Magnetostriktive Schwinganordnung Die Erfindung bezieht sich auf magnetostriktive
Schwinganordnungen aller Art, wie sie z. B. für Schallsender oder für Frequenzmeßgeräte
verwendet werden. Derartige Anordnungen lassen sich auf einfachere und billigere
Weise herstellen als :die für ähnliche Verwendungszwecke bekanntgewordenen piezoelektrischen
Anordnungen. Es ist aber festgestellt worden, daß der Elastizitätsmodul und damit
die Frequenz der Schwingungsgebilde von der Feldstärke abhängt, mit der man den
magnetostriktiven Körper erregt. Die Änderungen können bei manchen Legierungen einige
Prozent ausmachen. Sie sind selbst bei besonders ausgewählten Legierungen größer
als bei piezoelektrischen Schwingungserzeugern.Magnetostrictive Oscillating Arrangement The invention relates to magnetostrictive oscillations
Oscillating arrangements of all kinds, as they are, for. B. for sound transmitters or for frequency meters
be used. Such arrangements can be simpler and cheaper
Manufacture as: the piezoelectric, which has become known for similar uses
Arrangements. But it has been found that the modulus of elasticity and thus
the frequency of the oscillations depends on the field strength with which the
magnetostrictive body excited. The changes can be a few with some alloys
Make up percent. They are larger even with specially selected alloys
than with piezoelectric vibrators.
Nach der Erfindung lassen sich diese Fehler in weitem Maße vermindern
bzw. praktisch vollkommen beseitigen, wenn man den magnetostriktiven Körper unter
Vorspannung setzt. Das läßt sich besonders einfach erreichen, indem man den Körper
an den Enden einspannt und ihn unter die Wirkung einer äußeren, auch in der Ruhelage
wirkenden Druck- oder Zugkraft bringt. Es ist festgestellt worden, daß bei manchen
Metallen schon eineVorspannung in der Größe von etwa i kg/mm2 ausreicht, um die
Änderungen der Frequenzen in weiten Grenzen unabhängig von der Feldstärke zu machen.
Auf der Zeichnung ist eine Anordnung nach der Erfindung schematisch dargestellt.
Das magnetostriktive Organ besteht aus einem . Rohr i. Es ist an beiden Enden mit
Hilfe eines Bügels 2 fest eingespannt und durch die Einspannung unter Druck- oder
Zugspannung gesetzt. Das Rohr ist von zwei Spulen .2 umgeben, die als Erreger- oder
Kopplungsspule wirken. Beispielsweise kann eine der Spulen im Gitterkreis, die andere
Spule im Anodenkreis einer Röhrenschaltung angeordnet sein, so daß man einen mit
Hilfe des magnetostriktiven Körpers rückgekoppelten Schwingungserzeuger erhält.According to the invention, these errors can be reduced to a large extent
or practically completely eliminate it if you take the magnetostrictive body under
Bias sets. This can be achieved particularly easily by looking at the body
clamped at the ends and under the action of an external one, even in the rest position
brings effective compressive or tensile force. It has been found that with some
Metals, a preload of around 1 kg / mm2 is sufficient to achieve the
To make changes in the frequencies independent of the field strength within wide limits.
In the drawing, an arrangement according to the invention is shown schematically.
The magnetostrictive organ consists of one. Pipe i. It's with both ends
Using a bracket 2 firmly clamped and by clamping under pressure or
Tension set. The tube is surrounded by two coils .2, which are used as excitation or
Acting coupling coil. For example, one of the coils in the grid circle can be, the other
Coil be arranged in the anode circuit of a tube circuit, so that one with
The help of the magnetostrictive body receives a feedback oscillator.
