DE19510114A1

DE19510114A1 - Test unit for continuous testing of material having magnetisable components e.g. rock, sediments, ground, ice

Info

Publication number: DE19510114A1
Application number: DE1995110114
Authority: DE
Inventors: Freiherr Von Dobeneck; Martin Dr Klinger
Original assignee: FORSCHUNGSGESELLSCHAFT fur IN
Current assignee: F.I.T. MESSTECHNIK GMBH, 31162 BAD SALZDETFURTH, D
Priority date: 1995-03-21
Filing date: 1995-03-21
Publication date: 1996-09-26

Abstract

The test unit has a magnetising system incorporating an electromagnet which is moved at a small spacing over the surface of material being tested. The magnet is regulatable pref. via a bipolar current source. The Amplitude and the time course magnetising current is regulated. The effective amplitude of the magnetising field in the measuring region is substantially homogeneous, the field direction nevertheless is inhomogeneous and variable in a small space. So that the stray field of each local magnetic remanence at the surface of the material being tested has a strong lateral gradient. The measuring system is based on a highly sensitive prim. element with a small base length pref. a SQUID-gradiometer (7.1) of high temp. super conductor material, which is led over the material surface being tested at the same small distance as the electromagnet (6.1, 6.2). A positioning system of materials with the relative permeability coefficient of about 1, acts for the support and the movement of the magnetic module (6) and the measuring module (7) over the surface of the material under test. The positioning system is not permanently magnetisable and consists of a probe housing (1), closed on all sides. The two modules are located in a guide (5) with an adjustable spacing between them, and are synchronously moved across a drive unit (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für magnetometrische Untersuchungen in Geologie, Archäologie und Bodenkunde sowie in der Klima-, Meeres- und Umweltforschung.The invention relates to a device for magnetometric Studies in geology, archeology and soil science as well in climate, marine and environmental research.

Bei derartigen Untersuchungen werden an Hand von Messungen der magnetischen Remanenz im Untersuchungsmaterial (Gestein, Sedimente, Böden, Eis usw.), die auf Anteile spezifischer Eisenminerale und deren aktuellen Zustand zurückzuführen ist, spezifische Parameter erfaßt, die Erkenntnisse z. B. über Ausgangsgesteine, Umweltbedingungen und Verwitterungsabläufe sowie über Sedimentationsprozesse und Transportmechanismen vermitteln.Such tests are based on measurements the magnetic remanence in the test material (rock, Sediments, soils, ice, etc.) that are specific to proportions Iron minerals and their current state can be traced back captured specific parameters, the knowledge z. B. about Initial rocks, environmental conditions and weathering processes as well as via sedimentation processes and transport mechanisms convey.

An die Magnetometer werden hohe Anforderungen gestellt. Die niedrigen Magnetisierungswerte des Untersuchungsmaterials und die Notwendigkeit, sie - punktuell wie auch in ihrem räumlichen Verlauf - mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, machen eine extreme Empfindlichkeit und eine hohe räumliche Auflösung bei den Messungen zu den wesentlichen Kriterien. An einem Beispiel wird dies deutlich: Bei künstlicher Volumenmagnetisierung von Gesteinen werden 10 bis 10 000 mA/m erreicht; ihre natürliche Magnetisierung liegt bei 0,01 bis maximal 100 mA/M. Dagegen sind in der Industrie Werte zwischen 1 und 1000 kA/m üblich.High demands are placed on the magnetometers. The low magnetization values of the test material and the need to use them - selectively as well as in theirs spatial course - to determine with high accuracy, make an extreme sensitivity and a high spatial Resolution for the measurements on the essential criteria. This becomes clear with an example: With artificial Volume magnetization of rocks is 10 to 10,000 mA / m reached; their natural magnetization is 0.01 to maximum 100 mA / M. In contrast, there are values in industry between 1 and 1000 kA / m usual.

Für Messungen an stärkermagnetischen Sedimenten haben sich sog. Spinner-Magnetometer (üblicherweise Saturationskern- Magnetometer mit rotierender Probe und Signalstapelung) durchgesetzt.For measurements on magnetic sediments have so-called spinner magnetometer (usually saturation nucleus Magnetometer with rotating sample and signal stacking) enforced.

