KR101419263B1 - Remote temperature sensing device and related remote temperature sensing method - Google Patents
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Abstract
자기적으로 연결된 다수의 직사각형 형상의 비정질 자기 합금 스트립들로 된 온도 센서를 이용한 회전하는 아이템에 부착가능한 온도 센서를 가지는 장치로, 상기 스트립들 중에 최소한 하나 이상은 미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 가지고 상기 스트립 외에 다른 하나의 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율을 가지는 원격 온도 센싱 장치와 방법.An apparatus having a temperature sensor attachable to a rotating item using a temperature sensor of a plurality of magnetically coupled rectangular amorphous magnetic alloy strips, wherein at least one of the strips has a predetermined ferromagnetic Curie temperature, Wherein the other strip has a magnetic permeability of greater than 2000.
Description
본 발명은 비정질 강자성 재료의 퀴리 자기 전이를 이용한, 회전하는 아이템을 위한 원격 온도 센싱 방법 및 원격 온도 센싱 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 본 발명은 움직이는 기계의 회전하는 부품의 원격 온도 센싱 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다. The present invention relates to a remote temperature sensing method and a remote temperature sensing device for rotating items using Curie magnetic transfer of an amorphous ferromagnetic material and more particularly to a remote temperature sensing device and a remote temperature sensing device for a rotating part of a moving machine, And a method is provided.
고전적인 수은 온도계, 열전대, 저항 온도계, 바이-메털과 같이 잘 알려진 온도 표시기 등을 포함하여 온도를 측정할 수 있는 많은 기술과 도구가 있다. 이들 모두는 온도에 따라 변화하는 몇몇의 기본적인 물리 현상을 활용하며, 이런 이유로, 각각의 기술과 도구는 독특한 특성이 있다. 예를 들면, 수은 온도계는 시각적인 센싱(visual sensing)에 효과적이나, 온도를 전기적 신호로 전환하는데에는 적합하지 않다. 온도를 전기적으로 읽어내기 위한 경우에는 금속의 열전효과를 이용한 열전대가 더욱 적합하나, 열전대의 경우에는 이를 위해서는 전기적 신호를 관련된 온도로 변환해주는 전압계에 감아주어야만 한다. 또한, 금속의 저항력의 온도 의존성을 이용한 저항 온도계 역시 전압계에 감아주어야만 한다. 이러한 방법들은 센서와 온도 표시계 사이를 와이어로 연결해 주는 것이 필요하고, 따라서, 원격 온도 센싱에는 적합하지 않다. 움직이는 타이어의 온도를 측정하는 경우와 같이, 원격 온도 센싱이 필요해지면서, 반도체 저항의 온도 의존성을 이용한 온도 센서가 사용되었다. 그러나, 이런 타입의 센서는 신호를 발신하기 위한 전원이 필요하다. 센서는 회전하는 테두리(rim) 또는 타이어에 설치된다. 따라서, 회전하는 타이어에 자동차 차체가 전력을 전달하는 것은 어렵다. 또한, 온도 모니터 장치가 바르게 작동하기 위해서는 배터리를 사용하는 것이 필수적이다. 이런 종류의 센서는 이후의 처리 과정을 위하여 온도에 반응하여 온도에 의존하는 신호를 무선으로 검출기에 전달한다. 주로 타이어 사용중에 타이어의 온도 증가에 의한 파열으로부터 공기 타이어를 보호하기 위해 자동차 타이어를 위한 이런 타입의 온도 센싱이 더욱더 필요해졌다.
There are a number of technologies and tools that can measure temperature, including classical mercury thermometers, thermocouples, resistance thermometers, and well-known temperature indicators such as bi-metals. All of these utilize some basic physical phenomena that vary with temperature, and for this reason, each technology and tool has its own unique characteristics. For example, mercury thermometers are effective for visual sensing, but are not suitable for converting temperatures to electrical signals. In order to read the temperature electrically, a thermocouple using the thermoelectric effect of the metal is more suitable, but in the case of the thermocouple, the electrical signal must be wound on a voltmeter which converts the electrical signal to the related temperature. In addition, a resistance thermometer using the temperature dependence of the resistance of the metal must also be wound on a voltmeter. These methods require wires to be connected between the sensor and the temperature indicator and are therefore not suitable for remote temperature sensing. As remote temperature sensing becomes necessary, as in the case of measuring the temperature of a moving tire, a temperature sensor using the temperature dependency of the semiconductor resistance is used. However, this type of sensor requires a power source to send a signal. The sensor is mounted on a rotating rim or tire. Therefore, it is difficult for the vehicle body to transmit electric power to the rotating tire. In addition, it is essential to use a battery for the temperature monitor device to operate properly. This kind of sensor transmits temperature-dependent signals to the detector wirelessly in response to temperature for later processing. This type of temperature sensing for automotive tires has become increasingly necessary to protect pneumatic tires from rupture due to increased temperature of the tire, mainly during tire use.
이런 센서의 한 종류를 철과 같은 강자성 재료의 퀴리 자기 천이를 이용함으로 구현할 수 있는데, 철은 높은 자화와 투자율 같은 모든 관련된 현상에 따라 강자성이 사라지는 강자성의 퀴리 온도를 가지고 있다. 퀴리 온도에서의 강자성 재료의 자화와 투자율의 변화는 종래 자기 측정방법에 의해 원격으로 쉽게 측정될 수 있다. US. Patent No. 4,052,696은 페라이트(ferrite) 성분의 퀴리 자기전이를 이용한 타이어 온도 센싱 회로를 개시하였다. 퀴리 전이에서의 자기 변화는 유도 커플링 효과(inductive coupling effect)에 의해 검출된다. 따라서, 이 기술은 검출된 신호수준이 신뢰할만한 수준을 유지하기 위해서 페라이트 기반의 센서와 고정된 검출기 사이의 간격을 매우 가깝게 하는 것이 필요하다. 그 예로, S. Chikazumi(John Wiley & Sons, NY, 1964)의 "Physics of Magnetism"의 498페이지에 기재된것과 같이 페라이트는 상대적으로 낮은 80~2000의 자기 투자율을 가지기 때문에 상기 거리는 매우 가까워야 한다. 그러므로, 배터리가 필요없고 필수적인 검출 범위내에서 원격으로 검출 할 수 있는 온도 센서가 필요해졌다. 또한, 가능한 작은 전기 회로 소자를 가진 온도 센싱 장치가 필요해졌다.One such sensor can be realized by using a Curie magnetic transition of a ferromagnetic material such as iron, which has a ferromagnetic Curie temperature with ferromagnetic disappearance according to all related phenomena such as high magnetization and permeability. Changes in the magnetization and permeability of the ferromagnetic material at the Curie temperature can be easily measured remotely by a conventional magnetometric method. US. Patent No. No. 4,052,696 discloses a tire temperature sensing circuit using Curie magnetization of a ferrite component. The magnetic variation in the Curie transition is detected by the inductive coupling effect. Therefore, this technique requires a very close spacing between the ferrite-based sensor and the fixed detector in order to maintain the level of the detected signal at a reliable level. For example, as described in S. Chikazumi (John Wiley & Sons, NY, 1964), page 498 of "Physics of Magnetism", the distance must be very close because ferrite has a relatively low magnetic permeability of 80-2000. Therefore, there is a need for temperature sensors that do not require a battery and can be remotely detected within the required detection range. In addition, a temperature sensing device with as little electrical circuitry as possible is needed.
본 발명은 자동차 타이어와 같이 회전하는 아이템의 온도 변화 발생을 검출하기 위해 채택된 온도 센서와 그 온도센서를 이용한 원격 온도 센싱 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention provides a temperature sensor adopted for detecting occurrence of a temperature change of a rotating item such as an automobile tire, and a remote temperature sensing method using the temperature sensor.
본 발명은 센서에 배터리를 장착하는 필요를 없앴다. 개략적으로, 센서는 자기적으로 연결된 다수의 비정질 자기 금속 스트립들을 포함한다. 또한 이러한 스트립들은 상기 스트립들 중 최소한 하나 이상은 검출되기 위한 미리 정해진 퀴리온도(predetermined ferromagnetic Curie temperature)를 가지며, 다른 스트립 또는 다른 스트립들은 높은 자기 투자율을 갖는 형식으로 배열된다. 본 발명의 온도센서를 위해 적합한 비정질 합금 스트립들의 화학 조성이 제공된다.
The present invention eliminates the need to attach batteries to the sensor. Schematically, the sensor includes a plurality of magnetically coupled amorphous magnetic metal strips. These strips may also have a predetermined ferromagnetic Curie temperature for detection of at least one of the strips, and the other strips or other strips are arranged in a format having a high magnetic permeability. Chemical compositions of amorphous alloy strips suitable for the temperature sensor of the present invention are provided.
본 발명의 원격 온도 센싱 장치와 방법은 전기적 회로소자의 사용을 최소화한다.
The remote temperature sensing apparatus and method of the present invention minimize the use of electrical circuit elements.
일 실시예로서, 회전하는 아이템 위에 설치할 수 있는 온도 센서를 가진 원격 온도 센싱 장치로서, 상기 온도 센서는 다수의 자기적으로 연결된 직사각형 형상의 비정질 자기 합금 스트립을 포함하고, 상기 스트립들 중 적어도 하나 이상은 미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 갖고, 그리고 다른 하나의 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율을 갖는 원격 온도 센싱 장치를 제공한다.
In one embodiment, a remote temperature sensing device having a temperature sensor that can be mounted on a rotating item, the temperature sensor comprising a plurality of magnetically coupled rectangular amorphous magnetic alloy strips, wherein at least one of the strips Provides a remote temperature sensing device having a predetermined ferromagnetic Curie temperature and the other strip having a magnetic permeability greater than 2000.
