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Messung mechanischer Spannungen in ferromagnetischen Werkstoffen über die Auswertung von Magnetfeldanomalien

Antao Yu

Antao Yu

Es ist bekannt, dass die Permeabilität eines ferromagnetischen Materials auch abhängig von mechanischer Spannung ist. Auf Grund dieser Tatsache wurde im letzten Jahrhundert die MFL-Methode (i.e. stress-dependent magnetic flux leakage method) entwickelt, mit der Defekte in Eisen und Stahl gefunden werden können. Um diese Defekte zu untersuchen, wird meistens ein externes Magnetfeld aufgebracht sowie zeitliche und örtliche Differenzen mittels z.B. eines Gradiometers erfasst.
Nun stellt sich die Frage, ob mit der MFL Methode auch mechanische Spannung innerhalb von Eisen und Stahl detektiert werden kann.

Mit einem GMR (Giant Magneto Resistance)-Magnetometer können etwa 50 nT aufgelöst werden. Das schafft die Möglichkeit, auch kleine Differenzen des Magnetfelds zu ermitteln.

In diesem Projekt wird ein GMR-Magnetometer als magnetischer Sensor verwendet. Damit wird versucht (siehe Abbildung 1), Bereiche mit verschiedenen mechanischen Spannungen zu unterscheiden (siehe Abbildung 2).

Abbildung 1: Aufbau des Systems

Abbildung 1: Aufbau des Systems

Abbildung 2: Ergebnis einer Messung eines Sägeblattes

Abbildung 2: Ergebnis einer Messung eines Sägeblattes

Keywords: magnetischer Streufluss, mechanische Spannung, ferromagnetisches Material, GMR

20. September 2012