Für schwachmagnetische Sedimente werden Dreikomponenten- SQUID-Magnetometer mit Helium-Kühlung verwendet. Sie zeichnen sich durch hohe Empfindlichkeit, aber auch durch hohe System- und Betriebskosten aus und sind und wegen ihrer Komplexität fast ausnahmslos auf den stationären Laboreinsatz beschränkt. For weak magnetic sediments, three-component SQUID magnetometer with helium cooling used. they draw through high sensitivity, but also through high system and operating costs and are and because of their complexity almost exclusively limited to stationary laboratory use.

Beide Gerätetypen sind technisch weitgehend ausgereift und im Handel erhältlich. In den letzten Jahren wurden auf dieser Basis wiederholt auch Anlagen für Ganzkernmessungen konzipiert. Bei der Ganzkernmessung werden die Gesteins- und Sedimentkerne durch eine ringförmige Anordnung mehrerer Sensoren geschoben und, über den Kernquerschnitt integrierend, mit einer räumlichen Auflösung bis hinunter zu 2 bis 3 cm vermessen. In ähnlicher Weise werden künstliche Labormagnetisierungen (zur Messung der isothermalen rema nenten und der anhysteretischen Magnetisierung) aufgeprägt: Der Kern wird vor der Messung axial durch ortsfeste eisenfreie Feldspulen (Solenoide) bewegt.Both types of devices are largely technically mature and commercially available. The past few years have been on On this basis, systems for whole-core measurements are also repeated designed. In the whole core measurement, the rock and sediment cores through an annular arrangement of several Sensors pushed and, across the core cross section integrating, with a spatial resolution down to measure 2 to 3 cm. Similarly, be artificial Laboratory magnetizations (for measuring the isothermal rema and the anhysteretic magnetization): The core is fixed axially before measurement iron-free field coils (solenoids) moved.

Zum bekannten Stand der Technik zählen des weiteren Vibrationsmagnetometer. Sie werden überwiegend für Hysterese- Untersuchungen an Einzelproben verwendet, genügen jedoch vielfach nicht den mit Messungen an schwachmagnetischen Sedimenten verbundenen Anforderungen.The known prior art further include Vibration magnetometer. They are mainly used for hysteresis Investigations on incremental samples are used, however, are sufficient often not the one with measurements on weak magnetic Sediments related requirements.

Speziell in der prospektierenden Archäomagnetik werden für Geländemessungen im Erdmagnetfeld Protonen-Präzisions- Magnetometer und Cäsium-Absorptionszellen-Magnetometer in Gradientenanordnung eingesetzt. Bei ihnen beträgt die Ortsauflösung im Minimum etwa 50 cm.Especially in prospective archeomagnetics for Terrain measurements in the geomagnetic field proton precision Magnetometer and cesium absorption cell magnetometer used in a gradient arrangement. For them it is Local resolution at least about 50 cm.

Die hier beschriebenen Methoden und Anordnungen sind sämtlich wenig geeignet, die in natürlichen Substraten vorhandenen Informationen mit den Mitteln der Magnetometrie ausreichend detailliert zu erfassen, um sie der Forschung zugänglich zu machen.The methods and arrangements described here are all complete little suitable for those present in natural substrates Sufficient information with the means of magnetometry to be recorded in detail in order to make it accessible to research do.

Ein Ziel dieser Forschung ist die Aufstellung wissen schaftlich verwertbarer Materialkurven (Erwerbskurven der isothermalen und anhysteretischen magnetischen Remanenz, Gleichfeld- und Wechselfeld-Entmagnetisierungskurven) durch eine geeignete Oberflächenmagnetisierung und durch deren magnetische Vermessung mit hoher Auflösung.One goal of this research is to set up knowledge economically usable material curves (acquisition curves of isothermal and anhysteretic magnetic remanence, DC and AC field demagnetization curves) a suitable surface magnetization and by their magnetic measurement with high resolution.

Die räumliche und zeitliche Auflösung sedimentmagnetischer Messungen wird bisher entscheidend durch den möglichen Probennahme-Abstand begrenzt. Untersuchungen mit einem Meßpunktabstand unter 1 cm und Flächenanalysen an Kernhälften und an Sediment- und Bodenprofilen sind äußerst zeit- und kostenaufwendig und deshalb gegenwärtig trotz der interessanten Perspektiven praktisch nicht zu realisieren. Da der übliche Untersuchungsprozeß auf einem schrittweisen Auf- und Entmagnetisieren von Einzelproben in unterschiedlich starken magnetischen Gleich- und bzw. oder Wechselfeldern basiert, besteht ein erheblicher Teil des gesamten Arbeits aufwands (etwa 1 Stunde je Probe) darin, die Proben zwischen dem Auf- und dem Entmagnetisierungssystem und dem Magnetometer hin und her zu transportieren.The spatial and temporal resolution of sediment magnetic Measurements have so far been made possible by the Sampling distance limited. Investigations with a Measuring point distance less than 1 cm and area analyzes on core halves and sediment and soil profiles are extremely and expensive and therefore presently despite the interesting perspectives practically impossible to realize. Because the usual investigation process on a gradual basis Magnetizing and demagnetizing individual samples in different ways strong magnetic DC and / or AC fields based, there is a significant part of the overall work effort (about 1 hour per sample) between samples the demagnetization and demagnetization system and the To transport magnetometers back and forth.

Des weiteren ist die räumliche Auflösung der Messungen durch die Probenabmesssungen begrenzt. Man geht bis heute davon aus, daß zur Magnetisierung des Probenmaterials homogene Magnetfelder (erzeugt durch Helmholtz-Spulen, gepulste Solenoide oder durch Elektromagnete) sowie zum Messen der magnetischen Remanenz räumlich integrierende magnetische Sensoranordnungen und eine Abschirmung erforderlich sind (Messung des Dipol-Anteils des Proben-B- Feldes unter Abschirmung des Umgebungsfelds). Dies hat zur Folge, daß das zu untersuchende Material in den homogenen Bereich der Magnetisierungs- wie auch der Meßeinheit gebracht werden muß. Daraus können sich ganz einfach Platzprobleme ergeben, die sich negativ auf den Meßvorgang, den Feldbereich und die örtliche Auflösung auswirken.Furthermore, the spatial resolution of the measurements limited by the sample dimensions. You go to this day assume that to magnetize the sample material homogeneous magnetic fields (generated by Helmholtz coils, pulsed solenoids or electromagnets) and Measuring the magnetic remanence spatially integrating magnetic sensor arrangements and a shield are required (measurement of the dipole portion of sample B- Shielding the surrounding field). This has to Consequence that the material to be examined in the homogeneous Bring the area of the magnetization as well as the measuring unit must become. This can easily result in space problems result, which negatively affect the measuring process, the field area and affect the local resolution.

Es wurde schon erwähnt, daß die Sedimentkerne wie die Einzel proben zur Remanenzmessung zwischen der Magnetisierungs- und der Meßeinheit hin und her bewegt werden müssen. So sind speziell für Untersuchungen vollständiger Bohrkerne, durch den notwendigen Verbund der Module und durch Transport vorrichtungen, große und kostenaufwendige stationäre Anlagen mit aufwendiger Abschirmung nicht zu umgehen. Die Kerne in Einzelproben zu zerlegen, wäre zu arbeitsintensiv und ist bei wertvollem Material nicht zulässig, weil in aller Regel weitere Untersuchungen vorgenommen werden, für die der Kern im Ursprungszustand vorliegen muß.It has already been mentioned that the sediment cores are like the single samples for remanence measurement between the magnetization and the measuring unit must be moved back and forth. So are especially for investigations of complete drill cores the necessary connection of the modules and by transport devices, large and expensive stationary systems not to deal with elaborate shielding. The cores breaking it down into incremental samples would be too labor intensive and is not permitted for valuable material, because in all As a rule, further examinations are made for which the core must be in its original state.

Ebenso sind gegenwärtig in-situ-Messungen künstlich erzeugter magnetischer Remanenz an Sedimenten, Böden und an archäo logischen Objekten aus Gründen des apparativen Aufwands noch nicht möglich.Likewise, in-situ measurements are currently more artificially generated magnetic remanence on sediments, soils and archaeo logical objects for reasons of equipment complexity not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine robuste und kompakte Einrichtung zur kontinuierlichen hochauflösenden Oberflächenmessung an waagerechten und an senkrechten, vorzugsweise fest positionierten Sedimentkernhälften und Eiskernen sowie an örtlichen Bodenprofilen und an archäo logischen Objekten zu schaffen, die leicht transportiert und auch außerhalb einer Laborumgebung eingesetzt werden kann. Dabei sollen der betrachtete Feldbereich der Untersuchungen (bis etwa 1 Tesla) und die Dynamik der Remanenzmessung von etwa 1 mA/m bis 10 A/m gegenüber bekannten Verfahren erhalten bleiben und der Einfluß des Umgebungsfeldes (Erdfeld, Laborfeld) auf die Messungen weitgehend eliminiert werden, ohne daß aufwendige Abschirmungsmaßnahmen erforderlich sind.The invention has for its object a robust and compact device for continuous high resolution Surface measurement on horizontal and vertical, preferably firmly positioned sediment core halves and Ice cores as well as on local soil profiles and archaeo to create logical objects that are easily transported and can also be used outside of a laboratory environment. The field area of the investigations considered should be (up to about 1 Tesla) and the dynamics of the remanence measurement from obtained about 1 mA / m to 10 A / m compared to known methods remain and the influence of the surrounding field (earth field, Laboratory field) on which measurements are largely eliminated, without the need for complex shielding measures.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen gelöst. Die Unteransprüche enthalten bevorzugte Ausführungsdetails und -varianten.This object is achieved with the in the preamble of Main claim specified features solved. The sub-claims contain preferred execution details and variants.

Mit der Erfindung wird ein für gesteinsmagnetische Untersuchungen neues Prinzip eingeführt und realisiert, das Prinzip der ruhenden Probe und des in einem definierten Meßabschnitt alternierend ablaufenden Magnetisierungs- und Meßvorgangs. Die Messungen können weitgehend unabhängig von Form und Ort des Prüfungsmaterials erfolgen. Erforderlich ist allein eine hinreichend ebene Oberfläche geringer Rauhigkeit; eine weitere Bearbeitung oder ein Aufteilen in Einzelproben entfällt. So bleibt z. B. der Bohrkern für Folgeuntersuchungen in seiner Struktur erhalten, und andererseits können erstmals auch sehr große Objekte in ihrer natürlichen Lage (Bohrloch, Aufschlüsse, Grabungen) untersucht werden.With the invention one for rock magnetic Investigations introduced and implemented new principle, the principle of the resting sample and the one defined in one Measuring section alternating magnetization and Measuring process. The measurements can be largely independent of The form and location of the examination material are given. Is required only a sufficiently flat surface of low roughness; a further processing or a division into individual samples not applicable. So z. B. the drill core for follow-up examinations preserved in its structure, and on the other hand, for the first time also very large objects in their natural position (borehole, Outcrops, excavations) are examined.

Mit ausgeführten erfindungsgemäßen Anordnungen konnte die räumliche Auflösung in überraschender Weise auf unter 0,5 cm verbessert werden, und es wurde z. B. bei 1 cm Meßpunktabstand und 30 Meßschritten je Remanenzkurve eine Arbeitsgeschwindigkeit von 1 m/Stunde erzielt. With executed arrangements according to the invention could the spatial resolution surprisingly below 0.5 cm can be improved, and z. B. at 1 cm Measuring point distance and 30 measuring steps per remanence curve one Working speed of 1 m / hour achieved.

Auf der Oberfläche des Prüfmaterials werden Magnetisierungs muster erzeugt, die kleinen Volumina (etwa 2 bis 10 mm in Länge, Breite und Tiefe) zugeordnet werden können und deren Diskretisierung und Charakterisierung ermöglichen. Durch die Erzeugung einer relativ homogenen wirksamen Feldamplitude bei inhomogener, sich kleinräumig ändernder Feldrichtung erhält man im Prüfungsmaterial eine lokale magnetische Remanenz, deren Streufeld an der Oberfläche einen starken lateralen Feldgradienten aufweist. Diese Erscheinung wird erfindungs gemäß genutzt, um den Einfluß des Erd- und des Umgebungsfelds zu unterdrücken. Als Meßfühler wird deshalb vorzugsweise eine Gradientensonde (Gradiometer) mit kleiner Basislänge verwendet. SQUID-Gradiometer aus Hochtemperatur-Supraleitern sind nach heutigem Wissens stand für diesen Zweck ideal geeignet, weil mit ihnen sehr kleine örtliche Magnetfeld gradienten schnell statisch gemessen werden können. Darüber hinaus ist die Kühlung dieser Supraleiter gegenüber der Kühlung der herkömmlichen SQUID mit Helium bedeutend einfacher, und es läßt sich ein kleinerer Abstand zwischen Sensor und Prüfungsmaterial realisieren.Magnetization is on the surface of the test material pattern creates small volumes (about 2 to 10 mm in Length, width and depth) can be assigned and their Enable discretization and characterization. Through the Generation of a relatively homogeneous effective field amplitude inhomogeneous, small-scale changing field direction a local magnetic remanence in the test material, whose stray field on the surface has a strong lateral Has field gradients. This phenomenon is fictional used accordingly to the influence of the earth and the surrounding field to suppress. It is therefore preferred as a sensor a gradient probe (gradiometer) with a small base length used. SQUID gradiometer made of high-temperature superconductors are, according to current knowledge, ideal for this purpose suitable because with them very small local magnetic field gradients can be measured statically quickly. About that In addition, the cooling of these superconductors is compared to that Significant cooling of the conventional SQUID with helium easier, and there is a smaller distance between Realize sensor and test material.

Die besondere Ausbildung des Felds und die Nutzung des Gradiometerprinzips machen andere - d. h. die üblichen - Maßnahmen zur Abschirmung gegen äußere Felder überflüssig.The special training of the field and the use of the Gradiometer principles make others - d. H. the usual - Measures to shield against external fields are superfluous.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungs beispiels näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt in schematischer DarstellungThe invention is described below with the aid of an embodiment example explained in more detail. In the accompanying drawing shows in a schematic representation

Fig. 1. Erfindungsgemäße Magnetisierungs- und Meßsonde Fig. 1. Magnetizing and measuring probe according to the invention

a) Longitudinal section
b) Section A-A
c) Section B-B

Dabei sind:Here are:

1 Sondengehäuse,
2 Antriebseinheit,
3 Zahnriemen,
4 Gleitelement,
5 Führung,
5.1 Zentrierbügel,
6 Magnetisierungsmodul,
6.1 Schnittkern,
6.2 Pulsspule,
6.3 Hall-Element,
7 Meßmodul,
7.1 SQUID,
7.2 Kühlmittel,
7.3 Kryostat,
8 Leitungen für Stromversorgung, Steuerung und Meßsignal. 1 probe housing,
2 drive unit,
3 timing belts,
4 sliding element,
5 leadership,
5.1 centering bracket,
6 magnetization module,
6.1 core,
6.2 pulse coil,
6.3 Hall element,
7 measuring module,
7.1 SQUID,
7.2 coolant,
7.3 cryostat,
8 lines for power supply, control and measuring signal.

Das Magnetisierungsmodul 6 und das Meßmodul 7 sind innerhalb des Sondengehäuses 1 mit Gleitelementen 4 in der Führung 5 beweglich gelagert und werden bei Meßbetrieb mit Hilfe der Antriebseinheit 2 über den Zahnriemen 3 tandemartig in Wirk richtung bewegt. Die Schnittkerne 6.1 des Magnetisierungs moduls und das SQUID 7.1 im Meßmodul sind so angeordnet, daß ihr Abstand von der Oberfläche des Prüfmaterials - durch die Wandung des Sondengehäuses hindurch - maximal 2 mm beträgt. Dabei läßt man die Einrichtung mit der Gehäusewandung an bzw. auf dem Prüfmaterial aufliegen. Der Kryostat 7.3 des hier erläuterten Ausführungsbeispiels ist für den Horizontal betrieb ausgelegt.The magnetization module 6 and the measuring module 7 are movably mounted within the probe housing 1 with sliding elements 4 in the guide 5 and are moved in tandem in the active direction in measuring operation with the aid of the drive unit 2 via the toothed belt 3 . The cutting cores 6.1 of the magnetization module and the SQUID 7.1 in the measuring module are arranged so that their distance from the surface of the test material - through the wall of the probe housing - is a maximum of 2 mm. The device with the housing wall is allowed to rest on or on the test material. The cryostat 7.3 of the exemplary embodiment explained here is designed for horizontal operation.

Die mechanischen Funktionselemente einschließlich des Gehäuses bestehen aus nichtmagnetisierbaren Werkstoffen. Dabei kann es günstig sein, für das Sondengehäuse z. B. ein transparentes Material zu wählen - man hat dann die Möglichkeit einer Funktions-Sichtkontrolle.The mechanical functional elements including the Housings are made of non-magnetizable materials. It may be convenient for the probe housing z. B. choose a transparent material - you have it Possibility of a visual function check.

In der Zeichnung wird nur das Sondengehäuse mit den darin befindlichen Baugruppen gezeigt. Die Sonde ist durch das Leitungssystem 8 mit den peripheren Funktionseinheiten der Meßeinrichtung verbunden, die ihrerseits zu einem transpor tablen Modul zusammengefaßt werden können.In the drawing, only the probe housing with the assemblies located in it is shown. The probe is connected by the line system 8 to the peripheral functional units of the measuring device, which in turn can be combined to form a transportable module.

Die Zeichnungen machen deutlich, daß die Sonde robust ausgeführt werden kann und daß trotzdem eine kompakte und - das ist für Messungen in Bohrlöchern wichtig - schlanke Bauweise möglich ist. Dabei bietet sich der Einbau in ein rohrförmiges Gehäuse aus verschiedenen - mechanischen wie prüftechnologischen - Gründen als besonders vorteilhaft an. Bei einer ausgeführten Variante hat das Sondengehäuse einen Außendurchmesser von 10 cm und eine Länge von 200 cm.The drawings make it clear that the probe is robust can be carried out and that a compact and - this is important for measurements in boreholes - lean Construction is possible. The installation in a tubular housing made of various - mechanical like test technology - reasons as particularly advantageous. In one version, the probe housing has one Outside diameter of 10 cm and a length of 200 cm.

Charakteristisch für die Erfindung ist, daß der Prüfvorgang in lineare Abschnitte aufgeteilt wird, die sich aus dem axialen Gehäusemaß und dem gemeinsamen Weg der Module 6 und 7 in Wirkrichtung im Gehäuse ergeben.It is characteristic of the invention that the test procedure is divided into linear sections which result from the axial housing dimension and the common path of the modules 6 and 7 in the direction of action in the housing.

Folgende Varianten sind möglich:The following variants are possible:

a) You can translate the probe in the axial direction Line up the measuring sections as required.
b) By moving the probe sideways, orthogonal to Probe axis - e.g. B. on rails - are precise surfaces measurements possible.

Dabei werden die Pulsspulen 6.2 über das Hall-Element 6.3 geregelt und im intermittierenden Betrieb jeweils nur kurzzeitig, für etwa 10 ms je Meßschritt, eingeschaltet.The pulse coils 6.2 are controlled via the Hall element 6.3 and only switched on briefly in intermittent operation, for about 10 ms per measuring step.

Mit der Elfindung läßt sich auch ein Reversier-Betrieb in den beiden möglichen Wirkrichtungen entlang der Sondenachse realisieren: Dazu ordnet man im Gehäuse 1 hintereinander ein Magnetisierungsmodul 6, ein Meßmodul 7, ein weiteres Meßmodul 7 und ein zweites Magnetisierungsmodul 6 an, wobei jeweils die zwei nicht benachbarten Module im Wirkzusammenhang stehen und sich in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung im Gehäuse in Funktion befinden oder abgeschaltet sind. Das Prinzip ist auch mit nur einem Meßmodul 7 zwischen zwei Magnetisierungs modulen 6 denkbar.With the Elfindung Also a reversing operation can be in the two possible directions along the probe axis realize: For this purpose, arranged in the housing 1 behind the other a magnetizing module 6, a measuring module 7, a further measuring module 7 and a second magnetization module to 6 where in each case the two modules that are not adjacent are in the operative context and are in operation or switched off depending on the direction of movement in the housing. The principle is also conceivable with only one measuring module 7 between two magnetization modules 6 .

Claims

1. Device for preferably continuously examining material with magnetizable constituents, such as rocks, sediments, soils and ice, by measuring magnetic remanence, the material first being exposed to a magnetic field with a magnetization arrangement and then queried with a measuring device the magnetic remanence remaining in the material is characterized by the following features:

- The magnetization arrangement consists of an electromagnet ( 6.1 , 6.2 ), which is moved a short distance above the surface of the material to be tested, and a controllable, preferably bipolar current source, via which the amplitude and the time sequence of the magnetization are controlled,

the effective amplitude of the magnetizing field being largely homogeneous in the measuring range, but the field direction being inhomogeneous and changing over a small area, so that the stray field of any local magnetic remanence on the surface of the test material has a strong lateral gradient,

the measuring arrangement is based on a highly sensitive sensor with a small base length, preferably a SQUID gradiometer ( 7.1 ) made of high-temperature superconductor material, which is guided over the test material surface at the same small distance as the electromagnet ( 6.1 , 6.2 ),
- For holding and moving the magnetization module ( 6 ) and the measuring module ( 7 ) above the test material surface, a positioning system made of materials with the relative permeability number around 1, which cannot be permanently magnetized, preferably consisting of a probe housing ( 1 ) closed on all sides, in which the magnetization module ( 6 ) and the measuring module ( 7 ) are mounted in a guide ( 5 ) at an adjustable distance from one another and are moved synchronously via a drive unit ( 2 ),

wherein the modules ( 6 , 7 ) within the probe housing over a distance dimension determined by the average requirements of practical measurement operation, preferably about 1 m, and the probe housing ( 1 ) as a whole in the direction of its longitudinal axis as well as orthogonally for corresponding Measuring processes can be moved in a defined manner.

2. Device for remanence measurement according to claim 1, characterized in that the modules for the operation and control of the magnetization module ( 6 ), the transmitter and the output unit for the measuring module ( 7 ) and the drive control for the pair of modules ( 6 , 7 ) to a separate Transportable module are summarized, which is connected to the probe housing ( 1 ) via lines ( 8 ).

3. Device for remanence measurement according to claim 1 and 2, characterized in that the drive for the pair of modules ( 6 , 7 ) in the probe housing ( 1 ) preferably via a toothed belt ( 3 ) or via a threaded spindle ( 4 ) or via a pressure medium-actuated Piston takes place.

4. Device for remanence measurement according to claim 1, characterized marked by enlarging the measuring range

- In the axial direction by lining up the end of the measuring section predetermined by the housing dimension and thus linear addition or
- Laterally by axially orthogonal displacement of the probe housing ( 1 ) and magnetization and measurement in a surface grid.

5. Device for remanence measurement according to claim 1 to 4, characterized in that in a probe housing ( 1 ) two pairings ( 6 , 7 ) are arranged, each from a magnetization and a measurement module, the measurement modules ( 7 ) between the magnetization modules ( 6 ) are positioned, or there is a measuring module ( 7 ) between two magnetization modules ( 6 ), and the measuring operation is carried out alternately in both axial directions of the probe housing ( 1 ).