DE3509160C2

DE3509160C2 - Markierungselement für ein System zur Überwachung von Gegenständen

Info

Publication number: DE3509160C2
Application number: DE3509160A
Authority: DE
Inventors: Philip Marron Anderson; Jeffrey Carman Urbanski
Original assignee: IDENTITECH CORP
Current assignee: IDENTITECH CORP., LIVINGSTON, N.J., US
Priority date: 1984-03-22
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2005-03-15
Also published as: GB2156630A; US4622543A; GB8505459D0; DE3509160A1; JPS60211598A; GB2156630B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Markierungselement für ein System zur Überwachung von Gegenständen, das auf die Anwesenheit eines Markierungselementes in einer Abfragezone anspricht, wobei das Markierungselement einen vormagnetisierbaren Streifen aus einem magnetostriktiven, ferromagnetischen Material aufweist, der von der Vormagnetisierung abhängige mechanische Resonanz- und Antiresonanzfrequenzen hat und der weiterhin durch ein in der Abfragezone erzeugtes magnetisches Wechselfeld mechanisch in Schwingungen versetzbar ist, wobei der Streifen einen magnetomechanischen Kopplungsfaktor k hat, der größer als 0 ist und gegeben ist durch

wobei f_r und f_a jeweils die Resonanz- bzw. Antiresonanzfrequenz bedeuten.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf System zur Überwachung von Gegenständen, das auf die Anwesenheit eines Markierungselementes in einer Abfragezone anspricht, mit:

a) einer Einrichtung zur Abgrenzung einer Abfragezone,
b) einer Einrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes in einem Frequenz band und in dieser Abfragezone, wobei diese Einrichtung eine Sendespule aufweist.

Das Problem des Schutzes von Handelsarktikeln und dergleichen gegen Diebstahl aus Geschäften war Gegenstand zahlreicher technischer Lösungen. Unter diesen besteht eine Lösung darin, daß man ein Markierungselement an dem zu schützenden Gegenstand befestigt. Das Markierungs element spricht auf ein Abfragesignal von einer Sendevorrichtung an, die entweder an der Ausgangstür des zu schützenden Areals oder an dem Gang nahe dem Kassierer oder der Ausgangsstation angeordnet ist. Eine Empfängervorrichtung auf der anderen Seite des Ausgangs oder Ganges gegenüber der Sendevorrichtung empfängt ein Signal, das durch das Markierungs element in Reaktion auf das Abfragesignal erzeugt wird. Das Vorhandensein des Antwortsignals zeigt an, daß das Markierungselement nicht entfernt oder durch den Kassierer deaktiviert wurde und daß der sie tragende Gegenstand möglicherweise nicht bezahlt wurde oder nicht ordnungsgemäß abgeholt wurde.

Mehrere verschiedene Typen von Markierungselementen wurden in der Literatur beschrieben und befinden sich in Benutzung. Bei einer Type besteht der Funktionsteil des Markierungselementes entweder aus einer Antenne oder Diode oder aus einer Antenne und Kondensatoren, die einen Speicherkreis bilden. Wenn der Gegenstand in ein elektromagnetisches Feld kommt, das von der abfragenden Sendervorrichtung übertragen wird, erzeugt das Markierungselement Harmonische der Abfragefrequenz in der Empfängerantenne. Das Markierungselement bewirkt eine Zunahme der Absorption des übertragenen Signals, so daß das Signal in der Empfängerspule verändert wird. Die Ermittlung der Veränderung der Harmonischen oder des Signalwertes zeigt das Vorhandensein des Markierungselementes an. Mit dieser Systemtype muß das Markierungs element von der Handelsware durch den Kassierer entfernt werden. Geschieht dies nicht, so zeigt dieses an, daß die Ware von dem Kassierer nicht ordentlich abgerechnet wurde.

