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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag November 4, 2014

Detektion von Rissen in Drähten auf Basis der ortsabhängigen magnetischen Induktion

Crack detection in rods using the magnetic induction
Tino Morgenstern

Tino Morgenstern arbeitet seit Februar 2011 am Institut für Mess- und Sensortechnik der Hochschule Ruhr West. Sein Schwerpunkt liegt in der berührungslosen induktiven Messtechnik.

Hochschule Ruhr West, Mellinghoferstraße 55, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany, Tel.: +49-208-88254409, Fax: +49-208-88254419

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, Jörg Himmel

Prof. Dr. Jörg Himmel ist seit April 2012 Vizepräsident für Forschung und Transfer der Hochschule Ruhr West. Einen Schwerpunkt seiner wissenschaftlichen Arbeit bildet die industrielle Messtechnik. Prof. Dr. Jörg Himmel ist Senior Member des IEEE und Mitglied des IM Chapter Board Germany des IEEE.

Hochschule Ruhr West, Mellinghoferstrasse 55, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany, Tel.: +49-208-88254387, Fax: +49-208-88254419

and Olfa Kanoun

Prof. Dr.-Ing. Olfa Kanoun ist seit 2007 Leiterin des Lehrstuhls Mess- und Sensortechnik an der Technischen Universität Chemnitz. Die Forschungsschwerpunkte umfassen Mikro- und Nanosensoren, Energy Harvesting und die Impedanzsepktroskopie, insbesondere für die Zustandsdiagnose von Batterien. Prof. Dr.-Ing. Olfa Kanoun ist Senior Member des IEEE und Mitglied des IM Chapter Board Germany des IEEE.

Technische Universität Chemnitz, Reichenhainer Strasse 70, D-09126 Chemnitz, Germany, Tel.: +49-371-531-36931, Fax: +49-371-531-836931

From the journal tm - Technisches Messen

Zusammenfassung

Wirbelstromsensoren sind in der industriellen Messtechnik stark verbreitet. Insbesondere bei der Herstellung warmgewalzter Halbzeuge können sie durch ihre Robustheit gegenüber Wasserdampf und hohen Walzguttemperaturen überzeugen. Ein noch offenes Feld ist die In-Situ‐Detektion von Rissen im Draht während des Walzprozesses bei Walzgeschwindigkeiten bis zu 100 m/s und Materialtemperaturen bis zu 1200 ℃. Im Folgenden soll mittels der Finiten-Elemente-Analyse untersucht werden, wie sich Längsrisse im Draht auf Oberflächenströme und damit auf deren magnetische Flussdichte auswirken. Ziel ist es, Aussagen über den Einfluss verschiedener Rissbreiten und Risstiefen auf die magnetische Flussdichte zu machen und so einen möglichen Effekt auf einen Wirbelstromsensor untersuchen zu können.

Abstract

Eddy current sensors are well-established in industrial applications such as hot rolling mills. Particularly in the manufacturing of rolled products they prove robust against steam and high rod temperatures. A remaining challenge is the in-situ detection of cracks in a rod during the rolling process with up to 100 m/s rolling speed and up to 1200 ℃ rolling temperature. In this paper we use Finite Element Analysis to investigate how long longitudinal cracks in the rod influence surface currents and the associated magnetic flux densities. The study aims to predict the influence of cracks of varying width and depth on the magnetic flux density and thus investigating the corresponding effect on the output signal of an eddy current sensor.

Über die Autoren

Tino Morgenstern

Tino Morgenstern arbeitet seit Februar 2011 am Institut für Mess- und Sensortechnik der Hochschule Ruhr West. Sein Schwerpunkt liegt in der berührungslosen induktiven Messtechnik.

Hochschule Ruhr West, Mellinghoferstraße 55, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany, Tel.: +49-208-88254409, Fax: +49-208-88254419

Jörg Himmel

Prof. Dr. Jörg Himmel ist seit April 2012 Vizepräsident für Forschung und Transfer der Hochschule Ruhr West. Einen Schwerpunkt seiner wissenschaftlichen Arbeit bildet die industrielle Messtechnik. Prof. Dr. Jörg Himmel ist Senior Member des IEEE und Mitglied des IM Chapter Board Germany des IEEE.

Hochschule Ruhr West, Mellinghoferstrasse 55, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany, Tel.: +49-208-88254387, Fax: +49-208-88254419

Olfa Kanoun

Prof. Dr.-Ing. Olfa Kanoun ist seit 2007 Leiterin des Lehrstuhls Mess- und Sensortechnik an der Technischen Universität Chemnitz. Die Forschungsschwerpunkte umfassen Mikro- und Nanosensoren, Energy Harvesting und die Impedanzsepktroskopie, insbesondere für die Zustandsdiagnose von Batterien. Prof. Dr.-Ing. Olfa Kanoun ist Senior Member des IEEE und Mitglied des IM Chapter Board Germany des IEEE.

Technische Universität Chemnitz, Reichenhainer Strasse 70, D-09126 Chemnitz, Germany, Tel.: +49-371-531-36931, Fax: +49-371-531-836931

Erhalten: 2014-9-12
Angenommen: 2014-9-16
Online erschienen: 2014-11-4
Erschienen im Druck: 2014-11-28

©2014 Walter de Gruyter Berlin/Boston

Downloaded on 5.12.2022 from frontend.live.degruyter.dgbricks.com/document/doi/10.1515/teme-2014-1054/html
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