DE10244834B3 - Susceptibility and/or magnetization measuring device using apparent weight variation caused by lifting effect on magnet by probe body - Google Patents
Susceptibility and/or magnetization measuring device using apparent weight variation caused by lifting effect on magnet by probe body Download PDFInfo
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- G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
- G01R33/16—Measuring susceptibility
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Bestimmung der Suszeptibilität und/oder der Magnetisierung eines Probekörpers, mit einem Magneten, der sich auf dem Lastaufnehmer einer Waage abstützt und dessen scheinbare Gewichtsänderung unter dem Einfluss des in die Nähe gebrachten Probekörpers gemessen wird, und mit einem Windschutz, der den Lastaufnehmer der Waage und den Magneten umgibt.The invention relates to a Device for determination of susceptibility and / or the magnetization of a test specimen, with a magnet which is supported on the load receiver of a scale and its apparent weight change under the influence of the nearby brought test specimen is measured, and with a windbreak that the load receiver of the Libra and the magnet surrounds.
Dieses Gerät wird im Folgenden häufig kurz als Suszeptometer bezeichnet.This device is often briefly referred to below as Called susceptometer.
Ein Gerät dieser Art ist z. B. aus dem Artikel von R S. Davis „Determining the Magnetic Properties of 1 kg Mass Standards" in: Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology Vol. 100 (1995) No. 3, Seite 209–225 bekannt. In diesem Gerät ist oberhalb des Windschutztes der Waage eine Brückentraverse angeordnet, die sich auf seitlichen Stützen abstützt, die auf dem ebenen Unterbau stehen, auf dem auch die Waage steht. Zur Messung der Suszeptibilität und/oder der Magnetisierung wird zuerst das Gewicht des Magneten auf dem Lastaufnehmer der Waage bestimmt, dann der Probekörper mittig über den vertikal magnetisierten Magneten auf die Brückentraverse gestellt und die scheinbare Gewichtsänderung des Magneten bestimmt, dann der Magnet auf dem Lastaufnehmer um 180° gedreht (Vertauschung von oben und unten) und die scheinbare Gewichtsänderung des Magneten aufgrund der Anwesenheit der Probe in dieser gedrehten Stellung bestimmt. Eine von Null abweichende Suszeptibilität des Probekörpers führt dann unabhängig von der Polungsrichtung des Magneten zu einer Anziehungskraft zwischen Magnet und Probekörper, eine von Null abweichende vertikale Magnetisierung des Probekörpers führt je nach Polung des Magneten zu einer anziehenden bzw. zu einer abstoßenden Kraft auf den Magneten. Aus der Summe bzw. der Differenz der beiden scheinbaren Gewichtsänderungen kann also die Suszeptibilität bzw. die Magnetisierung des Probekörpers berechnet werden.A device of this type is e.g. B. from the article by RS S. Davis “Determining the Magnetic Properties of 1 kg Mass Standards "in: Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology Vol. 100 (1995) No. 3, page 209-225 known. In this device a bridge crossbar is arranged above the draft shield of the scales on side supports supported, that are on the level substructure on which the scale is also standing. To measure susceptibility and / or the magnetization is first the weight of the magnet determined on the load receiver of the balance, then the test specimen in the center over the vertically magnetized magnets placed on the bridge cross and the apparent weight change of the magnet, then the magnet on the load receiver is rotated by 180 ° (Swapping from above and below) and the apparent weight change of the magnet due to the presence of the sample rotated in it Position determined. A non-zero susceptibility of the test specimen then leads independently from the polarity direction of the magnet to an attractive force between Magnet and test specimen, A non-zero vertical magnetization of the test specimen leads to Polarity of the magnet to an attractive or repulsive force on the magnet. From the sum or the difference of the two apparent weight changes so can susceptibility or the magnetization of the test specimen can be calculated.
Nachteilig an diesem bekannten Gerät ist, dass der Magnet von Hand gedreht werden muss. Dies bedeutet, dass der Windschutz geöffnet und wieder geschlossen werden muss, sodass das thermische Gleichgewicht innerhalb des Wägeraumes gestört wird und sich erst allmählich wieder einstellen muss. Außerdem ist die Reproduzierbarkeit, mit der der Magnet nach dem Drehen wieder auf dieselbe Stelle des Lastaufnehmers gesetzt wird, sehr vom Geschick und der Konzentration der Bedienungsperson abhängig.A disadvantage of this known device is that the magnet must be turned by hand. This means that the Windbreak open and must be closed again so that the thermal equilibrium is disturbed within the weighing room and only gradually must be set again. Moreover is the reproducibility with which the magnet returns after turning is placed in the same position of the load receiver, very skillful and the concentration of the operator.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, das angegebene Gerät zur Bestimmung der Suszeptibilität und/oder der Magnetisierung eines Probekörpers so zu verbessern, dass sich eine einfachere Handhabung, eine kürzere Messzeit und eine verbesserte Reproduzierbarkeit ergibt.The object of the invention is therefore the specified device to determine susceptibility and / or the magnetization of a test specimen to improve so that easier handling, shorter measurement time and results in improved reproducibility.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Gerät innerhalb des Windschutzes eine Vorrichtung aufweist, die den Magneten relativ zum Lastaufnehmer der Waage anhebt und damit die Kraftverbindung zwischen Magnet und Lastaufnehmer der Waage trennt, die den Magneten im angehobenen Zustand um 180° um eine waagerechte Achse dreht und im gedrehten Zustand wieder auf den Lastaufnehmer der Waage absenkt.According to the invention this is achieved in that the device has a device within the windbreak that the magnet lifts relative to the load receiver of the scale and thus the force connection between the magnet and the load receiver of the scale, which separates the magnet when raised by 180 ° a horizontal axis rotates and opens again when rotated lowers the load receiver of the scale.
Durch diese Vorrichtung entfällt das Öffnen und Schließen des Windschutzes, sodass das thermische Gleichgewicht innerhalb des Wägeraumes erhalten bleibt und die Waage dadurch sehr viel schneller ihren stationären Messwert erreicht. Die Reproduzierbarkeit des Ortes der Ablage des Magneten ist bei entsprechender spielfreier bzw. spielarmer Konstruktion der Vorrichtung sehr hoch und besser als bei Auflage von Hand und auch unabhängig von der Bedienungsperson. Die Auflage des Magneten erfolgt bei entsprechender Konstruktion der Vorrichtung außerdem deutlich stoßfreier als von Hand, so dass auch hierdurch die Reproduzierbarkeit verbessert und das Wägesystem geschont wird. Da die Bedienungsperson nur die Vorrichtung betätigen muss – z. B einen Drehknopf von einem Anschlag zum anderen Anschlag drehen – ist die Handhabung deutlich vereinfacht und erfordert keine besonderen feinmotorischen Fähigkeiten der Bedienungsperson.This device eliminates opening and Conclude of the windbreak, so that the thermal balance within of the weighing room remains and the scales their stationary measured value much faster reached. The reproducibility of the place where the magnet is placed is with an appropriate backlash-free or low-backlash construction the device very high and better than with hand and also regardless of the operator. The magnet is placed on the corresponding one Construction of the device also significantly smoother than by hand, so that this also improves reproducibility and the weighing system is spared. Since the operator only needs to operate the device - e.g. B one Turn the rotary knob from one stop to the other - that is Handling significantly simplified and requires no special fine motor skills Skills the operator.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous configurations result itself from the subclaims.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ergibt sich aus Anspruch 7, wonach der Windschutz einen oberen Deckel aufweist, der gleichzeitig Auflagefläche für den Probekörper ist. Die getrennte Brückentraverse als Auflagefläche gemäß dem Stand der Technik entfällt damit. Dadurch wirkt sich z. B. eine Durchbiegung des Untergrundes, auf dem das Suszeptometer steht, oder eine Deformation der Gummifüße der Waage nicht auf den vertikalen Abstand zwischen Magnet und Probekörper – und damit auf das Messergebnis – aus. Und auch die Zentrierung zwischen Magnet und Probekörper in seitlicher Richtung kann durch Markierungen auf dem oberen Deckel erleichtert werden (gemäß Anspruch 10) und es muss nicht mehr die Lage des Probekörpers zur Brückentraverse und zusätzlich die Lage der Brückentraverse zur Waage bzw. zum Lastaufnehmer reproduzierbar eingehalten werden.A particularly advantageous development of Invention results from claim 7, according to which the windbreak one has upper lid, which is also the support surface for the test specimen. The separate bridge traverse as a support surface according to the status the technology is eliminated in order to. This affects z. B. a deflection of the substrate the susceptometer is standing, or a deformation of the rubber feet of the scale not on the vertical distance between the magnet and the specimen - and therefore on the measurement result - off. And also the centering between the magnet and the specimen in the side Direction can be facilitated by marks on the top lid be (according to claim 10) and the position of the test specimen relative to the bridge cross member no longer has to be and additionally the position of the bridge crossbar to the scale or to the load receiver are reproducibly observed.
Auch eine definierte Veränderung des vertikalen Abstandes zwischen Magnet und Probekörper ist in einer vorteilhaften Weiterbildung dadurch möglich, dass der obere Deckel gemäß Anspruch 8 und 9 abnehmbar auf dem restlichen Windschutz aufliegt und in verschiedenen Höhen darauf aufsetzbar ist. Dies kann z. B. dadurch realisiert sein, dass der Deckel rund ausgebildet ist und drei Auflagepunkte aufweist; die drei Gegenflächen sind dann jeweils stufig mit mehreren Stufen ausgebildet, sodass sich die vertikale Lage des Deckels ändert, je nach dem auf welcher Stufe er aufgelegt wird. Durch diese Ausgestaltung ist die Höhenverstellung in das Suszeptometer mit integriert und die Höhenverstellung muss nicht – wie beim Stand der Technik – durch einzelne Endmaßklötze unter den seitlichen Stützen der Brückentraverse realisiert werden.A defined change in the vertical distance between the magnet and the test specimen is also possible in an advantageous further development in that the upper cover removably rests on the remaining draft shield and can be placed on it at different heights. This can e.g. B. be realized in that the lid is round and has three support points; the three counter surfaces are then each stage with several stages, so that the vertical position of the lid changes depending on the what level he is on. With this configuration, the height adjustment is integrated into the susceptometer and the height adjustment does not have to be carried out - as in the prior art - by means of individual gauge blocks under the lateral supports of the bridge crossmember.
Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:The invention will now be described below described with reference to the schematic figures. It shows:
Das Suszeptometer in
Das Heben und Senken der Lagereinheit
Alle beweglichen Teile der Vorrichtung
Die in den Figuren gezeichnete und
beschriebene Ausführungsform
der Vorrichtung zum Anheben, Drehen und Wiederabsenken des Magneten
ist selbstverständlich
nur eine mögliche
konstruktive Lösung.
Auch kann die Handbetätigung
durch einen elektromotorischen Antrieb ersetzt werden. Dazu kann
z. B. die Antriebsachse
Wie schon erwähnt, wird der Probekörper
Durch die Höhenveränderung des Deckels kann der Abstand zwischen Magnet und Probekörper leicht verändert werden und damit die magnetische Feldstärke, mit der die Größe des Suszeptibilität gemessen wird. Die Formeln zur Bestimmung der Suszeptibilität und der Magnetisierung sind in dem schon als Stand der Technik angegebenen Artikel veröffentlicht. Das erfindungsgemäße Suszeptometer weist für die Auswertung vorteilhafterweise einen Anschluss zur Datenübernahme durch ein Computer auf, in dem diese Formeln implementiert sind.By changing the height of the lid The distance between the magnet and the specimen can be changed slightly and thus the magnetic field strength, with which the size of the susceptibility is measured becomes. The formulas for determining susceptibility and Magnetization are already given in the state of the art Article published. The susceptometer according to the invention points for the evaluation advantageously a connection for data transfer by a computer in which these formulas are implemented.
- 11
- Bodenground
- 22
- Füßefeet
- 33
- WaageLibra
- 44
- Zwischenbodenfalse floor
- 55
- Zylinderförmiger MantelCylindrical coat
- 66
- Oberer DeckelOberer cover
- 77
- Lastaufnehmer der Waageload sensor the scales
- 88th
- Aufnahmekegel des Lastaufnehmerstaper of the load receiver
- 99
- Auflagefläche des Lastaufnehmers für Kalibrier- oderContact surface of the Load receiver for Calibration or
- JustiergewichtegewichteJustiergewichtegewichte
- 1010
- Magnetmagnet
- 1111
- Probekörperspecimens
- 12, 12'12 12 '
-
Endkappen
am Magneten
10 End caps on the magnet10 - 1313
-
Fase
an den Endkappen
12 und12' Chamfer on the end caps12 and12 ' - 1414
-
Auflagestifte
für den
Deckel
6 Support pins for the lid6 - 1515
-
Auflagefläche am Deckel
6 mit den einzelnen Stufen15' ,15'' und15''' Contact surface on the lid6 with the individual stages15 ' .15 '' and15 ''' - 1616
-
Markierungen
am Deckel
6 Markings on the lid6 - 1717
- Schnittgrenzecut border
- 1818
- Untergrundunderground
- 2020
- Unterer Lagerbocklower bearing block
- 2121
- Antriebsachsedrive axle
- 2222
- Betätigungselement, z. B. DrehknopfActuator z. B. rotary knob
- 2323
- Exzentereccentric
- 2424
- Mitnehmertakeaway
- 2525
- Lagereinheitstorage unit
- 2626
- Linearführunglinear guide
- 2727
- Lagerachsebearing axle
- 2828
- Drehachseaxis of rotation
- 2929
- Zahnriementoothed belt
- 3030
- Schlitzscheibeslotted disc
- 3131
-
Auflagefläche an der
Lagereinheit
25 Contact surface on the storage unit25 - 3232
-
Mittelteil
der Drehachse
28 Middle part of the axis of rotation28 - 3333
-
Bohrung
im Mittelteil
32 als Aufnahme für den Magneten10 beimHole in the middle part32 as a holder for the magnet10 at the - Anheben und Drehenraise and turning
Claims (12)
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
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CH16172003A CH696560A8 (en) | 2002-09-26 | 2003-09-22 | Susceptometer. |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE2002144834 DE10244834B8 (en) | 2002-09-26 | 2002-09-26 | susceptometer |
Publications (2)
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DE10244834B8 DE10244834B8 (en) | 2005-01-13 |
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ID=32518763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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DE (1) | DE10244834B8 (en) |
Cited By (3)
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DE102019126891A1 (en) * | 2019-10-07 | 2021-04-08 | Universität des Saarlandes | Device and method for the non-destructive determination of properties of a material, in particular for determining a degree of damage to the material, a ferrite content and / or a magnetic susceptibility |
-
2002
- 2002-09-26 DE DE2002144834 patent/DE10244834B8/en not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-09-22 CH CH16172003A patent/CH696560A8/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DAVIS, Richard S.: Determining the Magnetic Properties of 1kg Mass Standards. In: Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, Vol. 100, Nr. 3, May-June 1995, S. 209-225 * |
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DE102019126891A1 (en) * | 2019-10-07 | 2021-04-08 | Universität des Saarlandes | Device and method for the non-destructive determination of properties of a material, in particular for determining a degree of damage to the material, a ferrite content and / or a magnetic susceptibility |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10244834B8 (en) | 2005-01-13 |
CH696560A8 (en) | 2007-09-14 |
CH696560A5 (en) | 2007-07-31 |
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Inventor name: FROEHLICH, THOMAS, DR., 98693 ILMENAU, DE Inventor name: OBER, JUERGEN, 37181 HARDEGSEN, DE Inventor name: HEYDENBLUTH, DETLEF, DR., 98527 SUHL, DE Inventor name: BOCHERT, MANFRED, 98711 SCHMIEDEFELD, DE Inventor name: FEHLING, THOMAS, 37218 WITZENHAUSEN, DE |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SARTORIUS LAB INSTRUMENTS GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SARTORIUS WEIGHING TECHNOLOGY GMBH, 37075 GOETTINGEN, DE Effective date: 20130902 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SARTORIUS LAB INSTRUMENTS GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SARTORIUS LAB INSTRUMENTS GMBH & CO. KG, 37075 GOETTINGEN, DE |
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R071 | Expiry of right |