Ein zweiter Typ von Markierungselementen besteht aus einem ersten länglichen Element aus einem ferromagnetischen Material mit hoher magnetischer Permeabilität, das in der Nähe wenigstens eines zweiten Elementes aus ferromagnetischem Material mit höherer Koerzitivkraft als das erste Element angeordnet ist. Wenn man es einer Abfragefrequenz elektromagnetischer Strahlung aussetzt, erzeugt das Markierungselement Harmonische der in der Empfängerspule zu entwickelnden Abfragefrequenz. Die Ermittlung solcher Harmonischer zeigt also das Vorhandensein eines Markierungselementes an. Eine Methode zur Deaktivierung des Markierungselementes besteht darin, daß man den Magnetisierungszustand des zweiten Elementes verändert. Wenn somit das Markierungselement einem Gleichstrom-Magnetfeld ausgesetzt wird, verändert sich der Magnetisierungszustand in dem zweiten Element, und je nach der Gestaltung des verwendeten Markierungselementes wird entweder die Amplitude der für die Ermittlung ausgewählten Harmonischen wesentlich vermindert oder die Amplitude der gerade numerierten Harmonischen wesentlich verändert. Jede dieser Veränderungen kann leicht in der Empfängerspule ermittelt werden.

Ferromagnetische, eine Harmonische erzeugende Markierungselemente sind kleiner, enthalten weniger Komponenten und Materialien und sind leichter herzustellen als die Speicherkreis- oder Antennen-Dioden-Markierungselemente. Folglich kann das ferromagnetische Markierungselement als ein Wegwerfteil konzipiert werden, das an dem zu schützenden Gegenstand befestigt und von dem Kunden weggeworfen wird. Solche Markierungselemente können leicht durch die Anwendung eines Gleichstrom-Magnetfeldimpulses, der von dem Kassierer ausgelöst wird, deaktiviert werden. Somit werden Bedienungskosten, die mit dem körperlichen Entfernen von Speicherkreis- und Antennen-Dioden-Markierungselementen verbunden sind, vermieden werden.

Eines der Probleme bei ferromagnetischen Markierungselementen, die Harmonische erzeugen, ist die Schwierigkeit, das Anzeigeeinrichtungssignal über große Entfernungen zu ermitteln. Die Amplitude der in der Empfängerantenne entwickelten Harmonischen ist viel kleiner als die Amplitude des Abfragesignals, was zum Ergebnis hat, daß der Ermittlungsbereich solcher Markierungselemente bisher auf Gangbreiten von weniger als etwa 1 m begrenzt war. Ein anderes Problem bei diesen ferromagnetischen Markierungselementen ist die Schwierigkeit, das Anzeigesignal von Pseudosignalen zu unterscheiden, die von Gürtelschnallen, Schreibstiften, Harrspangen und anderen von Käufern getragenen ferromagnetischen Objekten erzeugt werden. Die Furcht des Käufers vor Belästung und nachteiligen Rechtsfolgen verbunden mit falschem Alarm, der durch Pseudosignale ausgelöst wird, sind leicht vorstellbar. Noch ein anderes Problem bei solchen ferromagnetischen Markierungselementen ist ihre Eigenschaft, daß sie durch andere Bedingungen als jene, die durch Komponenten des Systems verursacht werden, deaktiviert oder reaktiviert werden können. So können sie vorsätzlich deaktiviert werden, indem man sie neben einen Permanentmagneten bringt, oder sie können unbeabsichtigt durch Magnetisierungsverlust in ihrem zweiten ferromagnetischen Element reaktiviert werden. Aus diesen Gründen führten Systeme zur Überwachung von Gegenständen zu höheren Betriebskosten und niedrigerer Ermittlungsempfindlichkeit und Betriebszuverlässigkeit als es als erwünscht angesehen wird.

Durch die EP 00 93 281 A2 und die EP 00 96 182 A2 sind die eingangs bezeichneten Markierungselemente und das zugehörige System bekannt geworden. Sie beruhen auf dem Prinzip, daß bei der Resonanzfrequenz des Streifens, hervorgerufen durch das magnetische Wechselfeld in der Abfragezone, eine substantielle Änderung der effektiven magnetischen Permeabilität des Markierungselementes eintritt, was ein das scharfe Markierungselement identifizierende Signal bewirkt.