Für die Verwirklichung der Erfindung sind auch anders geformte magnetostriktive
Körper geeignet. DieVerwendung rohrförmigerQuerschnitte hat jedoch gegenüber Polstäben
den Vorteil eines größeren Entmagnetisierungsfaktors und damit einer besseren Verteilung
der Induktion über den magnetostriktiven Körper.For the implementation of the invention differently shaped magnetostrictive ones are also required
Body suitable. However, the use of tubular cross-sections has opposed pole rods
the advantage of a larger demagnetization factor and thus better distribution
induction via the magnetostrictive body.
Es empfiehlt sich im allgemeinen, Legierungen zu verwenden, die eine
nur geringe Magnetostriktion aufweisen, weil sich mit diesen Legierungen im allgemeinen
eine bessere Unabhängigkeit der Frequenz von der Feldstärke erzielen läßt.It is generally advisable to use alloys that have a
have only low magnetostriction, because with these alloys in general
a better independence of the frequency of the field strength can be achieved.
Die durch die Erfindung erstrebte Wirkung läßt sich auch dadurch erreichen
oder unterstützen, daß man in dem magnetostriktiven
Körper Spannungen
von ausreichender Größe erzeugt. Infolgedessen empfiehlt es sich, möglichst härtbare
Legierungen anzuwenden und durch Härtung starke innere Spannungen im maggnetostriktiven
Organ zu erzeugen.The effect sought by the invention can also be achieved thereby
or assist that one in the magnetostrictive
Body tensions
generated of sufficient size. As a result, it is advisable to use curable as possible
To use alloys and due to hardening, strong internal stresses in the magnetostrictive
Produce organ.
Derartig mit inneren Spannungen behaftete magnetostriktive Körper
sind jedoch nur dann empfehlenswert, wenn sie auf einem Anwendungsgebiet benutzt
werden, wo eine Gefügeänderung und Spannungsverminderung infolge thermischer oder
mechanischer Einflüsse nicht zu befürchten ist. Im allgemeinen ist es daher vorteilhafter,
den magnetostriktiven Körper aus einer Legierung mit möglichst stabilem Gefüge herzustellen
und ihn einer äußeren Vorspannung zu unterwerfen.Magnetostrictive bodies with such internal stresses
however, they are only recommended if they are used in an application area
where a structural change and stress reduction due to thermal or
mechanical influences are not to be feared. It is therefore generally more advantageous to
to produce the magnetostrictive body from an alloy with a structure that is as stable as possible
and to subject it to an external bias.
Die Erfindung ist beispielsweise für abgestimmte Schallapparate, insbesondere
für den Betrieb mit Ultrafrequenzen, von Vorteil. Ferner auch für Frequenznormale
und andere Zwecke, bei denen es auf ,das Innehalten einer bestimmten Eigenfrequenz.
ankommt. Die Anordnungen kommen bezüglich der Konstanz ihrer Frequenz den piezoelektrischen
Anordnungen nahe, insbesondere wenn man auch noch die Einflüsse von Temperaturschwankungendurch
die Anwendung von Legierungen mit niedrigen Temperaturkoeffi= zierten (z. B. Eisen-,
Nickel-Chrom-Legierungen) oder durch Kompensationsmittel (z. B. Bimetall) ausschaltet.
Sie sind dabei erheblich einfacher und billiger herstellbar und dabei für größere
Leistungen geeignet. Gegebenenfalls kann man z. B. bei Schallsondern mehrere magnetostriktive
Systeme nach der Erfindung auf eine gemeinsame Membran einwirken lassen.The invention is for example for tuned sound apparatus, in particular
for operation with ultra frequencies, an advantage. Also for frequency standards
and other purposes in which it is based on pausing at a certain natural frequency.
arrives. With regard to the constancy of their frequency, the arrangements come to the piezoelectric ones
Arrangements close, especially if you also take into account the effects of temperature fluctuations
the use of alloys with low temperature coefficients (e.g. iron,
Nickel-chromium alloys) or by means of a compensation agent (e.g. bimetal).
They are much easier and cheaper to manufacture and for larger ones
Services suitable. If necessary, you can z. B. several magnetostrictive sound probes
Allow systems according to the invention to act on a common membrane.