일 실시예로서, 미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 가진 비정질 자기 합금 스트립은 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는다.
In one embodiment, the predetermined amorphous magnetic alloy strip having a ferromagnetic Curie temperature has a composition formula as Fe a M b B c Si d C e [a, b, c, d, and e are atomic ratios, 61 <a <81, 0 <b <15, 2 <c <25, 0 <d <10, 0 <e≤18, a + b + c + d + e = 100 and up to 50% , And M is a selected one of Cr, Mo, Nb, Ti, and W].
바람직하게는, 다른 하나의 비정질 자기 합금 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율을 가지고 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는다.
Preferably, the other amorphous magnetic alloy strip has a magnetic permeability of more than 2000 and has a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + h = 100, and M is one selected from Cr, Mo, and Mn.
일 실시예로서, 센싱 장치는In one embodiment, the sensing device
미리 정해진 강자성 퀴리 온도와 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는 하나의 비정질 자기 합금 스트립, 그리고 2000을 초과하는 자기 투자율과 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는 다른 하나의 비정질 자기 합금 스트립을 포함한다.
The predetermined ferromagnetic Curie temperature and a composition formula Fe a M b B c Si d C e [a, b, c, d, and e is an atomic ratio, 61 <a <81, 0 <b <15, 2≤c <25 , 0 <d <10, 0 <e≤18, and a + b + c + d + e = 100 and up to 50% of the Fe content can be replaced by Ni, M is Cr, Mo, Nb , Ti and W], and an amorphous magnetic alloy strip having a composition essentially defined by the magnetic permeability of more than 2000 and the composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b , c, e, f, g and h are atomic ratios of 3 <a <80, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16 , 0 < h < 4, a + b + c + e + f + g + h = 100 and M is at least one selected from Cr, Mo and Mn. Alloy strips.
일 실시예로서, 센싱 장치의 다른 하나의 스트립은 In one embodiment, the other strip of sensing device
2000을 초과하는 자기 투자율을 가진 두 개의 비정질 자기 합금 스트립들을 포함하고, 상기 두 개의 비정질 자기 합금 스트립들은 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 두 개의 다른 조성들을 갖는다.
Wherein the two amorphous magnetic alloy strips comprise two amorphous magnetic alloy strips having a magnetic permeability exceeding 2000, wherein the two amorphous magnetic alloy strips comprise Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, f , g and h are atomic ratios of 3 <a <80, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4 , a + b + c + e + f + g + h = 100, and M is one selected from Cr, Mo, and Mn.
또 다른 실시예로서, 센싱 장치는In yet another embodiment,
미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 갖고 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖는 하나의 비정질 자기 합금 스트립과; 그리고,The predetermined ferromagnetic Curie temperature has a composition formula Fe a M b B c Si d C e [a, b, c, d, and e is an atomic ratio, 61 <a <81, 0 <b <15, 2≤c < And M can be replaced by Ni, up to 50% of the Fe content, and M is at least one element selected from the group consisting of Cr, Mo, Nb, Ti, and W); < RTI ID = 0.0 > a < / RTI > And,
2000을 초과하는 자기 투자율을 갖고, 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 같은 화학 조성을 가진 두 개의 비정질 자기 합금 스트립들을 포함하는 다른 하나의 스트립을 포함한다.
Has a magnetic permeability exceeding 2000, the composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, f, g, h are an atomic ratio to, 3 <a <80, 0 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + h = 100 And M is one selected from the group consisting of Cr, Mo, and Mn], and the other is a strip comprising two amorphous magnetic alloy strips having the same chemical composition.
또 다른 실시예로서, 센싱 장치는In yet another embodiment,
2000을 초과하는 자기 투자율과 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 정의된 조성을 갖는 적어도 하나 이상의 비정질 자기 합금 스트립과 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임] 및 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 다른 화학적 조성들을 가진 다수의 비정질 자기 합금 스트립들을 포함한다.
A magnetic permeability of more than 2,000 and a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, f, Satisfying the conditions of <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + and, M is Cr, Mo, an amorphous magnetic alloy strip with a composition formula of at least one having the composition defined by is one selected from Mn] Fe a M b b c Si d c e [a, b, c, d, and e are D + e = 100, and satisfying the following conditions: 61 < a < 81, 0 < b < 15, Mo, Nb, Ti, and W, and the composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, f, g and h are atomic ratios of 3 <a <80, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f < A plurality of amorphous materials having different chemical compositions essentially defined by 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + h = 100 and M is one of Cr, Magnetic alloy strips.
바람직하게는, 상기 온도 센서가 자기장에 의해 인테로게이팅(interrogating)될 수 있고, 그리고 상기 온도 센서의 자기 반응을 전자기적으로 검출할 수 있다.
Preferably, the temperature sensor can be interrogated by a magnetic field, and the magnetic response of the temperature sensor can be electromagnetically detected.
일 실시예로서, 센싱 장치는 인테로게이팅 자기장(interrogating magnetic field)을 에머네이팅(emanating)하는 적어도 하나 이상의 코일과 온도 센서의 반응 신호를 검출하는 적어도 하나 이상의 코일을 포함한다.
In one embodiment, the sensing device includes at least one coil for emanating an interrogating magnetic field and at least one coil for detecting the reaction signal of the temperature sensor.
바람직하게는, 상기 회전하는 아이템은 차량 타이어가 될 수 있다.Preferably, the rotating item may be a vehicle tire.
본 발명의 추가적인 측면이나 이점은 하기 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용이나 실시예를 통해 더 다뤄질 것이다.Further aspects or advantages of the invention will be further elucidated by way of concrete examples and examples for carrying out the invention.
본 발명은 자동차 타이어와 같이 회전하는 아이템의 온도 변화 발생을 검출하는데 사용되는 온도 센서와 그 온도센서를 이용한 원격 온도 센싱 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한 본 발명은 센서에 배터리를 장착할 필요가 없고 전기적 회로소자의 사용을 최소화하는 효과가 있다.The present invention provides a temperature sensor used for detecting occurrence of a temperature change of a rotating item such as an automobile tire, and a remote temperature sensing method using the temperature sensor. The present invention also eliminates the need to attach a battery to a sensor and minimizes the use of an electrical circuit element.
도 1은 본 발명 구현예에 따른 두 개의 자기 비정질 금속 스트립들의 인가한 자기장에 대한 자기 유도 B의 관계를 그린 BH 거동 그래프이다. 하나는 80mm길이의 것으로서 커브 10으로 나타내었고, 다른 하나는 40mm길이의 것으로 곡선 11로 나타내었다.
도 2는 본 발명 구현예에 따르는, 센서 스트립에 대한 두 가지 기본적인 배열(2A와 2B)을 나타내는 모식도이다.
도 3은 METGLAS®2714A를 기반으로 한 센서 스트립 성분 20을 포함하는 도 2의 본 발명 구현예의 3-스트립(three strips) 센서 2A의 온도 의존성을 나타낸 그래프이다.
도 4는 METGLAS®2705M을 기반으로 한 센서 스트립 성분 20을 포함하는 도 2의 본 발명 구현예의 3-스트립 센서 2A의 온도 의존성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 도 2의 본 발명 구현예의 2-스트립(two-strip)의 온도 의존성을 나타낸 그래프이며, 센서 스트립 성분 22는 METGLAS®2714A를 기반으로 한 것이고, 온도 센싱 스트립 성분 23을 AM2로부터 잘라낸 경우에는 곡선 50으로, AM3로부터 잘라낸 경우에는 곡선 51로 나타내었다.
도 6은 도 2의 본 발명 구현예의 3-스트립 센서 2A의 압력 의존성을 나타낸 그래프로서, 센서 스트립 성분 20은 METGLAS®2714A를 기반으로 한 것이며, 온도 센싱 스트립 성분 23을 AM1로 부터 잘라낸 경우에는 곡선 60으로, AM2로부터 잘라낸 경우에는 곡선 61로 나타내었다.
도 7은 도 2의 본 발명 구현예의 3-스트립 센서 2의 온도 의존성을 나타낸 그래프로서, 센서 스트립 성분 20은 METGLAS?2714A를 기반으로 한 것이며, 30psi에서 고조파 신호를 곡선 70으로 40psi에서의 고조파 신호를 곡선 71로 50psi에서의 고조파 신호를 곡선 72로 나타내었다.
도 8은 회전하는 휠(wheel) 80, 온도 센싱 스트립 센서 81, 활성화 코일과 검출 코일 82를 가지는 본 발명 구현예의 원격 검출 장치를 나타낸 개략도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 원격 센싱 장치에 측정된 검출 신호를 나타낸 것이다. 도 2의 본 발명 구현예의 METGLAS®2714A를 기반으로 한 센서 스트립 성분 20과 AM1로 부터 잘라낸 온도 감응 스트립 성분 23으로 구성된 3-스트립 센서 2A가 사용되었다.
도 10은 온도 센서 81과 활성화 코일 및 검출 코일 82 쌍을 포함하는 자동차 타이어 80을 위한 본 발명 구현예에 따르는 원격 온도 센싱 장치를 나타낸 것이다. 타이어 80은 타이어 림(tire rim) B에 부착되어 있다.
도 11은 종래의 온도 센싱 모니터를 나타낸 개략도이다.
도 12는 본 발명에 따른 회전하는 아이템을 위한 원격 온도 센싱 방법의 구현예의 작동을 묘사한 플로우차트이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a graph of the BH behavior of the magnetic amorphous metal strips according to an embodiment of the present invention, showing the relationship of the magnetic induction B to the applied magnetic field. One is 80 mm long and is shown by curve 10, and the other is 40 mm long and is shown by
2 is a schematic diagram illustrating two basic arrangements (2A and 2B) for a sensor strip, in accordance with an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the temperature dependence of the three
FIG. 4 is a graph showing the temperature dependence of the 3-
5 is a graph depicting the temperature dependence of a two-strip embodiment of the present invention in FIG. 2, wherein the
FIG. 6 is a graph showing the pressure dependency of the 3-
FIG. 7 is a graph showing the temperature dependence of the 3-strip sensor 2 of the embodiment of the present invention in FIG. 2, wherein the
8 is a schematic diagram showing a remote sensing device of an embodiment of the present invention having a
Fig. 9 shows the detection signals measured in the remote sensing device shown in Fig. 8. Fig. A three-
10 shows a remote temperature sensing device according to an embodiment of the present invention for a
11 is a schematic diagram showing a conventional temperature sensing monitor.
12 is a flow chart depicting the operation of an embodiment of a remote temperature sensing method for a rotating item in accordance with the present invention.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 구현예에 따르는 온도 센서를 위한 비정질 자기 합금 스트립을 실시예 1에 개설된 과정에 따라 준비하였다.(하기 참조) 본 발명 실시예의 첫번째 과정은 실시예 2에 따른 방법에 의한 비정질 합금 스트립의 기본 자기력(basic magnetics)를 검사하는 것이다. 도 1은 비정질 자기 스트립들에 대해 인가된 자기장 H(A/m)에 대한 자기 유도 B(T)의 함수를 나타낸 것으로, 80mm길이에 대해서는, 곡선 10으로, 40mm길이에 대해서는 곡선 11로 나타낸 그래프이다. 도 1에 스트립들의 자기유도를 그래프로 나타낸 본 발명의 구현예에 따르는 비정질 자기 스트립들은 20㎛의 두께와 2mm의 넓이를 가진다. 그리고 상업적으로 사용가능한 약 0.6T로 포화 자기 유도 및 0에 가까운 자기변형(near-zero magnetostriction)을 갖는 METGLAS®2714A 리본으로부터 잘라서 만든 것이다. 이 리본은 스트립의 길이가 75mm이상인 경우에 정사각형 또는 직사각형 형태의 BH loop를 보인다. 길이 대 너비 비에 의존하는 자기소거효과(demagnetizaing effect)로 인하여, 서로 다른 길이를 가지는 두 개의 스트립에 대해 도 1에 나타낸 BH 거동은 서로 다르며, 더 짧은 스트립은 더 긴 것보다 더 전단(shear)된 BH loop 나 거동을 나타낸다. 본 발명 구현예에 따르는 비정질 금속 스트립들의 BH 거동의 차이로 인하여 더 높은 고조파 발생(higher harmonics generation)에서 이와 대응되는 차이가 나타나게 된다. 본 발명의 구현예에 따르는 비정질 자기 합금 스트립들의 고조파 반응은 실시예 3에 기재된 방법에 의해 특성화된다.
An amorphous magnetic alloy strip for a temperature sensor according to an embodiment of the present invention was prepared according to the procedure outlined in Example 1. (See below.) The first step of the embodiment of the present invention is to form the amorphous alloy strip To check the basic magnetics of the magnet. 1 shows a function of the magnetic induction B (T) for a magnetic field H (A / m) applied to amorphous magnetic strips, with curve 10 for 80 mm length and
일반적으로, 정사각형 또는 직사각형 형상의 BH 거동을 가진 얇은 자기 스트립은 스트립이 자기적으로 여기(excite)되는 기본 주파수(fundamental frequency)의 더 높은 고조파를 발생시킨다. 자기 스트립으로부터 자기장을 에머네이팅(emanating)하는 진폭과 더 높은 고조파 스텍트럼은 BH 거동의 비 선형성의 정도에 의존한다. 주어진 자기 스트립의 비선형성의 정도는 스트립의 길이 대 너비 비율에 의존한다. 표 1에 이런 관계의 예로서, 다른 강자성 퀴리 온도θf를 갖는 다른 비정질 자기 합금들이 기재되어 있다. 표 1의 AM1에서 AM4까지의 합금은 비정질 자기 Fe-M-B-Si-C에 기초한다. 여기서 Fe 함량은 원자비로 61~81%를 포함하며, Fe의 50%까지는 Ni로 대체될 수 있고, Cr, Mo, Nb, Ti, W로 부터 선택되는 M은 원자비로 0~15%를 포함하며, B는 원자비로 2~25%를 포함하고, Si는 원자비로 0~10%를 포함하고, C는 원자비로 0~18%를 포함한다.Generally, thin magnetic strips with square or rectangular shaped BH behavior generate higher harmonics of the fundamental frequency at which the strip is excited magnetically. The amplitude and higher harmonic spectra that emanate the magnetic field from the magnetic strip depend on the degree of nonlinearity of the BH behavior. The degree of nonlinearity of a given magnetic strip depends on the length to width ratio of the strip. As an example of this relationship in Table 1, other amorphous magnetic alloys with different ferromagnetic Curie temperatures &thetas; f are described. The alloys AM1 to AM4 in Table 1 are based on amorphous magnetic Fe-MB-Si-C. Here, the Fe content includes 61 to 81% in terms of atomic ratio, up to 50% of Fe can be replaced with Ni, and M selected from Cr, Mo, Nb, Ti and W can be 0 to 15% B contains 2 to 25% in atomic ratio, Si contains 0 to 10% in atomic ratio, and C contains 0 to 18% in atomic ratio.
비슷한 작용을 하는 비정질 합금들에 대한 더 많은 예들이 표 3에 주어져 있다.More examples of amorphous alloys that perform a similar function are given in Table 3.
하기 표 1은 자기 비정질 금속 스트립의 고조파 발생[2.4 kHz 기본 여기 주파수(fundamental excitation frequency)로 실시예 3에 설명된 방법의 의해 얻은 데이터]을 나타낸다.
Table 1 below shows the harmonic generation of magnetic amorphous metal strips (data obtained by the method described in Example 3 with a fundamental excitation frequency of 2.4 kHz).
alloy
(℃)θ f , Curie temperature
(° C)
(Fe62Cr14B18Si5)AM1
(Fe 62 Cr 14 B 18 Si 5 )
(Fe66 .5Cr13B18Si2 .5)AM2
(Fe 66 .5 Cr 13 B 18 Si 2 .5)
(Fe61Mo7B20Si6)AM3
(Fe 61 Mo 7 B 20 Si 6 )
(Fe71Mo6B20Si3)AM4
(Fe 71 Mo 6 B 20 Si 3 )
표 1에 따르면, 고조파 신호는 스트립 길이, ℓ에 대하여 선형적으로 비례하지 않는 것을 확인할 수 있다. 고조파 신호 발생에 기여하는 요소를 순차로 언급하면, 위에서 언급한 자기소거효과의 영향이 가장 크며 자기적 볼륨 차이(magnetic volume differnce)의 영향이 두번째로 크다. 이러한 점을 보이기 위하여, 표 1에 주어진 것과 같이 각각의 25th 고조파 신호를 약 22mV 정도를 발생시키는 두개의 METGLAS®2714A 40mm길이의 비정질 금속 자기 스트립을 75mm 길이의 스트립에 가깝거나 다소 큰 자기 볼륨을 유지하도록 평행하게 위치시키고 고조파 신호를 측정하였다. 두개의 40mm길이의 스트립들로부터의 25th 고조파 신호는 하나의 40mm 길이의 스트립들로부터 얻어지는 28mV와 같은 수준정도의 31mV였으며, 이는 하나의 75mm 길이의 스트립으로부터 얻어진 520mV보다 매우 적은 값이다. 이로부터, 두개의 짧은 스트립들을 하나의 긴 스트립과 같은 자기 볼륨을 갖도록 평행하게 위치시키는 것은 하나의 긴 스트립과 같은 수준의 고조파 신호를 발생시키지는 못한다는 것을 알 수 있다. 이러한 현저한 차이점은 아래에 설명한 것과 같이 본발명 구현예에서 이용되었다.
According to Table 1, it can be seen that the harmonic signal is not linearly proportional to the strip length, l. The factors contributing to the generation of the harmonic signal are referred to sequentially. The above-mentioned magnetic erasure effect is the largest and the magnetic volume difference is the second largest. To illustrate this, two
표 1의 METGLAS®2705M 또는 METGLAS®2714A 리본으로부터 준비된 본 발명의 구현예로서의 40mm길이의 두 개의 비정질 금속 자기 스트립 20을 도 2에 나타난 바와 같이 다른 하나의 비정질 금속 자기 스트립 21에 연결한다. 여기서, 비정질 금속 자기 스트립 21은 표 1에 기재된 AM1~AM4와 같이 40mm 길이의 스트립들보다 더 낮은 퀴리 온도를 갖는다. 이런 온도 센서 배열과 본 발명의 구현예로부터 발생된 더 높은 고조파 신호가 실시예의 방법을 사용하여 측정되었다. 표 2는 각각의 3- 스트립(three-strip) 온도 센서들로부터 발생된 25th 고조파 신호들을 요약한 것이다.Two 40 mm long amorphous metal
하기 표 2는 표 1에 나열된 다른 합금들로부터 도 2와 같이 가운데에 40mm 길이의 연결 스트립 재료 21을 사용한 본 발명 구현예의 3-스트립 온도 센서로부터의 상온에서의 고조파 신호들을 나타낸 것이다.
Table 2 below shows the harmonic signals at room temperature from the 3-strip temperature sensor of the present invention embodiment using 40 mm long connecting
alloy
고조파 신호의 온도 의존도는 실시예 3에 기재된 방법에 의해 측정되었다. 그리고 그 결과로서 θf=230℃의 METGLAS®2714A을 기반으로 한 두 개의 주 고조파 발생 스트립들 20에 대하여 도 3에 나타내었으며, θf=350℃의 METGLAS®2705M을 기반으로 한 고조파 발생 스트립들 20에 대하여 도 4에 나타내었다. 도 3 및 4의 가로축은 퍼센트 변화를 나타내기 때문에 본 발명 구현예의 다른 온도 센서들간의 직접적인 비교가 가능하다. 도 3 및 4에 나타낸 것과 같이 본 발명 구현예의 온도 센서는 선택된 온도 감응 비정질 금속 스트립들의 퀴리온도에서 고조파 신호발생에서 큰 변화를 보였다. 그러므로, 본 발명 구현예의 온도 센서가 배치될 수 있는 환경의 온도는 도 2의 센서 배열상태에서의 온도 감응 스트립 성분 21의 퀴리온도와 같거나 가까운 온도로서 정해진다.
The temperature dependence of the harmonic signal was measured by the method described in Example 3. As a result, two main harmonic generation strips 20 based on METGLAS® 2714A at θ f = 230 ° C. are shown in FIG. 3, and harmonic generation strips based on METGLAS® 2705M at θ f = 350 ° C. 20 is shown in Fig. Because the abscissa of Figs. 3 and 4 represents a percent change, a direct comparison between the different temperature sensors of the present embodiment is possible. As shown in FIGS. 3 and 4, the temperature sensor of the present invention embodiment showed a large change in the generation of harmonic signals at the Curie temperature of selected temperature-sensitive amorphous metal strips. Therefore, the temperature of the environment in which the temperature sensor of the embodiment of the present invention can be arranged is set to be equal to or close to the Curie temperature of the temperature
또 다른 유사한 예를 도 2에 나타내었는데 이것은 표 1에 나열한 METGLAS®2714A 또는 METGLAS®2705M 리본 중의 하나로 선택한 비정질 자기 금속 스트립 22를 스트립 22의 퀴리온도보다 낮은 퀴리 온도를 가지는 표 1의 AM1~AM4 중의 어느 하나로부터 잘라낸 또 하나의 비정질 자기 금속 스트립 23에 연결한 것이다. 실시예 3의 방법을 사용하여 상기의 온도 센서 배열과 본 발명의 구현예로부터 더 높은 고조파 신호들이 측정되었다.
Another similar example is shown in FIG. 2, which illustrates that the amorphous
각각 40mm길이의 온도 감응 스트립 23을 하나씩 가지고 있으며, 서로 다른 퀴리온도를 가지는, 다른 고조파 발생 40mm길이의 스트립 22를 가지는 두 개의 센서에 대한 고조파 신호의 온도 의존성에 대한 예를 도 5에 나타내었다. 각각의 스트립의 너비는 2mm이다. 도 5에 두 가지 경우를 나타내었는데, 첫번째 경우는 METGLAS®2714A 리본으로부터 고조파 신호 발생 스트립 22를 잘라서 만들고 표 1의 AM1 합금 리본으로부터 온도 센싱 스트립 23을 만든 경우로 곡선 50으로 나타냈으며, 두번째 경우는, METGLAS®2714A 리본으로부터 고조파 신호 발생 스트립 22를 잘라서 만들고 표 1의 AM3 합금 리본으로부터 온도 센싱 스트립 23을 만든 경우로 곡선 51로 나타내었다. 도 5에서 분명히 확인할 수 있는 것처럼 두 경우 모두 도 2의 성분 23에 대응되는 온도 감응 스트립 성분인, AM1과 AM3에 대해, AM1을 사용한 경우는 퀴리온도 θf=93℃, AM3를 사용한 경우는 퀴리온도 θf=222℃에서 고조파 신호가 크게 줄어드는 것을 확인할 수 있다. 그러므로, 본 발명 구현예의 온도 센서가 놓여지는 환경의 온도는 도 2의 센서 배열 2B에 있는 스트립 성분 23으로서 선택된 특정한 온도 감응 스트립의 퀴리 온도와 같거나 가깝게 결정된다.
An example of the temperature dependence of the harmonic signal for two sensors having one 40-mm long temperature
도 1~5와 표 1과 표 2에 나타낸 온도 센서들에서 채용한 온도 감응 비정질 자기 합금 스트립들의 퀴리 온도가 일반성을 잃지 않는 수준으로 실시예들을 제공하기 위한 목적으로 90℃에서 220℃까지의 범위로 선택되었다.
The temperature-sensitive amorphous magnetic alloy strips employed in the temperature sensors shown in FIGS. 1 to 5 and Tables 1 and 2 have a Curie temperature ranging from 90 ° C to 220 ° C for the purpose of providing embodiments at a level at which the Curie temperature does not lose generality .
비정질 자기 합금의 퀴리온도가 합금의 화학적 성질이 변화함에 따라 연속적으로 변화하기 때문에, 이러한, 검출되는 퀴리 온도,즉 미리 정해진 온도를 선택함으로써 본 발명 구현예의 온도 센서에 이를 이용할 수 있다. 필요한 유일한 조건은 온도 감응 스트립 성분의 퀴리 온도가 주된 고조파 신호 발생 스트립 성분의 퀴리 온도보다 낮아야 한다는 것이다. 본 발명 구현예의 온도 감응 스트립 성분을 위한 비정질 자기 합금들의 예가 표 3에 각 합금의 퀴리온도와 함께 기재되어 있다. 그러므로, 본 발명 구현예에 따르는 온도 감응 스트립 성분으로 바람직한 비정질 합금 스트립들은 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d 및 e는 원자비로 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는다. 표 1에 기재된 합금 AM1, AM2, AM3 및 AM4는 각각 표 3의 합금 21, 20, 12 및 13에 대응된다.
Since the Curie temperature of the amorphous magnetic alloy continuously changes as the chemical properties of the alloy change, this can be used for the temperature sensor of the present invention embodiment by selecting the Curie temperature to be detected, that is, a predetermined temperature. The only requirement is that the Curie temperature of the temperature sensitive strip component should be lower than the Curie temperature of the main harmonic signal generating strip component. Examples of amorphous magnetic alloys for the temperature sensitive strip component of the instant embodiment of the present invention are shown in Table 3 together with the Curie temperature of each alloy. Therefore, preferred amorphous alloy strips for the temperature sensitive strip component according to the embodiment of the present invention have the composition formula Fe a M b B c Si d C e where a, b, c, d and e are 61 <a < b <15, 2? c <25, 0 <d <10, 0 <e? 18, a + b + c + d + e = 100 and up to 50% And M is a selected one of Cr, Mo, Nb, Ti, and W]. Alloys AM1, AM2, AM3, and AM4 described in Table 1 correspond to
하기 표 3은 본 발명 구현예의 온도 감응 스트립 성분을 위한 비정질 자기 합금들을 나타낸 것이다.
Table 3 below shows amorphous magnetic alloys for the temperature sensitive strip component of the embodiment of the present invention.
표 1에 예시된 것과 같이, 본 발명의 구현을 위한 고조파 신호 발생 스트립으로는 METGLAS®2705M과 METGLAS®2714A와 같은 상업적으로 사용가능한 비정질의 0에 가까운 자기변형을 갖는 합금 리본이 적당하다. 정사각형 또는 직사각형 형태의 BH 자기 이력 현상 거동을 보이는 낮은 보자력을 가진 것이라면, 어떤 비정질 자기 합금 리본도 본 발명의 구현을 위한 온도 센서의 고조파 신호 발생 성분으로 선택이 가능하다. 이러한 필요조건을 만족하는 비정질 합금들은 효과적인 더 높은 고조파 발생을 위해 필요한 수준의 자기투자율인 2000을 훨씬 초과하는 자기 투자율을 갖는다. 예를 들면, 표 4에 열거된 모든 합금들 중에서 Fe80B10Si10 합금은 일반적인 방법에 의해 측정하였을 때 가장 낮은 투자율을 보임에도 1kHz에서 0.01T 여기(excitation)를 위한 경우에 7000정도를 갖는다. 그러므로, 본 발명 구현예의 고조파 발생 스트립 성분을 위해 적합한 비정질 자기 합금들은 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖는다. 본 발명 구현예의 고조파 신호 발생 스트립 성분의 또 다른 필요조건은 선택된 온도 감응 스트립 성분의 퀴리 온도 보다 고조파 신호 발생 스트립의 퀴리 온도가 더 높아야 한다는 것이다.
As illustrated in Table 1, for harmonic signal generating strips for implementation of the present invention, commercially available amorphous alloying ribbons with near-zero magnetostriction, such as METGLAS® 2705M and METGLAS® 2714A, are suitable. Any amorphous magnetic alloy ribbon can be selected as a harmonic signal generating component of the temperature sensor for realizing the present invention, provided that it has a low coercive force showing a BH magnetic hysteresis behavior in the form of a square or a rectangle. Amorphous alloys meeting these requirements have a magnetic permeability much higher than 2000, which is the level of magnetic permeability required for effective higher harmonic generation. For example, among all the alloys listed in Table 4, the Fe 80 B 10 Si 10 alloy has the lowest permeability as measured by the conventional method, but it is about 7000 for 0.01T excitation at 1kHz . Therefore, the amorphous magnetic alloys suitable for the harmonic generating strip component of the embodiment of the present invention have a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, , 3 <a <80, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + h = 100, and M is one selected from Cr, Mo, and Mn]. Another requirement of the inventive harmonic signal generating strip component is that the Curie temperature of the harmonic signal generating strip should be higher than the Curie temperature of the selected temperature sensitive strip component.
하기 표 4는 본 발명의 고조파 발생 센서 스트립의 예를 나타낸 것이다.
Table 4 below shows examples of the harmonic generation sensor strip of the present invention.
표 4에 나열된 비정질 합금들의 퀴리온도는 155~422℃로 다양하여, 본 발명의 구현예의 고조파 발생 스트립 성분으로서 사용가능한 더 높은 θf를 가지는 합금과 온도 감응 스트립 성분으로 사용 가능한 더 낮은 θf를 가지는 합금의 사용이 가능하다.
The Curie temperatures of the amorphous alloys listed in Table 4 vary from 155 to 422 ° C so that alloys having a higher? F available as a harmonic generating strip component of the embodiment of the present invention and a lower? F available as a temperature sensitive strip component It is possible to use the alloy of the branches.
도 2의 센서 배열 2A의 3-스트립 온도 센서에 대해 상온에서 고조파 신호의 압력 의존성을 실시예 4의 방법으로 측정하여 그 결과를 도 6에 나타내었다. 도 6의 두 가지 경우 중에, 첫번째 경우는 고조파 신호 발생 스트립 20을 METGLAS®2714A 리본으로부터 잘라내고, 온도 센싱 스트립 21을 표 1의 AM1 합금 리본으로부터 잘라낸 것으로, 곡선 60으로 나타내었다. 두번째 경우는 고조파 신호 발생 스트립 20을 METGLAS®2714A 리본으로부터 잘라내고, 온도 센싱 스트립 21을 표 1의 AM2 합금 리본으로부터 잘라낸 것으로, 곡선 61로 나타내었다. 상기 측정 결과로 고조파 신호가 환경의 압력에 독립적이어서, 본 발명 구현예의 타이어 온도 센서가 설치될 수 있다는 것을 알 수 있다.
The pressure dependence of the harmonic signal at room temperature was measured by the method of Example 4 for the 3-strip temperature sensor of the
공기 타이어의 압력과 대응하는 미리 설정된 압력에서의 고조파 신호의 온도 의존성을 실시예 5에 기재된 방법에 의해 측정하고 그 결과를 도 7에 나타내었다. 도 7의 세가지 경우에 대하여, 도 2의 센서 배열 2A의 3-스트립(three-strip) 온도 센서로 고조파를 측정하였는데, 고조파 신호 발생 스트립 20은 METGLAS®2714A로부터 잘라낸 것이며, 온도 센싱 스트립 21은 표 1의 AM1합금 리본으로부터 잘라낸 것이다. 도 7에 30psi에서의 고조파 신호는 곡선 70으로 나타내었으며, 40psi에서의 고조파 신호는 곡선 71로, 50psi에서의 고조파 신호는 72로 나타내었다. 도 2의 성분 21에 대응되는 온도 감응 스트립 성분 21의 퀴리 온도, 즉 AM1의 경우에는 θf=93℃에서 고조파 신호가 크게 줄어든다는 것에 주목할 만하다. The temperature dependency of the harmonic signal at a predetermined pressure corresponding to the pressure of the pneumatic tire was measured by the method described in Example 5, and the result is shown in Fig. For the three cases of FIG. 7, the harmonics were measured with a three-strip temperature sensor of
그러므로, 공기 타이어의 압력에는 독립적이지만, 공기 타이어의 온도는 도 2의 센서 배열 2A에서 이 성분을 위해 선택된 특정한 온도 감응 스트립의 퀴리 온도에 같거나 가까운 온도로 측정된다.
Therefore, although the pressure of the pneumatic tire is independent, the temperature of the pneumatic tire is measured at a temperature equal to or close to the Curie temperature of the particular temperature sensitive strip selected for this component in the
도 8은 도 2의 센서 배열 2A의 온도 센서 81을 휠(WHEEL) 80에 설치한 것이다. 활성화 코일 82에 의해 자기장이 제공되고 온도 센서 81로부터 발생된 고조파 신호가 검출 코일에 의해 모니터된다. 자세한 사항은 실시예 6에 기재하였다. 휠이 회전하는 동안, 도 8에 그려진 검출 코일 82에 의해 신호가 검출되었다. 도 9는 60rpm의 회전속도일때 검출된 신호를 보여준다. 이 결과는 온도 센서가 활성화 그리고 검출 코일들을 지나갈 때 고조파 신호들이 효과적으로 검출되는 것을 보여준다. 센싱 성분 온도가 올라갈 때, 코일 82에 검출된 고조파 신호가 도 5와 7에 그려진 커브를 따라서 환경 온도 고조파 신호가 코일 82에 검출된다. Fig. 8 shows a
도 2의 온도 감응 성분 21 또는 23이 성분의 온도가 퀴리 온도 이상으로 증가한 결과 비 강자성 되면, 활성화/검출 코일 82에서 고조파 신호들이 더 이상 검출되지 않는다. 검출 신호의 이러한 변화는 이 시점 이후의 기계 작동을 위한 경고 신호 또는 자극 신호로서 차량과 같은 회전하는 기계의 오퍼레이터(operator)에 보내진다. 도 10에 이런 예 중 하나로, 본 발명 구현예의 온도 센서 81을 자동차 타이어 80안에 부착한 것을 예시해 놓았다. 활성화 코일과 검출 코일의 쌍 82를 온도 센서 81에 마주보도록 타이어 80의 바깥쪽에 부착했다. 도 10에서 아이템 B는 타이어 80을 갖고 있는 타이어 림(rim)이다. 본 발명 구현예의 온도 센서를 사용한 이 타이어 온도 센싱 배열의 장점은 U.S. Patent No 4,052,696에 기재된 도 11의 선행 기술에서의 온도 센싱 배열과 비교된다. 도 11에서 구리가 감아진 온도 센싱 성분 26이 타이어 림 20에 부착되어 있다. 그리고 타이어 림(rim)은 26a, 26b와 24로 표시된 와이어들에 의해 인턱터(inductors) 18 세트(set)에 연결되어 있고, 이 인턱터는 유도 성분 18 근처에 있는 신호 모니터링 회로와 연결되어 있다. 온도 센싱 성분 26은 퀴리 자기 천이 온도를 가지는 페라이트 코어를 가지고 있다. 페라이트 코어의 온도가 코어의 퀴리 온도에 다다르면, 신호 모니터링 회로에 전송되는 온도 센싱 회로의 인덕턴스(inductance)는 변화한다. S.Chikazumi(John Wiley & Sons, NY, 1964)의 "Physics of Magnetism" 페이지 498에 기재된 표 22.2에 주어진 것과 같이, 상업적으로 이용가능한 페라이트의 경우 약 80~2000정도의 자기 투자율을 가져 자기 투자율이 낮기 때문에 페라이트의 퀴리 온도에서의 인덕턴스의 변화는 크지 않다. 게다가, 상업적으로 사용가능한 페라이트의 퀴리 온도는 몇몇의 온도로 한정된다. 예를 들면, Chikazumi의 책 표 22.2에 주어진 것에 의하면, 상대적으로 Mn-Zn, Cu-Zn, Ni-Zn, Mg-Zn, Mg-Mn 페라이트의 경우 θf(℃)=110, 90, 130, 120, 130의 값을 갖는다. 다른 한편으로는, 본 발명의 구현예에 사용된 비정질 합금들은 2000을 훨씬 넘는 자기 투자율을 갖는다. 그리고 합금들의 퀴리 온도는 합금들의 화학적 성질이 변화함에 따라 계속해서 변한다. 그러므로, 본 발명을 구현한 온도 센싱 장치에서의 미리 정해진 온도 (predetermined temperature)가 우리가 필요한 바람직한 모든 온도에 대해 선택될 수 있다. 상기의 마지막에 기재한 장점은 도 8의 검출코일 82에 대해 도 9에 검출해서 나타낸 신호에 반영되어 있다.
If the temperature
실시예 1Example 1
샘플 준비sample preparation
본 발명의 구현예에 사용되는 비정질 자기 합금을 U.S Patent No. 4,142,571에 기재되어 있는 금속 주조 방법을 사용하여 준비했다. 주조 재료는 리본 형태로 되고 두께는 약 20㎛이고, 넓이는 25mm에서 213mm의 값을 갖는다.
The amorphous magnetic alloys used in embodiments of the present invention are described in U.S. Pat. 4,142,571. ≪ tb >< TABLE > The casting material is in the form of a ribbon, the thickness is about 20 μm, and the width is from 25 mm to 213 mm.
그리고 나서, 주조 리본을 0.5mm에서 10mm의 범위의 넓이를 갖는 보다 좁은 리본 형태로 자른다. 필요한 경우, 잘라진 리본을 리본의 자기 특성을 변경하기 위해 열처리한다. 이와 같이, 준비된 리본을 다양한 길이를 가진 조각들로 절단한다.
The cast ribbon is then cut into a narrower ribbon shape having a width ranging from 0.5 mm to 10 mm. If necessary, heat the stripped ribbon to change the magnetic properties of the ribbon. Thus, the prepared ribbon is cut into pieces having various lengths.
실시예 2Example 2
상업적으로 사용되는 dc BH loop 측정 장치가 인가된 자기장 H의 함수로서 의한 자기 유도 B를 측정하기 위하여 사용되었다. 도 1은 이 장치를 사용하여 얻은 것이다.
A commercially available dc BH loop measuring device was used to measure magnetic induction B as a function of applied magnetic field H. Figure 1 is obtained using this apparatus.
실시예 3Example 3
실시예 1을 따르는 온도 센서 스트립 성분이 미리 정해진 기본 주파수에서 여기하는 교류 장(exciting AC field)에 위치되고, 스트립 성분을 포함하는 코일에 의해 더 높은 고조파 신호가 검출되었다.
A temperature sensor strip component according to Example 1 was located in an exciting AC field exciting at a predetermined fundamental frequency and a higher harmonic signal was detected by a coil comprising a strip component.
활성화 코일(exciting coil)과 신호 검출 코일을 약 50mm직경의 보빈 (bobbin)에 감았다. 활성화 코일과 신호 검출 코일의 감긴 수는 각각 약 180회 및 약 250회였다. 50mm직경의 보빈 안에는 비자성 튜브가 삽입되었으며, 샘플 히팅 성분(the sample heating element)이 위치되고 이것에 의해 스트립 샘플 온도가 변화되었다. 스트립 성분의 온도는 스트립 성분의 한쪽 끝에 직접 접합한 열전대에 의해 측정된다. 기본 여기 교류 장(the fundamental exciting AC field)은 2.4kHz로 선택하였다. 그리고 활성화 코일에서의 전압은 약 80mV로 한다. 신호 검출 코일로부터의 25th 고조파 전압은 상업적으로 사용가능한 디지털 전압계로서 측정됐다.
The exciting coil and the signal detecting coil were wound around a bobbin with a diameter of about 50 mm. The number of turns of the activation coil and the signal detection coil was about 180 and about 250, respectively. A non-magnetic tube was inserted in a 50 mm diameter bobbin, and the sample heating element was positioned, thereby changing the strip sample temperature. The temperature of the strip component is measured by a thermocouple directly bonded to one end of the strip component. The fundamental exciting AC field was chosen at 2.4 kHz. The voltage at the activation coil is about 80 mV. The 25 th harmonic voltage from the signal detection coil was measured as a commercially available digital voltmeter.
실시예4Example 4
실시예 1의 온도 센서 스트립 성분을 미리 정해진 기본 주파수에서 여기하는 교류장(exciting AC field)에 놓은 후 스트립 성분을 포함하는 코일에 의한 더 높은 고조파 반응을 검출하였다. 활성화 코일(exciting coil)과 신호 검출 코일을 약 50mm직경의 보빈 (bobbin)에 감았다. 활성화 코일과 신호 검출 코일의 감긴 수는 각각 약 180회 및 약 250회였다. 튜브의 내압은 변화하며 압력 게이지(pressure gage)에 의해 측정된다. 기본 여기 교류 장(the fundamental exciting AC field)은 2.4kHZ로 하였고, 활성화 코일에서의 전압은 80mV정도로 하였다. 신호 검출 코일로부터의 25th 고조파 전압을 상업적으로 사용되는 디지털 전압계로 측정한다.
The temperature sensor strip component of Example 1 was placed in an exciting AC field which excited at a predetermined fundamental frequency and then a higher harmonic response by the coil comprising the strip component was detected. The exciting coil and the signal detecting coil were wound around a bobbin with a diameter of about 50 mm. The number of turns of the activation coil and the signal detection coil was about 180 and about 250, respectively. The internal pressure of the tube changes and is measured by a pressure gage. The fundamental excitation AC field was 2.4 kHz and the voltage at the activation coil was about 80 mV. The 25 th harmonic voltage from the signal detection coil is measured with a commercially available digital voltmeter.
실시예 5Example 5
미리 정해진 기본 주파수에서 여기하는 교류 장에 놓은 후 스트립 성분을 포함하는 코일에 의한 더 높은 고조파 반응을 검출하였다. 활성화 코일(exciting coil)과 신호 검출 코일을 약 50mm직경의 보빈 (bobbin)에 감았다. 활성화 코일과 신호 검출 코일의 감긴 수는 각각 약 180회 및 약 250회였다. 50mm직경의 보빈 안에는 비자성 튜브가 삽입되었으며, 샘플 히팅 성분(the sample heating element)이 위치되고 이것에 의해 스트립 샘플 온도가 변화되었다. 튜브의 내압은 변화하며 압력 게이지(pressure gage)에 의해 측정된다. 기본 여기 교류 장(the fundamental exciting AC field)은 2.4kHZ로 하였고, 활성화 코일에서의 전압은 80mV정도로 하였다. 신호 검출 코일로부터의 25th 고조파 전압을 상업적으로 사용되는 디지털 전압계로 측정한다.
A higher harmonic response by the coil containing the strip component was detected after it was placed in an exciting AC field at a predetermined fundamental frequency. The exciting coil and the signal detecting coil were wound around a bobbin with a diameter of about 50 mm. The number of turns of the activation coil and the signal detection coil was about 180 and about 250, respectively. A non-magnetic tube was inserted in a 50 mm diameter bobbin, and the sample heating element was positioned, thereby changing the strip sample temperature. The internal pressure of the tube changes and is measured by a pressure gage. The fundamental excitation AC field was 2.4 kHz and the voltage at the activation coil was about 80 mV. The 25 th harmonic voltage from the signal detection coil is measured with a commercially available digital voltmeter.
실시예 6Example 6
실시예 1에 일치하는 온도 센서 스트립 성분을 휠(WHEEL)에 설치하였다 그리고 8자 모양의 활성화 그리고 검출 코일들을 온도 센서 스트립으로부터 20mm 떨어진 곳에 설치하였다. 활성화 코일과 신호 검출 코일의 감는 횟수는 각각 40에서 320으로 하였다. 활성화 코일은 15cm×15cm이고, 검출 코일은 직경이 10cm이다. 기본 여기 교류 장(the fundamental exciting AC field)은 2.4kHZ로 하였고, 활성화 코일에서의 전압은 500mV정도로 하였다. 신호 검출 코일로부터 13th 고조파 압력을 상업적으로 이용가능한 오실로스코프로 측정하였다. 휠은 일반적인 변속모터에 의해 회전한다.
A temperature sensor strip component according to Example 1 was installed in a WHEEL and an 8-shaped activation and detection coils were installed 20 mm away from the temperature sensor strip. The number of turns of the activation coil and the signal detection coil was set to 40 to 320, respectively. The activation coil is 15 cm x 15 cm, and the detection coil has a diameter of 10 cm. The fundamental excitation AC field was 2.4 kHz and the voltage at the activation coil was about 500 mV. The 13 th harmonic pressure from the signal detection coil was measured with a commercially available oscilloscope. The wheel is rotated by a common speed change motor.
도 12는 본 발명을 구현한 경우에 맞는 방법 1200의 동작을 나타낸 것이다. 본 발명의 일 구현예로서, 회전하는 아이템에 장착된 온도 센서를 갖는 원격 온도 센싱 장치를 이용한 방법 1200이 제공된다. 이 방법은 다수의 직사각형 형상의 비정질 자기 합금 스트립들을 자기적으로 연결하는 구성 1202; 그리고 회전하는 아이템 1204에 온도 센서를 부착하는 구성을 포함한다. 상기 스트립들 중 적어도 하나 이상은 미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 갖고, 다른 하나의 스트립은 온도 센서를 만들기 위해 2000을 초과하는 자기 투자율을 갖는다.
Figure 12 illustrates the operation of
본 발명의 일 실시예로서, 상기 방법은 미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 갖는 비정질 자기 합금 스트립들을 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖도록 준비하는 구성을 더 포함한다.
In one embodiment of the present invention, the method comprising the predetermined the amorphous magnetic alloy strip having a ferromagnetic Curie temperature of the composition formula as Fe a M b B c Si d C e [a, b, c, d, and e are atomic ratios, And a Fe content of 50% or more, satisfying the following conditions: 61 <a <81, 0 <b <15, 2 <c <25, 0 <d <10, 0 <e≤18, a + b + c + % Ni, and M is a selected one of Cr, Mo, Nb, Ti, and W).
본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 방법은 적어도 하나의 비정질 자기 합금 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율과 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖도록 준비하는 것을 더 포함한다.
In yet another embodiment of the present invention, the method is characterized in that the at least one amorphous magnetic alloy strip has a magnetic permeability greater than 2000 and a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e , f, g and h are the atomic ratios of 3 <a <80, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h M < 4 >, a + b + c + e + f + g + h = 100, and M is one of Cr, Mo and Mn.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 방법은 비정질 자기 합금 스트립들을 준비하는 것을 더 포함하는데, 미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 가진 하나의 비정질 자기 합금 스트립은 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖고 다른 하나의 비정질 자기 합금 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율과 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖는다.
In one embodiment of the present invention, the method further comprises providing amorphous magnetic alloy strips, wherein one amorphous magnetic alloy strip having a predetermined ferromagnetic Curie temperature has a composition formula Fe a M b B c Si d C e [a b, c, d, and e are atomic ratios of 61 < a < 81, 0 & + d + e = 100, and up to 50% of the Fe content can be replaced by Ni, and M is a selected one of Cr, Mo, Nb, Ti, W, The amorphous magnetic alloy strip has a magnetic permeability exceeding 2000 and a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h where a, b, c, e, f, g, 0, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + h = 100, and M is one selected from Cr, Mo and Mn].
본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 방법은 센싱 장치의 다른 하나의 스트립을 위하여 적어도 두 개 이상의 비정질 자기 합금 스트립들을 준비하는 것을 더 포함한다. 여기서 적어도 하나 이상의 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율을 갖고, 두 개의 비정질 자기 합금 스트립들은 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 두 개의 다른 조성들을 갖는다.
In yet another embodiment of the present invention, the method further comprises preparing at least two amorphous magnetic alloy strips for the other strip of the sensing device. Wherein at least one of the strips has a magnetic permeability greater than 2000 and the two amorphous magnetic alloy strips have a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, h is the atomic ratio and 3 <a <80, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g < b + c + e + f + g + h = 100, and M is one of Cr, Mo, and Mn.
본 발명의 일 실시예로서, 상기 방법은 두 개의 비정질 자기 합금 스트립들을 준비하는 것을 더 포함한다. 여기서 하나의 비정질 자기 합금 스트립은 미리 정해진 강자성 퀴리 온도와 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 가지며, 그리고, 다른 하나의 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율을 가지며, 그리고 비정질 자기 합금 스트립들은 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 같은 화학 조성을 가진다.
In one embodiment of the present invention, the method further comprises preparing two amorphous magnetic alloy strips. In this case, one amorphous magnetic alloy strip has a predetermined ferromagnetic Curie temperature and a composition formula Fe a M b B c Si d C e [a, b, c, d, and e are the atomic ratios of 61 <a <81 and 0 <b C, d, e, e, and e can be replaced by Ni, up to 50% of the Fe content, And M is a selected one of Cr, Mo, Nb, Ti and W, and the other strip has a magnetic permeability exceeding 2000, and the amorphous magnetic alloy strips have a composition defined by the composition formula Fe a Ni b Co c M e b f Si g c h [a, b, c, e, f, g, h are an atomic ratio, 3 <a <80, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 and M is at least one element selected from the group consisting of Cr, Mo, and Mn among the elements satisfying the following conditions: <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + Having the same chemical composition essentially defined by the selected one.
본 발명의 다른 하나의 실시예로서, 상기 방법은 2000을 초과하는 자기 투자율과 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는 적어도 하나 이상의 비정질 자기 합금 스트립을 준비하는 것과 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임] 및 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 다른 화학적 조성들을 갖는 다수의 비정질 자기 합급 스트립들을 준비하는 것을 더 포함한다.
In another embodiment of the present invention, the method comprises the steps of: providing a magnetic permeability of greater than 2000 and a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + h = satisfies 100 and, M is Cr, Mo, as the composition formula to prepare at least one amorphous magnetic alloy strip having the composition essentially defined by is one selected from Mn] Fe a M b B c Si d C e where a, b, c, d and e are the atomic ratios of 61 <a <81, 0 <b <15, 2 c <25, 0 <d < Mo, Nb, Ti, and W, and a composition formula Fe (Fe), wherein a + b + c + d + e = 100 and up to 50% a Ni b Co c M e B f Si g C h where a, b, c, e, f, g and h are the atomic ratios of 3 <a <80, 0 <b <41, 0 < 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + ≪ RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI > Further comprising preparing a plurality of amorphous magnetic strips.
본 발명의 실시예로서, 상기 방법은 자기장에 의해 온도 센서를 인테로게이팅(interrogating)하고 상기 온도 센서의 반응 신호를 전자기적으로 검출하는 것을 더 포함한다.
As an embodiment of the present invention, the method further comprises interrogating the temperature sensor by a magnetic field and electromagnetically detecting a reaction signal of the temperature sensor.
온도 센서의 인테로게이팅(interrogating)은 인테로게이팅 자기장(interrogating magnetic field)을 에머네이팅(emanating)하는 적어도 하나의 코일을 사용하는 것과, 상기 온도 센서의 자기 신호를 검출하기 위한 원격 센싱 장치의 적어도 다른 하나의 코일을 사용하는 것을 포함할 수 있다.
The interrogating of the temperature sensor uses at least one coil for emanating an interrogating magnetic field and a remote sensing device for sensing the magnetic signal of the temperature sensor At least one other coil may be used.
일 실시예로서, 차량 타이어에 온도 센서를 부착하는 것을 포함하여 회전하는 아이템에 온도 센서를 부착할 수 있다.
In one embodiment, a temperature sensor may be attached to a rotating item, including attaching a temperature sensor to the vehicle tire.
본 발명의 구현예 및 실시예로서 몇 가지를 기재하였지만, 이 외에도 본 발명의 청구항이나 균등물에 의한 본 발명의 원리와 정신에서 크게 벗어나지 않는 범위에서 상기 구현예 및 실시예는 변화될 수 있을 것이다.While the invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, .
Claims (20)
상기 온도 센서는 다수의 자기적으로 연결된 직사각형 형상의 비정질 자기 합금 스트립을 포함하고, 상기 스트립들 중 하나 이상의 스트립은 미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 갖고, 그리고 다른 하나의 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율을 갖는 원격 온도 센싱 장치.
A remote temperature sensing device having a temperature sensor that can be mounted on a rotating item,
Wherein the temperature sensor comprises a plurality of magnetically coupled rectangular amorphous magnetic alloy strips, wherein at least one of the strips has a predetermined ferromagnetic Curie temperature and the other strip has a magnetic permeability exceeding 2000 / RTI >
미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 가진 상기 비정질 자기 합금 스트립들은 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는 원격 온도 센싱 장치.
The method according to claim 1,
The amorphous magnetic alloy strips having a predetermined ferromagnetic Curie temperature have a composition formula of Fe a M b B c Si d C e where a, b, c, d, and e are the atomic ratios of 61 <a <81 and 0 <b < 15, 2? C <25, 0 <d <10, 0 <e? 18, a + b + c + d + e = 100, up to 50% M is a selected one of Cr, Mo, Nb, Ti, and W].
2000을 초과하는 자기 투자율을 갖는 상기 다른 하나의 비정질 자기 합금 스트립은 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는 원격 온도 센싱 장치.
The method according to claim 1,
The other amorphous magnetic alloy strip having a magnetic permeability exceeding 2000 has a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h where [a, b, c, e, f, g, , 3 <a <80, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + h = 100, and M is a selected one of Cr, Mo, and Mn.
미리 정해진 강자성 퀴리 온도와 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는 하나의 비정질 자기 합금 스트립; 및
2000을 초과하는 자기 투자율과 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는 상기 다른 하나의 비정질 자기 합금 스트립
을 포함하는 원격 온도 센싱 장치.
The method according to claim 1,
The predetermined ferromagnetic Curie temperature and a composition formula Fe a M b B c Si d C e [a, b, c, d, and e is an atomic ratio, 61 <a <81, 0 <b <15, 2≤c <25 , 0 <d <10, 0 <e≤18, and a + b + c + d + e = 100 and up to 50% of the Fe content can be replaced by Ni, M is Cr, Mo, Nb , Ti, and W], wherein the amorphous magnetic alloy strip has a composition essentially defined by; And
A magnetic permeability of more than 2,000 and a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, f, Satisfying the conditions of <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + And M is at least one selected from Cr, Mo, and Mn, and the other amorphous magnetic alloy strip
And a temperature sensor.
상기 센싱 장치의 다른 하나의 스트립은,
2000을 초과하는 자기 투자율을 갖는 두 개의 비정질 자기 합금 스트립들을 포함하고,
상기 두 개의 비정질 자기 합금 스트립은 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 두 가지의 다른 조성들을 갖는 원격 온도 센싱 장치.
The method according to claim 1,
The other strip of the sensing device,
Comprising two amorphous magnetic alloy strips having a magnetic permeability in excess of 2000,
The two amorphous magnetic alloy strips have a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h where a, b, c, e, f, g, b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + And M is a selected one of Cr, Mo and Mn.
미리 정해진 강자성 퀴리 온도와 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 조성을 갖는 하나의 비정질 자기 합금 스트립; 및
조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 같은 화학 조성을 갖는 두 개의 비정질 자기 합금 스트립들을 포함하는 2000을 초과하는 자기 투자율을 갖는 상기 다른 하나의 스트립
을 포함하는 원격 온도 센싱 장치.
The method according to claim 1,
The predetermined ferromagnetic Curie temperature and a composition formula Fe a M b B c Si d C e [a, b, c, d, and e is an atomic ratio, 61 <a <81, 0 <b <15, 2≤c <25 , 0 <d <10, 0 <e≤18, and a + b + c + d + e = 100 and up to 50% of the Fe content can be replaced by Ni, M is Cr, Mo, Nb , Ti, and W], wherein the amorphous magnetic alloy strip has a composition essentially defined by; And
A <80, 0 <b <41, 0 <c <h, where a, b, c, e, f, g, and h are atomic ratios of the composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h And M satisfies the following relationships: 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + , Mn) having a magnetic permeability of greater than 2000, comprising two amorphous magnetic alloy strips having the same chemical composition as essentially defined by the other strip
And a temperature sensor.
2000을 초과하는 자기 투자율과 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖는 상기 하나 이상의 비정질 자기 합금 스트립; 및
조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의되고, 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 다른 화학 조성을 갖는 다수의 비정질 자기 합금 스트립들
을 포함하는 원격 온도 센싱 장치.
The method according to claim 1,
A magnetic permeability of more than 2,000 and a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, f, Satisfying the conditions of <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + And M is at least one selected from the group consisting of Cr, Mo, and Mn; and at least one amorphous magnetic alloy strip having an essentially defined composition. And
The composition formula Fe a M b B c Si d C e [a, b, c, d, and e is an atomic ratio, 61 <a <81, 0 <b <15, 2≤c <25, 0 <d <10 , 0 < e < 18, a + b + c + d + e = 100 and up to 50% of the Fe content can be replaced by Ni, and M is selected from Cr, Mo, Nb, is one; essentially defined, the composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g c h by [a, b, c, e, f, g, h are an atomic ratio, 3 <a <80, 0 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + h = 100 And M is a selected one of Cr, Mo, and Mn], and a plurality of amorphous magnetic alloy strips
And a temperature sensor.
상기 온도 센서가 자기장에 의해 인테로게이팅(interrogating)되고, 상기 온도 센서의 반응 신호가 전자기적으로 검출되는 원격 온도 센싱 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature sensor is interrogated by a magnetic field and a reaction signal of the temperature sensor is electromagnetically detected.
상기 센싱 장치는 인테로게이팅 자기장(interrogating magnetic field)을 에머네이팅(emanating)하는 하나 이상의 코일과 상기 온도 센서의 자기 반응을 검출하는 하나 이상의 코일을 갖는 원격 온도 센싱 장치.
The method of claim 8,
Wherein the sensing device has at least one coil for emanating an interrogating magnetic field and at least one coil for detecting the magnetic response of the temperature sensor.
상기 회전하는 아이템은 차량의 타이어인 원격 온도 센싱 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the rotating item is a tire of a vehicle.
하나 이상 스트립이 미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 갖고, 그리고 다른 하나의 스트립이 2000을 초과하는 자기 투자율을 갖는 다수의 직사각형 형상의 비정질 자기 합금 스트립들을 온도센서를 형성하기 위해 자기적으로 연결하는 단계; 및
온도 센서를 회전하는 아이템에 부착하는 단계
를 포함하는 원격 온도 센싱 장치의 이용 방법.
A method of using a remote temperature sensing device having a temperature sensor capable of being mounted on a rotating item,
Magnetically connecting a plurality of rectangular shaped amorphous magnetic alloy strips with at least one strip having a predetermined ferromagnetic Curie temperature and the other strip having a magnetic permeability exceeding 2000, to form a temperature sensor; And
Attaching a temperature sensor to a rotating item
Gt; a < / RTI > remote temperature sensing device.
조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖도록 미리 정해진 강자성 퀴리 온도을 갖는 상기 비정질 자기 합금 스트립들은 준비하는 단계를 더 포함하는 원격 온도 센싱 장치의 이용 방법.
The method of claim 11,
The composition formula Fe a M b B c Si d C e [a, b, c, d and e is an atomic ratio, 61 <a <81, 0 <b <15, 2≤c <25, 0 <d <10, 0 < e < 18 and a + b + c + d + e = 100 and up to 50% of the Fe content can be replaced by Ni, and M is a selected one of Cr, Mo, Nb, ≪ / RTI > further comprising the step of preparing said amorphous magnetic alloy strips having a predetermined ferromagnetic Curie temperature to have a composition essentially defined by said method.
2000을 초과하는 자기 투자율과 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖도록 하나 이상의 비정질 자기 합금 스트립을 준비하는 단계를 더 포함하는 원격 온도 센싱 장치의 이용 방법.
The method of claim 11,
A magnetic permeability of more than 2,000 and a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, f, Satisfying the conditions of <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + And M is one selected from the group consisting of Cr, Mo, and Mn. ≪ Desc / Clms Page number 12 >
상기 비정질 자기 합금 스트립들을 준비하는 단계를 더 포함하고,
미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 갖는 하나의 비정질 자기 합금 스트립은 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖고, 그리고,
상기 다른 하나의 비정질 자기 합금 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율을 가지며, FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖는 원격 온도 센싱 장치의 이용 방법.
The method of claim 11,
Further comprising the step of preparing the amorphous magnetic alloy strips,
An amorphous magnetic alloy strip having a predetermined ferromagnetic Curie temperature has a composition formula Fe a M b B c Si d C e where a, b, c, d, and e are the atomic ratios of 61 <a <81 and 0 <b C, d, e, e, and e can be replaced by Ni, up to 50% of the Fe content, , M is a selected one of Cr, Mo, Nb, Ti and W]
The other amorphous magnetic alloy strip has a magnetic permeability exceeding 2000, and Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, f, g, , 3 <a <80, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + h = 100, and M is one of Cr, Mo, and Mn.
적어도 두 개의 비정질 자기 합금 스트립들을 준비함으로써, 상기 센싱 장치의 미리 정해진 강자성 퀴리 온도를 가지는 상기 하나 이상의 스트립과 상기 다른 하나의 스트립을 준비하는 단계를 더 포함하고,
상기 하나 이상의 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율을 가지고, 상기 하나 이상의 스트립과 상기 다른 하나의 스트립 각각은 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 원자비로, 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의해 필수적으로 정의된 두 개의 다른 조성들을 갖는 원격 온도 센싱 장치의 이용 방법.
The method of claim 11,
Further comprising preparing the at least one strip and the other strip having a predetermined ferromagnetic Curie temperature of the sensing device by preparing at least two amorphous magnetic alloy strips,
Wherein the at least one strip has a magnetic permeability of greater than 2000 and wherein each of the at least one strip and the at least one other strip has a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, 4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <f, g, h are the atomic ratios of 3 <a <80, 0 <b <41, 0 <c <72, 0 <e < 4, a + b + c + e + f + g + h = 100, and M is one of Cr, Mo and Mn. Way.
상기 두 개의 비정질 자기 합금 스트립들을 준비하는 단계를 더 포함하고,
하나의 비정질 자기 합금 스트립은 미리 정해진 강자성 퀴리 온도와 조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 가지고, 그리고
다른 하나의 스트립은 2000을 초과하는 자기 투자율과 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖는 원격 온도 센싱 장치의 이용 방법.
The method of claim 11,
Further comprising the step of preparing the two amorphous magnetic alloy strips,
A single amorphous magnetic alloy strip has a predetermined ferromagnetic Curie temperature and a composition formula Fe a M b B c Si d C e where a, b, c, d, and e are the atomic ratios of 61 <a <81 and 0 <b < 15, 2? C <25, 0 <d <10, 0 <e? 18, a + b + c + d + e = 100, up to 50% M is a selected one of Cr, Mo, Nb, Ti and W], and
The other strip has a magnetic permeability exceeding 2000 and a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h where a, b, c, e, f, g, b <41, 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + And M is a selected one of Cr, Mo and Mn.
2000을 초과하는 자기 투자율과 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 조성을 갖는 상기 하나 이상의 비정질 자기 합금 스트립을 준비하는 단계; 및
조성식 FeaMbBcSidCe[a, b, c, d, 및 e는 원자비로, 61<a<81, 0<b<15, 2≤c<25, 0<d<10, 0<e≤18이고, a+b+c+d+e=100을 만족하며, Fe함량의 50%까지 Ni,로 대체될 수 있고, M은 Cr, Mo, Nb, Ti, W 중 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의되고, 조성식 FeaNibCocMeBfSigCh[a, b, c, e, f, g, h는 3<a<80, 0<b<41, 0<c<72, 0<e<4, 1<f<20, 0<g<16, 0<h<4, a+b+c+e+f+g+h=100을 만족하며, M은 Cr, Mo, Mn 중에서 선택된 하나임]에 의하여 필수적으로 정의된 다른 화학적 조성들을 가진 다수의 비정질 자기 합금 스트립들을 준비하는 단계
를 더 포함하는 원격 온도 센싱 장치의 이용 방법.
The method of claim 11,
Magnetic permeability and a composition formula exceeding 2000 Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, f, g, h is 3 <a <80, 0 < b <41, 0 a + b + c + e + f + g + h = 100, and M is an integer satisfying 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g < Cr, Mo, and Mn], the at least one amorphous magnetic alloy strip having a composition essentially defined by; And
The composition formula Fe a M b B c Si d C e [a, b, c, d, and e is an atomic ratio, 61 <a <81, 0 <b <15, 2≤c <25, 0 <d <10 , 0 < e < 18, a + b + c + d + e = 100 and up to 50% of the Fe content can be replaced by Ni, and M is selected from Cr, Mo, Nb, essentially as defined in by is one], expressed by a composition formula Fe a Ni b Co c M e B f Si g C h [a, b, c, e, f, g, h is 3 <a <80, 0 < b <41 , 0 <c <72, 0 <e <4, 1 <f <20, 0 <g <16, 0 <h <4, a + b + c + e + f + g + h = M is one selected from the group consisting of Cr, Mo, and Mn], the method comprising the steps of: preparing a plurality of amorphous magnetic alloy strips having different chemical compositions,
Further comprising the steps < RTI ID = 0.0 > of: < / RTI >
자기장에 의해 상기 온도 센서를 인테로게이팅(interrogating)하는 단계; 및
상기 온도 센서의 반응 신호를 전자기적으로 검출하는 단계
를 더 포함하는 원격 온도 센싱 장치의 이용 방법.
The method of claim 11,
Interrogating the temperature sensor by a magnetic field; And
Electromagnetically detecting a reaction signal of the temperature sensor
Further comprising the steps < RTI ID = 0.0 > of: < / RTI >
상기 온도 센서를 인테로게이팅(interrogating)하는 단계는,
인테로게이팅 자기장(interrogating magnetic field)을 에머네이팅(emanating)하도록 하나 이상의 코일을 이용하는 단계; 및
상기 온도 센서의 자기 반응을 검출하도록 하나 이상의 코일을 이용하는 단계
를 포함하는 원격 온도 센싱 장치의 이용 방법.
19. The method of claim 18,
The step of interrogating the temperature sensor comprises:
Using one or more coils to emanate an interrogating magnetic field; And
Using one or more coils to detect the magnetic response of the temperature sensor
Gt; a < / RTI > remote temperature sensing device.
상기 온도 센서를 회전하는 아이템에 부착하는 단계는, 차량 타이어에 상기 온도 센서를 부착하는 단계를 포함하는 원격 온도 센싱 장치의 이용 방법.The method of claim 11,
Wherein attaching the temperature sensor to a rotating item comprises attaching the temperature sensor to a vehicle tire.
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