Ein System mit derartigen Markierungselementen hat den Nachteil, daß immer noch durch magnetische bzw. metallische Fremdkörper ein Fehlalarm ausgelöst werden kann, insbesondere dann, wenn sie bei der von der Abfragestufe angelegten Frequenz eine hohe Permeabilität haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Markierungselement sowie das zugehörige Überwachungssystem so auszubilden, daß Fehlalarme weitgehend vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei dem Markierungselement dadurch, daß das Markierungs element für die Abgabe der durch die mechanischen Schwingungen des Streifens erzeugten akustischen Schwingungen in die Abfragezone für deren dortigen Auswertung ausgelegt ist.

Das die Aufgabe erfindungsgemäß lösende System ist gekennzeichnet durch:

c) das vorstehende erfindungsgemäße Markierungselement,
d) eine Detektoreinrichtung zur Feststellung von in der Abfragezone bei der Resonanz frequenz des Markierungselementes durch die mechanischen Schwingungen des im Markierungselement enthaltenen Streifens erzeugten akustischen Schwingungen.

Im Gegensatz zum Stand der Technik gehen bei der vorliegenden Erfindung allein die durch mgnetische Erregung hervorgerufenen Schallwellen von dem Markierungselement aus; sie werden über einen akustischen Detektor, d. h. konkret ein Mikrofon, erfaßt. Bei den in der Praxis vorkommenden Abmessungen und Materialeigenschaften liegen die entsprechenden Schall frequenzen im Ultraschallbereich, sind also für Menschen unhörbar.

Die Erfassung akustischer Signale hat den Vorteil, daß das System, in welchem entsprechende Markierungselemente verwendet werden, nicht mehr auf magnetische bzw. metallische Fremdkörper ansprechen können, selbst wenn diese bei der von der Abfragespule angelegten Frequenz eine hohe Permeabilität haben und damit in einer entsprechenden Empfängerspule ein hohes Signal erzeugen würden. Derartige Fehlalarme sind bei dem erfindungsgemäßen Element und dem zugehörigen System praktisch ausgeschlossen, da beliebige andere magnetische Gegenstände, welche bei der betreffenden Frequenz eine ausreichend hohe Permeabilität haben, um ein entsprechend großes Signal in einer Empfängerspule hervorzurufen, mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht gleichzeitig auch noch eine mechanische Resonanzfrequenz und eine entsprechende magnetomechanische Kopplung haben wie das erfindungsgemäße Markierungselement, es sei denn, es handelt sich um eben ein solches Element. Die Wahr scheinlichkeit von Fehlalarmen wird damit drastisch reduziert, ohne daß das System deshalb insgesamt unempfindlicher wird.

Zwar werden auch bei den bekannten Markierungselementen und Systemen die magnetostrikti ven, ferromagnetischen Streifen in mechanische Schwingungen versetzt, jedoch werden dabei nicht die entstehenden Schallwellen ausgenutzt und die Elemente sind auch nicht so gestaltet, daß diese Schallwellen leicht nach außen dringen können, d. h. gezielt in der Abfragezone abgegeben und dort ausgewertet werden; sondern es wird lediglich die durch die magnetomecha nische Kopplung bedingte Rückwirkung der mechanischen Schwingungen auf die magntischen Eigenschaften zur Signalerkennung und Identifizierung der Markierungselemente ausgenutzt.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher erläutert. Dabei ergeben sich auch ausgestaltende Merkmale der Erfindung sowie weitere Anwendungsmöglichkeiten. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Systems zur Überwachung von Gegenständen nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Erläuterung einer typischen Laden einrichtung mit dem System nach Fig. 1,

Fig. 3 eine graphische Darstellung, die die durch die mecha nische Energieveränderung eines Streifens aus amor phem magnetostriktivem ferromagnetischem Material über einen ausgewählten Frequenzbereich induzierte Spannung zeigt,

Fig. 4 eine isometrische Darstellung, die die Teile einer für die Verwendung in dem System nach Fig. 1 geeigne ten Anzeigeeinrichtung zeigt,

Fig. 5 eine isometrische Darstellung einer anderen Kon struktion einer Anzeigeeinrichtung, die für die Ver wendung in dem System nach Fig. 1 geeignet ist,

Fig. 6 ein schematisches elektrisches Diagramm eines Abfra ge- und Ermittlungsschemas, das einen Teil des Sy stems zur Überwachung von Gegenständen nach Fig. 1 darstellt, und

Fig. 7 ein schematisches elektrisches Diagramm eines Abfra ge- und Ermittlungsschemas, das einen Teil einer an deren Ausführungsform des Systems zur Überwachung von Gegenständen nach Fig. 1 darstellt.

Die magnetomechanische Anzeigeeinrichtung des Systems zur Überwachung von Gegenständen 10 kann in unterschiedlichen Größen und Gestaltungen hergestellt werden. Folglich funkti oniert die Erfindung mit vielen unterschiedlichen Überwa chungssystemen. Zum Zwecke der Erläuterung ist die Erfindung in Verbindung mit einem Diebstahlverhinderungssystem be schrieben, bei dem Handelswaren, die die Anzeigeeinrichtun gen tragen, durch das System überwacht werden, um Diebstahl der Waren aus einem Einzelhandelsgeschäft zu verhindern. Es ist leicht ersichtlich, daß die Erfindung für ähnliche und stark abgewandelte Verwendungen benutzt werden kann, wie zur Identifizierung von Gegenständen oder Personal, wo die Markierungseinrichtung und das System magnetomechanische Energie derart verändern, daß die Anzeigeeinrichtung 1. als Personalkennzeichen für die Kontrolle des Zugangs zu be grenzten Bereichen, 2. als Fahrzeugkontrolle oder Zulas sungsscheibe für die Betätigung automatischer Kontrollposten in Verbindung mit Brückenüberquerungen, Parkeinrichtungen, Industrieanlagen oder Freizeitplätzen, 3. als Identifizie rung für Kontrollstellen sortierter Dokumente, Warenhauspackungen, Bibliotheksbücher und dergleichen und 4. als Pro duktkontrolle arbeiten. Demnach soll die Erfindung auch Ab wandlungen der bevorzugten Ausführungsform einschließen, bei denen die Resonanzfrequenz der Markierungseinrichtung Lebewesen oder unbelebte Dinge mit einem Kennsignal ver sieht.

Bezugnehmend auf die Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnung ist dort ein System 10 zur Überwachung von Gegenständen gezeigt, das auf das Vorhandensein eines Gegenstandes in einer Abfragezo ne anspricht. Das System 10 hat Einrichtungen zur Begrenzung einer Abfragezone 12. Eine felderzeugende Einrichtung 14 ist vorgesehen, um ein Magnetfeld erwünschter Frequenz in der Abfragezone 12 zu erzeugen. Eine Anzeigeeinrichtung 16 ist an einem Gegenstand 19 befestigt, der durch die Abfrage zone 12 gehen soll. Die Anzeigeeinrichtung 16 besteht aus einem Streifen 18 aus amorphem magnetostriktivem ferromagne tischem Material, das in einen Behälter 62 eingeschlossen ist, welcher aus einem Kunststoff mit einem ferrimgneti schen Füllstoff, wie Bariumferrit in Polyester, besteht und aus zwei Teilen: einem Schiffchen 60 und einem Deckel 44 be steht. Der Behälter muß so konstruiert sein, daß der Strei fen 18 ungedämpft oder frei zum Schwingen bleibt, wenn er in das Schiffchen 60 eingelegt wurde und von dem Deckel 44 eingeschlossen ist. Dies kann erreicht werden, indem man etwa 1 mm Spielraum bei allen Innenbmessungen läßt. Auch muß der Behälter 62 Schallwellen ermöglichen, die durch den mechanisch schwingenden Streifen erzeugt werden, um wirksam an die Umgebung abgegeben zu werden. Eine Methode, dies zu erreichen, ist die Verwendung akustischer Resonatoren, wie jener, die durch Überziehen des Behälters 62 mit einem Netz werk von Löchern erzeugt werden. Die Anzeigeeinrichtung ist, wenn sie scharfgeschaltet ist, so eingerichtet, daß sie bei einer Frequenz im Bereich des auftreffenden Magnetfeldes mechanisch in Resonanz tritt. Der hartmagnetische Behälter 62, der den Streifen 18 aus ferromagnetischem Material ein schließt, ist so ausgebildet, daß er, wenn er magnetisiert ist, den Streifen 18 vormagnetisiert und ihn so scharf schaltet, um bei jener Frequenz in Resonanz zu treten. Der Streifen 18 hat einen magnetomechanischen Kopplungsfaktor, k, größer als 0, worin

bedeutet, worin f_r und f_a jeweils die in Resonanz befindliche und in Antireso nanz befindliche Frequenz bedeutet.

Wenn die Anzeigeeinrichtung 16 in der Abfragezone 12 dem Magnetfeld ausgesetzt ist, ist sie durch eine wesentliche Veränderung in ihrer akustischen Leistung bei der Resonanz frequenz gekennzeichnet, was die Anzeigeeinrichtung 16 mit einem Kennsignal versieht. Eine Detektoreinrichtung 12 ist so angeordnet, daß sie Veränderungen im akustischen Wert, die in der Nähe der Abfragezone 12 durch die Gegenwart einer Anzeigeeinrichtung 16 darin hervorgerufen werden, fest stellt.

Typischerweise enthält das System 10 eine Spuleneinheit 22 und einen akustischen Wandler 24 in der Nähe des Weges, der zu dem Ausgang 26 eines Ladens führt. Der Detektorstrom kreis, welcher einen Alarm 28 einschließt, ist in einer Kam mer 30 nahe dem Ausgang 26 untergebracht. Verkäufliche Ge genstände 19, wie Kleidungsstücke, Gerätschaften, Bücher oder dergleichen, sind in dem Laden zur Schau gestellt. Je der der Gegenstände 19 hat daran befestigt eine Anzeigeein richtung 16, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, enthält die Anzeigeeinrichtung 16 einen magnetostriktiven ferromagnetischen Streifen 18, der normalerweise in einem aktivierten Zunstand vorliegt. Wenn die Anzeigeeinrichtung 16 sich im aktivierten Zustand befin det, verursacht die Anordnung eines Gegenstandes 19 in der Nähe der Spuleneinheit 22 und des akustischen Wandlers 24 der Abfragezone 12, daß von der Kammer 30 ein Alarm ausge sendet wird. Auf diese Weise verhindert das System die uner laubte Entfernung von verkäuflichen Gegenständen 19 aus dem Laden.

An einem Abfertigungstisch nahe der Registrierkasse 36 ist ein Deaktiviersystem 38 angebracht. Letzteres kann elek trisch mit der Registrierkasse 36 durch die Leitung 40 ver bunden sein. Gegenstände 19, die richtig bezahlt wurden, werden in eine Öffnung 42 des Deaktiviersystems 38 einge führt, worauf ein Magnetfeld an die Anzeigeeinrichtung 16 angelegt wird. Das Deaktiviersystem 38 hat einen Detektor stromkreis, der einen unempfindlich machenden Stromkreis als Reaktion auf akustische Signale, die von der Anzeigeein richtung 16 erzeugt werden, aktivieren kann. Der unempfind lich machende Stromkreis legt an die Anzeigeeinrichtung 16 ein Magnetfeld an, das die Anzeigeeinrichtung 16 in einen deaktivierten Zustand bringt, indem entweder die Vormagneti sierfeldstärke des hartmagnetischen Behälters 62 ausreichend erhöht oder gesenkt wird, daß die Resonanzfrequenz (f_r) au ßerhalb des Frequenzbereiches des angelegten Feldes bewegt oder die akustische Leistung ausreichend gesenkt wird, um sie unfeststellbar zu machen. Der Gegenstand 19, der die deaktivierte Anzeigeeinrichtung 16 trägt, kann dann durch die Abfragezone 12 getragen werden, ohne daß der Alarm 28 in der Kammer 30 ausgelöst wird.

Der Stromkreis des Diebstahlermittlungssystems, mit dem die Anzeigeeinrichtung 16 verbunden ist, kann irgendein System sein, das in der Lage ist, 1. in einer Abfragezone ein auf treffendes Magnetfeld erwünschter Frequenz zu erzeugen, 2. Veränderungen akustischer Signale mit Frequenzen, die in der Nachbarschaft der Abfragezone durch die Anwesenheit der Anzeigeeinrichtung erzeugt werden, festzustellen und 3. die besonderen in Resonanz befindlichen Veränderungen der aku stischen Leistung der Anzeigeeinrichtung von anderen Verän derungen ermittelter Signale zu unterscheiden.

Solche Systeme sind typischerweise Einrichtungen zur Über tragung eines variierenden elektrischen Stromes von einem Oszillator und Verstärker über leitende Spulen, die eine Rahmenantenne bilden, die in der Lage ist, ein variierendes Magnetfeld zu entwickeln.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung be steht die Anzeigeeinrichtung 16 aus einer magnetostriktiven amorphen Metallegierung. Die Anzeigeeinrichtung hat die Form eines Streifens mit einer ersten Komponente, die aus einer Zusammensetzung im wesentlichen der Formel M_aN_bO_cX_dY_eZ_f be steht, worin M wenigstens eines der Elemente Eisen und Ko balt ist, N Nickel ist, O wenigstens eines der Elemente Chrom und Molybdän ist, X wenigstens eines der Elemente Bor und Phosphor ist, Y Silicium ist, Z Kohlenstoff ist, "a" bis "f" in Atomprozenten ausgedrückt sind, "a" im Bereich von etwa 35 bis 85, "b" im Bereich von etwa 0 bis 45, "c" im Bereich von etwa 0 bis 7, "d" im Bereich von etwa 5 bis 22, "e" im Bereich von etwa 0 bis 15 und "f" im Bereich von etwa 0 bis 2 liegt, wobei die Summe von d+e+f im Bereich von etwa 15 bis 25 liegt.

Es wurde gefunden, daß ein Streifen 18 aus einem Material mit der oben angegebenen Formel besonders geeignet ist, me chanisch bei einer vorausgewählten Frequenz eines auftref fenden Magnetfeldes in Resonanz zu treten. Obwohl hier keine Bindung an irendeine Theorie erfolgen soll, wird doch ange nommen, daß bei Anzeigeeinrichtungen der obigen Zusammenset zung eine direkte magnetische Kopplung zwischen einem Wech selstrommagnetfeld und der Anzeigeeinrichtung 16 mit Hilfe des folgenden Mechanismus auftritt.

Wenn ein ferromagnetisches Material, wie ein amorphes Me tallband, in einem magnetischen Feld (H) sich befindet, wer den die magnetischen Weiss′schen Bezirke des Bandes dazu gebracht, zu wachsen und/oder sich zu drehen. Diese Bewegung der Weiss′schen Bezirke erlaubt es, daß magnetische Energie zusätzlich zu einer kleinen Energiemenge, die als Wärme ver loren geht, gespeichert wird. Wenn das Feld entfernt wird, kehren die Weiss′schen Bezirke in ihre ursprüngliche Orien tierung zurück und geben die gespeicherte magnetische Ener gie, wiederum abzüglich einer kleinen Menge Energieverlust als Wärme, ab. Amorphe Metalle haben hohe Effizienz bei die ser Art von Energiespeicherung. Da amorphe Metalle keine Korngrenzen haben und da sie hohe spezifische Widerstände haben, sind ihre Energieverluste außerordentlich gering.

Wenn das ferromagnetische Band magnetostriktiv ist, ist auch eine weitere Art der Energiespeicherung möglich. In Gegen wart eines Magnetfeldes hat ein magnetostriktives amorphes Metallband Energie magnetisch gespeichert, wie oben be schrieben wurde, doch hat es auch Energie mechanische über die Magnetostriktion gespeichert. Die zusätzliche Art der Energiespeicherung kann als eine Steigerung der wirksamen magnetischen Permeabilität des Bandes angesehen werden.

Wenn ein Wechselstrommagnetfeld und ein Gleichstromfeld auf das magnetostriktive Band angelegt werden (wie dies durch Wechselstrom und Gleichstrom in einem Solenoid geschehen kann), wird Energie alternativ mit der Frequenz des Wechsel stromfeldes gespeichert und freigegeben. Die magnetostrikti ve Energiespeicherung und Energiefreigabe sind bei der me chanischen Resonanzfrequenz des Materials auf einem Maximum und bei seiner Antiresonanz auf einem Minimum. Diese Ener giespeicherung und -freisetzung induziert eine Spannung in einer Suchspule über Flußdichteveränderungen in dem Band. Die Flußdichteveränderung kann auch als eine Steigerung der wirksamen magnetischen Permeabilität bei der Resonanzfre quenz und eine Abnahme bei Antiresonanz angesehen werden und somit im Effekt als eine Steigerung bzw. Verminderung der magnetischen Kopplung zwischen dem antreibenden Solenoid und einem zweiten Suchsolenoid. Die durch die rein magneti sche Energieveränderung induzierte Spannung ist linear zu der Frequenz, und die Spannungsveränderung mit der Frequenz ist über einen begrenzten Frequenzbereich klein. Die durch den mechanischen Energieaustausch induzierte Spannung ist auch linear mit der Fequenz ausgenommen nahe der mechani schen Resonanz. Für ein dünnes Band wird die mechanische Resonanzfrequenz folgendermaßen gegeben:

worin L, E und D die Länge, der Young-Modul und die Massen dichte des Bandes sind. Wenn daher die Frequenz des Wechsel strommagnetfeldes um f_r abgetastet wird, wird eine charakte ristische Kurve erzeugt. Dem Resonanzpeak folgt eng ein An tiresonanzpeak, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Die Antiresonanz peak tritt auf, wenn die mechanische Energiespeicherung nahe 0 ist.

Die oben beschriebene Übertragung von magnetischer und me chanischer Energie wird magnetomechanische Kopplung (MMC) genannt und kann in allen magnetostriktiven Materialien festgestellt werden. Die Effizienz dieser Energieübertragung ist proportional zu dem Quadrat des magnetomechanischen Kopplungsfaktors (k) und wird als das Verhältnis mechani scher zu magnetischer Energie definiert. Phänomenologisch wird k wie folgt definiert:

worin f_r und f_a die oben beschriebenen resonierenden und antiresonieren den Frequenzen sind. Je größer der Faktor k ist, desto grö ßer ist die Spannungsdifferenz zwischen dem Resonanzpeak und dem Antiresonanztal. Die mechanischen Schwingungen, die von einem magnetostriktiven Band bei Resonanz erzeugt wer den, werden durch große k-Werte stark erhöht. Somit wird die akustische Ermittlung unter Verwendung von Schallwellen, die aus solchen mechanischen Schwingungen stammen, durch große k-Werte erleichtert. Je größer als k ist, desto größer ist auch der Frequenzunterschied zwischen der Resonanz und der Antiresonanz. Daher erleichtert ein großes k die Beob achtung der MMC-Phänomene.

Kopplungsfaktoren werden in einem bestimmten amorphen Metall durch den Wert des vorhandenen Vormagnetisierungsfeldes, den Wert der inneren Spannung (oder Strukturanisotropie) und durch den Wert und die Richtung magnetischer Anisotropie beeinflußt. Glühen eines amorphen Metalls beseitigt innere Spannungen und verbessert somit k. Die Strukturanisotropie ist klein infolge der amorphen Natur des Bandes, was eben falls k verbessert. Glühen in einem geeignet orientierten Magnetfeld kann ebenfalls die Kopplungsfaktoren verbessern. Eine Bewegung der Weiss′schen Bereiche kann maximiert wer den, wenn das Band eine magnetische Anisotropie hat, die senkrecht zu dem Abfragefeld liegt. Wegen demagnetisierender Feldwirkungen ist es praktisch, das Band nur entlang seiner Länge (d. h. seiner längsten Abmessung) abzufragen. Daher sollte die induzierte magnetische Anisotropie quer zu der langen Abmessung des Bandes in einem sättigenden Magnetfeld sein, das senkrecht zu der Bandlänge liegt (querfeldge glüht). Für ein Band von einem ¼ inch wird ein Feld von einigen hundert Oersted benötigt. Die optimale Zeit und Tem peratur des Glühens hängt von der verwendeten Legierung ab. Beispielsweise ergibt eine Eisen-Bor-Silicium-Legierung eine optimale Kopplung (k<0,90), wenn sie bei 400°C 30 min in einem Querfeld geglüht wird. Dieses Glühen ergibt ein opti males Vormagnetisierfeld von 1 Oe. Für Legierungen mit den oben angegebenen Zusammensetzungen liegt die Glühtemperatur im Bereich von etwa 300 bis 450°C und die Glühzeit im Be reich von etwa 7 bis 120 min.

Das Glühen bewerkstelligt auch das Vormagnetisierfeld, das zur Optimierung von k erforderlich ist. Für ein bestimmtes amorphes Metall mit einem bestimmten Glühen hängt die Kopp lung stark von dem Vormagnetisierfeld ab. Bei Null- und Sät tigungsfeldern ist die Kopplung Null (kein resonierendes und antiresonierendes Phänomen). Für eine bestimmte Legie rung existiert ein optimales Vorspannfeld, das ein maximales k ergibt. Für Legierungen mit den hier angegebenen Zusammen setzungen liegt das zur Optimierung von k erforderliche Vor spannfeld im Bereich von etwa 0,1 bis 20 Oe.

Obwohl die meisten magnetostriktiven Materialien etwas MMC zeigen, ergeben doch amorphe Metalle extrem hohe Kopplungs faktoren und sind daher äußerst bevorzugt. Amorphe Metalle im gegossenen Zustand ergeben ein höheres k als die meisten anderen magnetostriktiven Materialien. Kein Material hat ein höheres k als amorphe Metalle, wenn sie in einem Kreuz feld geglüht wurden. Amorphe Metalle haben hohes k, da sie a) nierdrige magnetische Verluste (keine Korngrenzen, hoher spezifischer Widerstand) haben, b) geringe Sturktur- und Spannungsanisotropie haben, c) sinnvolle Magnetostriktion besitzen und d) eine günstige magnetische Anisotropie behal ten können.

Amorphe Metallegierungen machen gute Targets, da sie a) ein hohes k haben, selbst im Zustand wie gegossen, b) mechanisch fest, zäh und duktil sind, c) geringe Vormagnetisierfelder erfordern und d) extrem hohe Magnetostriktivität haben (sie etnwickeln eine große Stärke beim Resonieren und sind daher schwieriger zu dämpfen). Es ist daher ersichtlich, daß die amorphen Metalle, aus denen die Anzeigeeinrichtung nach der Erfindung besteht, nicht geglüht werden müssen, sondern in die Anzeigeeinrichtung im Zustand "wie gegossen" eingearbei tet werden können.

Beispiele amorpher ferromagnetischer Anzeigeeinrichtungszu sammensetzungen in Atomprozenten innerhalb des Erfindungsge dankens sind in der nachfolgenden Tabelle I zusammenge stellt.

Tabelle I

Beispiel amorpher Metalle, die sich als ungeeignet für die Verwendung als Anzeigeeinrichtungen in einem System für die Überwachung von Gegenständen erwiesen, sind in der Tabelle II zusammengestellt.

Tabelle II

Prozentuale Zusammensetzung

Die Anzeigeeinrichtung aus amorphem ferromagnetischem Metall nach der Erfindung wird durch Kühlen einer Schmelze der er wünschten Zusammensetzung mit einer Geschwindigkeit von we nigstens etwa 10⁵ °C/sec unter Verwendung einer Metallegie rungsabschrecktechnik, die auf dem Gebiet der amorphen Me tallegierungen wohl bekannt ist, hergestellt, siehe z. B. die US-PS 38 56 513. Die Reinheit aller Zusammensetzungen ist jene, die man in der normalen gewerblichen Praxis fin det.

Verschiedene Techniken sind verfügbar für die Herstellung endloser Bänder, Drähte, