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非晶態(tài)金屬合金帶片的縮小彎曲退火的制作方法

文檔序號(hào):6689470閱讀:348來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:非晶態(tài)金屬合金帶片的縮小彎曲退火的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種電子物品監(jiān)視(EAS)系統(tǒng)中采用的磁機(jī)械標(biāo)記,以及其制造方法和設(shè)備。
眾所周知,電子物品監(jiān)視系統(tǒng)可用于防止或嚇阻對(duì)零售設(shè)施中商品的偷盜。在一種典型系統(tǒng)中,將標(biāo)記固定到商品上,該標(biāo)記被設(shè)計(jì)為與位于商店出口處的電磁場(chǎng)或磁場(chǎng)相互作用。如果將標(biāo)記帶入該場(chǎng)中或“詢問區(qū)域”內(nèi),則該標(biāo)記的存在會(huì)被檢測(cè)出來(lái),并產(chǎn)生警報(bào)。有些此類標(biāo)記在結(jié)帳柜臺(tái)處待商品付款后被有意去除。另一些類型的標(biāo)記在結(jié)帳處由一種改變標(biāo)記電磁或磁特性的滅活裝置使之無(wú)效,以使該標(biāo)記在詢問區(qū)域不再能被檢測(cè)出來(lái)。
一種類型的磁EAS系統(tǒng)稱作諧波系統(tǒng),因其基于如下原理,即一個(gè)通過具有選定頻率電場(chǎng)的磁性材料干擾該場(chǎng),并產(chǎn)生選定頻率的諧波擾動(dòng)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)被調(diào)至能夠識(shí)別一定的諧波頻率,并且如果存在,即引起警報(bào)。所產(chǎn)生的諧波頻率是磁性材料的磁滯回線的非線性度的函數(shù)。
另一種類型的EAS系統(tǒng)采用包含磁致伸縮元件的磁機(jī)械標(biāo)記。例如,授予Anderson等人的美國(guó)專利US4,510,489,公開了一種包含一段帶狀磁致伸縮非晶體材料的標(biāo)記,該材料包含在一個(gè)狹長(zhǎng)外殼中,位于一個(gè)偏磁元件附近。所述磁致伸縮元件有時(shí)稱作“觸發(fā)元件”,而所述偏磁元件可認(rèn)為是“控制元件”。該磁致伸縮元件被制造成,使得所述偏磁元件被磁化至一定程度時(shí),它能在一既定頻率處諧振。在詢問區(qū)域,適當(dāng)?shù)恼袷幤魈峁┮欢l率的交變磁場(chǎng),當(dāng)所述偏磁元件被磁化到一定程度時(shí),則暴露于該場(chǎng)中的所述磁致伸縮元件它能在該頻率處機(jī)械諧振。
根據(jù)Anderson等人專利公開的一種技術(shù),其標(biāo)記在前述諧振頻率之外還具有一個(gè)“反諧振頻率”,在此頻率處由于磁機(jī)耦合產(chǎn)生的存儲(chǔ)機(jī)械能近于零。在詢問區(qū)域提供磁場(chǎng)的的詢問電路,掃過包含標(biāo)記的諧振和反諧振頻率的頻率范圍,并在詢問區(qū)域提供接收電路,以便通過探測(cè)在諧振頻率處出現(xiàn)的傳輸能量峰值和在反諧振頻率處出現(xiàn)的谷值來(lái)探測(cè)標(biāo)記的特征信號(hào)。
在Anderson等人提供的另一種監(jiān)視系統(tǒng)中,采用的磁機(jī)械標(biāo)記具有一個(gè)未經(jīng)掃描的詢問頻率,而仍保留該標(biāo)記的諧振頻率。此頻率的詢問場(chǎng)以脈沖或突發(fā)形式提供。當(dāng)在該詢問場(chǎng)中出現(xiàn)標(biāo)記時(shí),其觸發(fā)元件由每次脈沖激勵(lì)(假設(shè)控制元件已被適當(dāng)磁化),而在每次脈沖結(jié)束后,該觸發(fā)元件都經(jīng)受一次阻尼機(jī)械振蕩,即所謂“振鈴?fù)ㄖ?。?biāo)記發(fā)射的有效信號(hào)被探測(cè)電路探測(cè)到,該探測(cè)電路與所述詢問電路同步,并且被設(shè)置為在脈沖后的靜止期間處于觸發(fā)態(tài)。這種脈沖場(chǎng)式的磁機(jī)械EAS系統(tǒng)本申請(qǐng)的受讓人處有售,商標(biāo)名為“Ultra*Max”,并且已得到廣泛應(yīng)用。
前述美國(guó)專利US 4,510,489的公開在此引入作為參考。
在通常使用的磁機(jī)械標(biāo)記中,其觸發(fā)元件由稱作Metglas2826MB(可由位于新澤西州莫里斯鎮(zhèn)的聯(lián)合信號(hào)公司Allied Signal Inc.,MorrisTownship,New Jersey購(gòu)得)的非晶態(tài)鐵鎳合金制成,其成分為Fe40Ni38Mo4B18(根據(jù)原子百分比)。該材料通過在一個(gè)冷卻輪盤上澆鑄而形成,以制出一個(gè)約半英寸寬的薄連續(xù)帶片。該連續(xù)帶片被切成約1.5英寸長(zhǎng)的片斷以制成用于磁機(jī)械標(biāo)記的觸發(fā)元件。


圖1為Metglas 2826MB材料制得的觸發(fā)元件20的示意性側(cè)視圖,置于由虛線22表示的平表面上。元件20長(zhǎng)度為L(zhǎng),約1.5英寸,沿其長(zhǎng)度L呈現(xiàn)彎曲,使得元件20的中央部分形成一個(gè)由表面22上移距離D的“冠”。彎曲距離D的典型測(cè)量值約為0.033英寸(應(yīng)當(dāng)理解,圖中為清楚顯示起見,放大了元件20的彎曲),但是澆鑄過程本身是可變的并會(huì)形成彎曲距離D超過0.040英寸或低至0.005英寸的1.5英寸切割條。垂直距離D除以元件20的長(zhǎng)度L,得到徑向彎曲對(duì)長(zhǎng)度的比率,一般大于2%(.033/1.5=0.022)。
圖2是按現(xiàn)有技術(shù)制造的并設(shè)有觸發(fā)元件20的標(biāo)記24橫截面的簡(jiǎn)略側(cè)視圖。標(biāo)記24包括一個(gè)外殼26,其中含有觸發(fā)元件20。外殼26的尺寸設(shè)定為使得觸發(fā)元件20能夠響應(yīng)于詢問場(chǎng)信號(hào)自由地機(jī)械諧振。
盡管圖中沒有單獨(dú)畫出,一般在外殼26的底部或頂壁的外表面附著有一個(gè)偏置元件。另一方面,該偏置元件可以?shī)A在形成頂壁或底壁的外殼材料的兩層之間。
由于觸發(fā)元件20呈現(xiàn)的彎曲,以及提供觸發(fā)元件機(jī)械振動(dòng)空間的需要,所以外殼26的厚度或高度制成重要尺寸H。特別是,公知磁機(jī)械標(biāo)記具有的整體厚度或高度至少約.065英寸,一般整體高度為.080英寸。傳統(tǒng)磁機(jī)械標(biāo)記的這種厚度特征使得難于或不便于將該標(biāo)記應(yīng)用于需要EAS系統(tǒng)保護(hù)的商品中。
在待審查的序列號(hào)為No.08/269,651的美國(guó)專利申請(qǐng)中(與本申請(qǐng)具有相同申請(qǐng)人和相同受讓人),公開了如下技術(shù),在存在飽和橫向磁場(chǎng)時(shí)對(duì)非晶態(tài)鐵鈷合金的預(yù)切條進(jìn)行退火,以制造用于磁機(jī)械標(biāo)記的觸發(fā)元件。經(jīng)退火的鐵鈷觸發(fā)元件的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于,它們具有相當(dāng)平坦和線性的磁滯回線特征,因而在置于諧波EAS系統(tǒng)中時(shí)不易產(chǎn)生錯(cuò)誤報(bào)警。此鐵鈷觸發(fā)元件的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn),如上述′651專利申請(qǐng)中所述,在于退火可以形成一個(gè)平坦表面以減小或消除任何徑向彎曲,從而有可能制得低輪廓的磁機(jī)械標(biāo)記。上述′651申請(qǐng)公開的內(nèi)容在此引入作為參考。
′651申請(qǐng)所述的鐵鈷觸發(fā)元件也可用一連續(xù)退火方法形成,在其中帶片在輪之間傳輸通過退火爐,并被切成分帶片,該連續(xù)方法公開在待審申請(qǐng)08/420,757(與本申請(qǐng)有相同的發(fā)明人和受讓人)中。
雖然前述待審查申請(qǐng)公開了采用鐵鈷合金實(shí)現(xiàn)低輪廓磁機(jī)械標(biāo)記的技術(shù),但還需要制造采用由傳統(tǒng)鐵鎳材料制成的觸發(fā)元件的低輪廓標(biāo)記。
已有人試圖在大直徑輪盤上澆鑄鐵鎳材料以減小成品帶片的澆鑄曲率。然而,一般地,這些嘗試制造出的材料所提供的輸出信號(hào)幅度基本上比傳統(tǒng)技術(shù)制造的材料低。
也有人試圖通過在兩平板之間擠壓此帶片時(shí)對(duì)該澆鑄帶片進(jìn)行熱處理以減小此帶片的曲率。盡管通過這種方法可減小其曲率,但是也降低了材料的所需磁特性,從而制得的觸發(fā)元件同樣不能提供足夠強(qiáng)度的輸出信號(hào)。
相應(yīng)地,本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供減小適于制造用于磁機(jī)械標(biāo)記的觸發(fā)元件的鐵鎳合金帶片軸向曲率的技術(shù),并且基本不影響材料所需的磁特性。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種利用傳統(tǒng)組分觸發(fā)元件的低輪廓磁機(jī)械標(biāo)記。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種制造用于磁機(jī)械電子物品監(jiān)視標(biāo)記的磁致伸縮元件的方法,包括如下步驟提供一非晶態(tài)金屬合金的連續(xù)帶片,在一個(gè)加熱位置對(duì)該連續(xù)非晶態(tài)合金帶片進(jìn)行熱處理并連續(xù)地傳送該帶片通過該加熱位置,以及將該熱處理帶片切割成各具有預(yù)定長(zhǎng)度的分離帶片。
進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的這一方面,在上述熱處理步驟中沿所述帶片的軸向向該連續(xù)合金帶片施加彎曲,并且其取向與熱處理之前該帶片呈現(xiàn)的軸向曲率取向相反。上述熱處理和施加彎曲過程可通過以適當(dāng)方式將所述帶片沿一個(gè)加熱滾筒纏繞來(lái)同時(shí)進(jìn)行。熱處理最好在至少300℃的溫度下進(jìn)行,并且所述連續(xù)帶片可利用卷盤和壓輪機(jī)構(gòu)由一個(gè)供給輪傳送至一個(gè)收集輪。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種用于磁機(jī)械電子物品監(jiān)視標(biāo)記的磁致伸縮元件,它通過如下過程制得對(duì)一非晶態(tài)金屬合金的連續(xù)帶片進(jìn)行熱處理,同時(shí)沿該帶片的軸向施加彎曲,然后將該經(jīng)熱處理的帶片切割成多個(gè)分離帶片。進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的此方面,施加彎曲的實(shí)施,能夠減小熱處理前所述連續(xù)帶片呈現(xiàn)的軸向彎曲程度。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面,提供了一種用于磁機(jī)械電子物品監(jiān)視系統(tǒng)的標(biāo)記,包含一如前文所述的觸發(fā)元件。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面,提供了一種磁機(jī)械電子物品監(jiān)視系統(tǒng),它包括用于在詢問區(qū)域產(chǎn)生一選定頻率的交替變化電磁場(chǎng)的勵(lì)磁電路,并包括一詢問線圈;一固定于需通過所述詢問區(qū)域的物品上的標(biāo)記,并包括一個(gè)非晶態(tài)磁致伸縮元件,通過如下過程制得對(duì)一非晶態(tài)金屬合金的連續(xù)帶片進(jìn)行熱處理,同時(shí)沿該帶片的軸向施加彎曲,然后將該經(jīng)熱處理的帶片切割成多個(gè)分離帶片;該標(biāo)記還包括一個(gè)與該磁致伸縮元件相鄰的偏置元件,該偏置元件被磁性偏置以使該磁致伸縮元件在置于所述交變場(chǎng)中時(shí)產(chǎn)生機(jī)械諧振;以及用于探測(cè)該磁致伸縮元件的機(jī)械諧振的探測(cè)電路。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面,提供了一種用于磁機(jī)械電子物品監(jiān)視系統(tǒng)的標(biāo)記,包含一主要成份為Fe40Ni38Mo4B18的不連續(xù)的非晶態(tài)帶片,該標(biāo)記的整體厚度小于0.065英寸。
根據(jù)根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面,提供了一種減小具有縱軸的非晶態(tài)金屬合金帶片的軸向彎曲度的方法,它包括如下步驟對(duì)該非晶態(tài)金屬合金帶片進(jìn)行熱處理,并且在此熱處理過程中同時(shí)沿該帶片的縱軸向該合金帶片施加彎曲,且取向與熱處理之前該帶片呈現(xiàn)的軸向曲率取向相反。進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明的上述后一方面,所述非晶態(tài)金屬合金帶片可以是連續(xù)帶片,并且上述熱處理和施加彎曲過程可以在由一供給輪向一收集輪傳送所述連續(xù)帶片時(shí)進(jìn)行。
圖1為按照現(xiàn)有技術(shù)提供的用于磁機(jī)械標(biāo)記中的觸發(fā)元件的概略側(cè)視圖。
圖2為按照現(xiàn)有技術(shù)提供的含有圖1觸發(fā)元件的磁機(jī)械標(biāo)記的簡(jiǎn)略剖面?zhèn)纫晥D。
圖3A為表示根據(jù)本發(fā)明提供的處理設(shè)備的簡(jiǎn)略側(cè)視圖,圖3B為作為圖3A設(shè)備一個(gè)部件的加熱滾筒的簡(jiǎn)略剖面?zhèn)纫晥D。
圖4為通過在不同溫度和不同退火時(shí)間下操作圖3A的處理設(shè)備所獲得的,用于磁機(jī)械標(biāo)記的觸發(fā)元件的曲率降低圖表。
圖5為表示圖1現(xiàn)有技術(shù)觸發(fā)元件呈現(xiàn)的諧振頻率和輸出信號(hào)幅度變化響應(yīng)于偏置磁場(chǎng)改變的圖表。
圖6為運(yùn)用圖3A中處理設(shè)備根據(jù)時(shí)間和溫度參數(shù)不同組合獲得的,使材料諧振頻率最小化所需的偏置磁場(chǎng)不同值的圖表。
圖7為運(yùn)用圖3A處理設(shè)備根據(jù)時(shí)間和溫度參數(shù)不同組合獲得的材料頻率阱的特性圖表。
圖8為運(yùn)用圖3A處理設(shè)備根據(jù)時(shí)間和溫度參數(shù)不同組合獲得的材料相應(yīng)輸出幅度特性的圖表。
圖9為采用裝有根據(jù)本發(fā)明觸發(fā)元件的磁機(jī)械標(biāo)記的電子物品監(jiān)視系統(tǒng)的簡(jiǎn)略方框圖。
下面參照?qǐng)D3A和3B,描述根據(jù)本發(fā)明提供的用于由一非晶態(tài)金屬合金的連續(xù)帶片制成磁機(jī)械EAS標(biāo)記的觸發(fā)元件的方法和處理設(shè)備。
所述處理設(shè)備都以參考標(biāo)記30表示。設(shè)備30對(duì)上述Metglas 2826MB材料的一連續(xù)帶片32進(jìn)行處理,以減小或消除其結(jié)合圖1所述的軸向彎曲。該處理設(shè)備包括一加熱滾筒34,一供給輪36,由其解開合金帶片32并傳送至所述加熱滾筒34,和一收集輪38,帶片32在經(jīng)由滾筒34傳送后纏繞其上。一導(dǎo)引輥37限定了帶片由供給輪36至加熱滾筒34的部分路徑。在加熱滾筒34周圍設(shè)置有一外罩39,以使?jié)L筒34發(fā)出的熱量保持在滾筒34的附近。在外罩39上設(shè)置有狹縫41,以作為帶片32的入口和出口。帶片28嵌入一卷盤40和一壓輪42之間,它們位于加熱滾筒34和收集輪38之間。卷盤40,與壓輪42配合,沿帶片從供給輪36到加熱滾筒34的路徑牽引帶片,然后朝向收集輪38。應(yīng)當(dāng)理解,為了驅(qū)動(dòng)卷盤40和輪36與38,分別設(shè)置有電機(jī)(未示出)。對(duì)電機(jī)的控制可由操作員或適當(dāng)?shù)目刂茩C(jī)構(gòu)進(jìn)行。
帶片32由供給輪36以一定速率提供,使得在導(dǎo)引輥37和加熱滾筒34的上游讓帶片中形成一環(huán)43。環(huán)43處帶片的重量對(duì)帶片在滾筒34處的部分施加張力,從而使帶片保持與滾筒34表面的接觸。
加熱滾筒34的進(jìn)一步細(xì)節(jié)顯示在圖3B中。滾筒34最好制成中空的圓柱狀,例如由無(wú)磁不銹鋼或鋁制成。在滾筒34的內(nèi)部設(shè)有一加熱元件45以使?jié)L筒34保持在所需的溫度。盡管滾筒34可以旋轉(zhuǎn)安裝,但在一優(yōu)選實(shí)施例中,滾筒34被固定安裝(通過來(lái)畫出的安裝裝置)并允許帶片在滾筒34的表面上滑動(dòng)。
再參照?qǐng)D3A,合金帶片32從供給輪36上解開提供給加熱滾筒34,并帶有如圖3A的44處所示取向的帶片32澆鑄軸向彎曲。然后將帶片32卷在滾筒34的外圍,使得帶片32逆著澆鑄軸向彎曲地“向后彎曲”。換句話說,在滾筒34處對(duì)帶片32沿與帶片澆鑄軸向彎曲方向相反的方向施加一軸向彎曲。帶片32的這種“向后彎曲”,連同滾筒34對(duì)帶片32的直接加熱,至少部分地消除了導(dǎo)致軸向彎曲的所述澆鑄應(yīng)力,從而降低了彎曲程度,如圖3A中46處所示。
帶片32約12.7mm寬,在由圖3A所示設(shè)備降低了彎曲之后,被切割成長(zhǎng)約37.44mm的分離帶片。在所述設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,加熱滾筒34的直徑約35.18mm(1.385英寸),并被保持在約300℃至約375℃的溫度范圍內(nèi)。退火時(shí)間可確定為沿帶片32上一點(diǎn)與滾筒34的表面保持接觸的時(shí)間。相應(yīng)地,該退火時(shí)間是帶片32傳送速度、滾筒34的直徑、以及與帶片32接觸的滾筒周邊所占比例(纏繞角)的函數(shù)。在所述設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中,保持了約180的纏繞角,盡管可考慮一更小或更大的纏繞角。按照運(yùn)作該設(shè)備的優(yōu)選方法,退火時(shí)間在約0.5至4.5秒的范圍內(nèi)。
同樣可嘗試提供一直徑小于或大于優(yōu)選直徑35.18mm的加熱滾筒34。相應(yīng)地,較大直徑的滾筒34可對(duì)帶片32進(jìn)行更有效的加熱,但其施加的彎曲程度較小。
如圖4所示,或者通過增加退火時(shí)間,或者通過提高退火溫度,都可達(dá)到對(duì)所述非晶態(tài)合金材料澆鑄曲率的更大程度降低。在圖4中,實(shí)心菱形表示在300℃的退火溫度得到的結(jié)果,實(shí)心矩形表示在325℃的退火溫度得到的結(jié)果,陰影圓圈表示在350℃的退火溫度得到的結(jié)果,空心菱形表示在375℃的退火溫度得到的結(jié)果??紤]這些退火溫度之一,可以看出,增加退火時(shí)間可提高縮小彎曲的效率,甚至于當(dāng)退火在一更高溫度進(jìn)行相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間時(shí),會(huì)產(chǎn)生與澆鑄曲率方向相反的彎曲。例如,將會(huì)看到,在350℃退火2.2秒可得到大體平坦的帶片(近于零曲率)。然而,在應(yīng)用上述曲率降低方法時(shí),必須考慮的一個(gè)因素是,退火可能對(duì)材料的磁特性產(chǎn)生不良效果。
圖5為表示傳統(tǒng)鑄態(tài)的Metglas 2826MB材料磁特性的圖表。在圖5中,實(shí)曲線表示鐵鎳觸發(fā)元件的諧振頻率作為所施加偏置場(chǎng)的函數(shù)是如何變的。虛曲線表示作為所述偏置場(chǎng)函數(shù)的輸出信號(hào)幅度的變化。圖5所示的幅值強(qiáng)度為“A1”強(qiáng)度,即在上述脈沖場(chǎng)磁機(jī)械系統(tǒng)中詢問信號(hào)脈沖結(jié)束后1毫秒所獲得的信號(hào)強(qiáng)度。
所述觸發(fā)元件的一個(gè)重要特性是其“頻率阱深度”,它作為諧振頻率從最低諧振頻率(在約7.5奧斯特偏置場(chǎng)中約為57.3kHz)到在1奧斯特偏置場(chǎng)中的諧振頻率的偏移被測(cè)出。由于所述鑄態(tài)材料在1奧斯特的諧振頻率為約59.9kHz,則該鑄態(tài)材料的頻率阱深度為約2.6kHz。足夠的頻率阱深度是需要的,因?yàn)闉榱耸顾鰳?biāo)記無(wú)效,對(duì)控制元件的消磁處理必須具有足夠的諧振頻率偏移。
同樣需要具有高幅值的“振鈴?fù)ㄖ毙盘?hào)。典型地,在磁機(jī)械標(biāo)記中的有效偏置場(chǎng)約為5.5奧斯特,并且如圖5所示,其生成的A1振鈴?fù)ㄖ盘?hào)為250mV左右。
圖6說明本發(fā)明的曲率降低退火方法如何降低獲得最小諧振頻率的偏置場(chǎng),退火時(shí)間增加時(shí)在最小頻率處的偏置場(chǎng)降低更多。在圖6中,實(shí)心矩形表示在325℃的退火溫度得到的結(jié)果,陰影圓圈表示在350℃的退火溫度得到的結(jié)果。需要為所述標(biāo)記提供對(duì)應(yīng)于最小諧振頻率的偏置場(chǎng),或者接近于最小頻率偏置場(chǎng)值的偏置場(chǎng),以便使由地磁場(chǎng)對(duì)觸發(fā)元件施加的有效偏置的改變作用所引起的諧振頻率變化最小。
如圖7所示,頻率阱深度通過曲率降低退火方法得以降低。同樣,實(shí)心矩形表示在325℃的退火溫度得到的結(jié)果,陰影圓圈表示在350℃的退火溫度得到的結(jié)果。
接著,圖8表示退火對(duì)振鈴?fù)ㄖ盘?hào)幅度的反作用,其實(shí)心方框和陰影圓圈仍然分別表示相對(duì)于A1振鈴?fù)ㄖ仍?25℃和350℃的退火溫度得到的結(jié)果。
考慮到由所述曲率降低過程引起的不利效果,在完全的曲率降低和對(duì)磁特性的最低影響之間達(dá)成折衷是可取的。對(duì)于35.18mm的加熱滾筒,已經(jīng)得到一組適當(dāng)?shù)耐嘶饏?shù),即350℃時(shí)進(jìn)行1.5秒,這對(duì)于1.5英寸的切割帶片會(huì)產(chǎn)生約.010英寸(10mils)的彎曲距離(D),而不過分改變頻率阱深度或振鈴?fù)ㄖ盘?hào)幅度。通過這些參數(shù),可得到小于0.7%的軸向彎曲對(duì)長(zhǎng)度的比率。通過采用經(jīng)過本發(fā)明的曲率降低處理的鐵鎳合金,可制得整體厚度約.055至.037英寸的低輪廓標(biāo)記。這些標(biāo)記呈現(xiàn)的A1振鈴?fù)ㄖ燃s200mV,最小諧振頻率的偏置場(chǎng)約5.9奧斯特,并且頻率阱深度約1.95kHz。
圖9表示采用根據(jù)本發(fā)明制造的,利用經(jīng)受上述曲率降低處理的鐵鎳觸發(fā)元件的磁機(jī)械標(biāo)記24′的脈沖詢問EAS系統(tǒng)。
圖9所示的系統(tǒng)包括一同步電路200,它控制一勵(lì)磁電路201和一接收電路202的運(yùn)作。該同步電路200向勵(lì)磁電路201發(fā)出一個(gè)同步選通脈沖,該同步選通脈沖觸發(fā)勵(lì)磁電路201。在被觸發(fā)后,在同步脈沖持續(xù)時(shí)間內(nèi),勵(lì)磁電路201產(chǎn)生并發(fā)出一詢問信號(hào)至詢問線圈206。響應(yīng)于該詢問信號(hào),詢問線圈206產(chǎn)生一詢問磁場(chǎng),它反過來(lái)激勵(lì)標(biāo)記24′的觸發(fā)元件產(chǎn)生機(jī)械諧振。
在詢問信號(hào)脈沖結(jié)束之后,同步電路200向接收電路202發(fā)出一選通脈沖,此后一選通脈沖觸發(fā)所述電路202。在電路202被觸發(fā)的期間,如果有標(biāo)記出現(xiàn)在所述詢問磁場(chǎng)中,該標(biāo)記會(huì)在接收線圈207中產(chǎn)生一頻率為標(biāo)記機(jī)械諧振頻率的信號(hào)。此信號(hào)由接收電路202探測(cè),接收電路202響應(yīng)于該探測(cè)信號(hào)產(chǎn)生一信號(hào)送至指示器203以產(chǎn)生警報(bào)等??傊邮针娐?02保持與勵(lì)磁電路201同步,使得接收電路202只有在脈沖詢問場(chǎng)的各次脈沖之間的靜止期間才是被觸發(fā)的。
前面描述了包括一個(gè)用于通過與所述合金帶片直接接觸對(duì)其加熱的中空柱狀加熱滾筒34的圖3A中所示曲率降低設(shè)備。然而,也考慮提供了一曲面加熱表面,以半圓設(shè)備或其它曲面形狀的設(shè)備的方式,用于對(duì)所述合金帶片加熱和“向后”彎曲。也可考慮通過在爐中或類似裝置中加熱時(shí)向后彎曲分離的帶片,對(duì)由鑄態(tài)合金帶片切割成的分離帶片進(jìn)行曲率降低處理。然而,應(yīng)當(dāng)相信,這種方法在不對(duì)切割帶片的磁特性產(chǎn)生過多損害的情況下,不能提供足夠的曲率降低程度。
在不偏離本發(fā)明的情況下,可對(duì)前述標(biāo)記作出其它不同變化并對(duì)所述實(shí)施例作出改動(dòng)。因而本發(fā)明的這些特定優(yōu)選實(shí)施例只是說明性的,不具有限定意義。本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍在下面的權(quán)利要求中提出。
權(quán)利要求
1.一種制造用于磁機(jī)械電子物品監(jiān)視標(biāo)記的磁致伸縮元件的方法,包括如下步驟提供一非晶態(tài)金屬合金的連續(xù)帶片;在一加熱位置對(duì)該連續(xù)非晶態(tài)合金帶片進(jìn)行熱處理并連續(xù)地傳送該帶片通過該加熱位置;以及將經(jīng)熱處理的該帶片切割成各具有預(yù)定長(zhǎng)度的不連續(xù)的帶片。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括在所述熱處理步驟中沿所述帶片的軸向向該連續(xù)非晶態(tài)合金帶片施加彎曲的步驟。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其中所述對(duì)連續(xù)非晶態(tài)合金帶片熱處理和對(duì)其施加彎曲的步驟可通過將所述帶片圍繞一加熱滾筒纏繞來(lái)進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求2所述的方法,其中對(duì)所述帶片施加彎曲的取向與在所述熱處理步驟之前該帶片呈現(xiàn)的軸向彎曲取向相反。
5.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述連續(xù)帶片包括鐵、鎳、鉬和硼的合金。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其中所述連續(xù)帶片主要成份為Fe40Ni38Mo4B18。
7.如權(quán)利要求1所述的方法,其中所述熱處理步驟在至少300℃的溫度下進(jìn)行。
8.一種用于對(duì)非晶態(tài)金屬合金連續(xù)帶片進(jìn)行熱處理的設(shè)備,包括用于向該連續(xù)非晶態(tài)合金帶片提供熱量的加熱裝置,和用于沿通過所述加熱裝置的路徑連續(xù)傳送所述帶片的傳送裝置。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備,其中所述加熱裝置包括用于沿所述連續(xù)非晶態(tài)合金帶片的軸向向所述帶片施加彎曲的彎曲裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備,其中所述加熱裝置包括一加熱滾筒,所述連續(xù)帶片纏繞其上。
11.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備,還包括一供給輪,所述連續(xù)帶片由其傳送至所述加熱裝置;一收集輪,所述連續(xù)帶片由所述加熱裝置向其傳送。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備,其中所述傳送裝置包括一卷盤和一導(dǎo)引輥,均置于所述加熱裝置和所述收集輪之間,連續(xù)帶片嵌入在所述卷盤和所述導(dǎo)引輥之間以便由所述卷盤傳送向所述收集輪。
13.一種用于磁機(jī)械電子物品監(jiān)視標(biāo)記的磁致伸縮元件,通過如下過程制得對(duì)一非晶態(tài)金屬合金的連續(xù)帶片進(jìn)行熱處理,同時(shí)沿該帶片的軸向向該帶片施加彎曲,然后將經(jīng)熱處理的該帶片切割成多個(gè)不連續(xù)的帶片。
14.如權(quán)利要求13所述的磁致伸縮元件,其中所述施加彎曲的實(shí)施,能夠減小所述連續(xù)帶片在所述熱處理之前呈現(xiàn)的軸向彎曲程度。
15.如權(quán)利要求13所述的磁致伸縮元件,包括鐵、鎳、鉬和硼的合金。
16.如權(quán)利要求15所述的磁致伸縮元件,其主要成份為Fe40Ni38Mo4B18。
17.一種用于磁機(jī)械電子物品監(jiān)視系統(tǒng)的標(biāo)記,包括通過對(duì)一非晶態(tài)金屬合金連續(xù)帶片進(jìn)行熱處理,并同時(shí)沿該帶片的軸向向該帶片施加彎曲而制得的一不連續(xù)的非晶態(tài)磁致伸縮帶片。
18.如權(quán)利要求17所述的標(biāo)記,其中所述施加彎曲的實(shí)施,能夠減小所述連續(xù)帶片在所述熱處理之前呈現(xiàn)的軸向彎曲程度。
19.如權(quán)利要求17所述的標(biāo)記,其中所述不連續(xù)的非晶態(tài)磁致伸縮帶片包括鐵、鎳、鉬和硼的合金。
20.如權(quán)利要求17所述的標(biāo)記,其中所述不連續(xù)的非晶態(tài)磁致伸縮帶片的主要成份為Fe40Ni38Mo4B18。
21.一種磁機(jī)械電子物品監(jiān)視系統(tǒng),包括(a)用于在詢問區(qū)域產(chǎn)生以選定頻率交替變化的電磁場(chǎng)的激勵(lì)裝置,所述激勵(lì)裝置包括一詢問線圈;(b)一個(gè)固定于需通過所述詢問區(qū)域的物品上的標(biāo)記,所述標(biāo)記包括一個(gè)非晶態(tài)磁致伸縮元件,它通過如下過程制得對(duì)一非晶態(tài)金屬合金的連續(xù)帶片進(jìn)行熱處理,同時(shí)沿該帶片的軸向施加彎曲,然后將該經(jīng)熱處理的帶片切割成多個(gè)分離帶片;所述標(biāo)記還包括一個(gè)與所述磁致伸縮元件相鄰的偏置元件,所述偏置元件被磁性偏置以使所述磁致伸縮元件在置于所述交變場(chǎng)中時(shí)產(chǎn)生機(jī)械諧振;以及(c)用于探測(cè)所述磁致伸縮元件的所述機(jī)械諧振的探測(cè)裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的磁機(jī)械電子物品監(jiān)視系統(tǒng),其中所述磁致伸縮元件包括鐵、鎳、鉬和硼的合金。
23.如權(quán)利要求22所述的磁機(jī)械電子物品監(jiān)視系統(tǒng),其中所述磁致伸縮元件的主要成份為Fe40Ni38Mo4B18。
24.一種用于磁機(jī)械電子物品監(jiān)視系統(tǒng)的標(biāo)記,包含一主要成份為Fe40Ni38Mo4B18的不連續(xù)的非晶態(tài)帶片,該標(biāo)記的整體厚度小于0.065英寸。
25.如權(quán)利要求24所述的標(biāo)記,其中所述標(biāo)記的整體厚度大致為0.055英寸。
26.如權(quán)利要求24所述的標(biāo)記,其中所述標(biāo)記的整體厚度大致為0.037英寸。
27.一種減小具有縱軸的非晶態(tài)金屬合金帶片的軸向彎曲度的方法,包括如下步驟對(duì)該非晶態(tài)金屬合金帶片進(jìn)行熱處理;并且在所述熱處理過程中,沿該帶片的縱軸向該合金帶片施加彎曲,且其取向與所述帶片熱處理之前該帶片呈現(xiàn)的軸向曲率取向相反。
28.如權(quán)利要求27所述的方法,其中所述非晶態(tài)盒屬合金帶片為一連續(xù)帶片,并且所述熱處理和施加彎曲的步驟在由一供給輪向一收集輪傳送所述連續(xù)帶片過程中進(jìn)行。
29.如權(quán)利要求27所述的方法,其中所述合金帶片包括鐵、鎳、鉬和硼的合金。
30.如權(quán)利要求29所述的方法,其中所述合金帶片的主要成份為Fe40Ni38Mo4B18。
全文摘要
非晶態(tài)金屬合金帶片(32)的軸向彎曲通過熱處理得以降低。在熱處理進(jìn)行時(shí),合金帶片(32)逆著其軸向曲率“向后”彎曲,以降低所需的熱處理量。該過程通過從輪(36)至輪(34)傳送所述合金帶片(32)而連續(xù)進(jìn)行。用由經(jīng)受此曲率降低處理的合金帶片(32)切割成的分離帶片,可制造具有相當(dāng)?shù)洼喞拇艡C(jī)械EAS標(biāo)記(24′),并保持所需的磁特性。
文檔編號(hào)G08B13/24GK1198827SQ96197379
公開日1998年11月11日 申請(qǐng)日期1996年10月1日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月2日
發(fā)明者劉年欽, 拉里·斯徘夏利 申請(qǐng)人:傳感電子公司
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