由层压的铁制成的这种芯的单板通常由冲压或切割的单板制成，所述单板由钢带冲压或通过纵向和横向部分切割。因此，芯的性质取决于该板的磁性，提供单板彼此之间的电绝缘。因此，重要的磁参数是当板被交变磁场激励时在板内发生的总功率损耗。这种电钢带通常以卷的形式(所谓的线圈，并且也被称为环带)生产和供应。该环带的磁性在带中的每个地方都不相同，但是彼此之间的面积可能相差很大。相应地，希望以非破坏性的方式测量这种由铁磁性材料制成的环带的磁力特性，以便知道这种环带的磁力特性，并根据其各自的磁力特性对这种环带的区域进行加工。用于测量这种环带的磁性的常规装置在带的整个宽度上共同测量环带的磁性的测量值。US3,281,678描述了一种装置，其中环带延伸穿过该装置。环带延伸穿过在环带的整个宽度上进行测量的励磁线圈和测量线圈。在环带的宽度上彼此相邻布置的多个测量线圈，即所谓的场线圈(fieldcoil(s))或H形线圈，仅在整个宽度上共同测量环带的磁性。为了测量环带的磁化损耗，可通过励磁线圈在环带中产生测定的磁通密度B，并使用H形线圈测量磁场H，并从测得的B值和H值以已知的方式测定磁损耗。DE2411565C2描述了一种用于在环带的整个宽度上连续地测量由铁磁材料制成的环带的磁性的装置。该装置包括用于产生磁场的励磁线圈，该励磁线圈的绕组在环带的整个宽度上延伸。测量线圈布置在励磁线圈内部并且与励磁线圈同轴，用于测量当环带被励磁线圈中的交流电磁激励时在环带中感应的磁通量。此外，该装置包括至少两个磁轭(yoke)，该磁轭围绕励磁线圈延伸，并具有用于环带通过的气隙，并形成磁路。该至少两个磁轭彼此间隔一定距离地布置。每个磁轭由大量彼此绝缘并并排布置的磁轭条组成。两个磁轭的间隔布置以及将磁轭细分成各自的磁轭条，可将环带中产生的涡电流细分，从而减少测量过程中环带中的涡电流损耗，并在测量损耗时提高测量精度。在此现有技术的基础上，需要一种用于连续测量(即内联测量，inlinemeasurement)环带的装置，特别是在以尽可能高的局部分辨率进行交变磁场激励的情况下，会导致在环带的整个宽度上的磁损耗功率。下面描述的装置及其相应的方法允许在环带的整个宽度上以高局部分辨率连续测量环带的磁损耗功率。附图说明图1是用于测定铁磁环带的磁性的装置的透视图，图2是通过这种装置的截面的示意图，图3是用于测定磁场或磁通量的测量装置的第一布置的示意图，图4a、4b是用于测定磁场或磁通量的测量装置的另一布置的示意图。在下面描述的附图中，相同的附图标记表示示意性示出的装置的相同元件。这些附图既未按比例绘制，也未显示所有细节。它们仅用于说明装置的各种布置。附图示出了装置的示意图，基本上示出了励磁线圈和传感器或测量线圈的布置。为了清楚起见，未示出用于触发励磁线圈的电气和电子器件的元件以及用于评估来自传感器或测量线圈的信号的电子器件的元件，这是由于对于本领域技术人员来说，结构和触发的结果是由以下内容决定的。在下面描述的本专利技术的实施例中，励磁线圈被布置在环带的上方和下方，以便能够通过求平均值来补偿线圈和环带之间的距离的波动。在可选的实施例中，如果环带和线圈之间的距离是已知的并且是恒定的，则相应的线圈只能布置在环带的上方或下方。同样，在下面描述的实施例中，探头线圈布置在环带的上方和下方，以便检测从环带进入磁轭的整个磁通量。在可选的实施例中，探头线圈仅可以布置在环带的上方或下方，条件是由于对称或其他原因可以以足够的精度测定相应的磁通量。图1示出了用于测量环带2的磁性的装置1的示意性透视图。该装置包括具有入口侧和出口侧的壳体1a，在壳体1a的每一个口侧上均布置有槽形开口。在操作期间，该环带2在该入口侧进入装置，并相应地在出口侧离开该装置，环带如箭头2a所示通过装置连续地移动。环带的磁性可在通过环带时连续测量。这样，该装置可以在生产线中“内联(inline)”使用。图2示出了在环带2沿移动方向2a上通过该装置的截面的示意图，仅示出了该装置的主要线圈或传感器。在该图中未示出壳体1a。铁磁环带2，其磁性，尤其是再磁化过程中的损耗被测量，通过该装置，并沿箭头2a的方向移动。该装置包括激励线圈3，在该系统中也称为初级线圈，其中绘制了其绕组3a和激励电流的电流方向。应该注意的是，激励电流通常具有50Hz至400Hz的频率，尤其是50Hz或60Hz。因此，该励磁线圈3产生由箭头4表示所示瞬间的磁场。励磁线圈3的绕组在环带周围被引导，以便环带的宽度位于磁场4中。所产生的磁场4的方向在与环带的运动方向平行和反平行之间变化。装置1包括用于引导磁场4的带槽的磁轭(yoke)5，该磁轭5的槽布置在该装置的入口侧和出口侧，并且环带穿过该磁轭5的槽延伸。在图2中，该磁轭5的一部分相应地布置在环带2的下方，该磁轭5的另一部分布置在环带2的上方。因此，所产生的磁场4穿过磁轭5并且在其之间穿过环带2或与之平行地穿过空气。此外，该装置包括次级线圈6，次级线圈6的绕组与励磁线圈3的绕组同轴地延伸，并且像励磁线圈3一样，围绕环带2的整个宽度延伸，也就是说包围环带，并且该次级线圈6布置在励磁线圈3内。此外，该次级线圈6理想地布置在励磁线圈3内，使整个磁场都通过该次级线圈6，以便可以利用次级线圈6测量环带中的磁通量。在一个实施例中，该次级线圈6布置在励磁线圈3内，并且在线圈3的绕组的紧邻处具有绝缘层。以这种方式，该次级线圈6允许测量整个磁通量。另外，装置1具有多个所谓的场线圈7和相应的多个所谓的探头线圈8，所谓的拾取线圈(pick-upcoil(s))，一对场线圈7被分配给对应放置的一对探头线圈8。该装置可以测量磁化过程中不同区段(segment)的功率损耗，这些功率损耗在环带的运动方向上彼此相邻放置，从而不会在环带的整个宽度上测量磁性，而是在较窄的区段测量，环带的宽度在计量上细分为彼此相邻的多个区段，每个区段具有各自的宽度。以此方式，环带可以在计量上划分为多个区段，如下所述，其长度由该测量装置的长度预定，并且其宽度是总宽度的一部分。通常将宽度为0.9-2m的环带的总宽度在计量上细分为宽度部分。多个部分的宽度可以彼此相同或彼此不同。位于环带边缘上的宽度部分(widthportion)可以比中间部分窄得多，例如以便能够更好地考虑边缘效应。场线圈7成对地布置在环带的上方和下方，并且用于测量平行于环带表面的磁场，在区段上设置有一对用于测量磁场的场线圈，即，宽度部分。场线圈的定向平行于励磁线圈3的方向。在这种情况下，多个场线圈7在该带的方向上彼此相邻布置，并且布置成使得在环带2的整个宽度上测量磁场的场强。布置在环带上方和下方的成对的场线圈7分别以相同的宽度来检测磁场强度，场线圈的宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于测定可磁化环带(2)的磁性的装置(1)其特征在于，所述装置包括：/n-用于产生磁场(4)的初级线圈(3)，其中所述初级线圈包围所述环带(2)，以及/n-用于测量磁通量密度的次级线圈(6)，其中，所述次级线圈包围所述环带(2)，以及/n-用于引导磁通量的带槽的磁轭(5)，其中所述环带(2)穿过在所述磁轭(5)中的槽延伸，以及/n-第一多个测量装置(7)，用于在平行于环带(2)的各个宽度部分中测量磁场(4)，以及/n-第二多个测量装置(8)，用于测量装置环带(2)的各个宽度部分中的所述磁通量。/n

【技术特征摘要】
20190409 DE 102019109337.61.用于测定可磁化环带(2)的磁性的装置(1)其特征在于，所述装置包括：
-用于产生磁场(4)的初级线圈(3)，其中所述初级线圈包围所述环带(2)，以及
-用于测量磁通量密度的次级线圈(6)，其中，所述次级线圈包围所述环带(2)，以及
-用于引导磁通量的带槽的磁轭(5)，其中所述环带(2)穿过在所述磁轭(5)中的槽延伸，以及
-第一多个测量装置(7)，用于在平行于环带(2)的各个宽度部分中测量磁场(4)，以及
-第二多个测量装置(8)，用于测量装置环带(2)的各个宽度部分中的所述磁通量。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一多个测量装置和第二多个测量装置在至少两个宽度部分中进行测量，优选地在五个以上宽度部分中以及更优选地在14个宽度部分中进行测量。


3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，用于测量宽度部分中的所述磁场的所述测量装置(7)被布置在所述环带(2)的上方和下方。


4.根据前述权利要求中1至3中任一项所述的装置，其特征在于，用于测量所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·西伯特，P·克里姆兹克，
申请(专利权)人：布罗克豪斯博士测量技术有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE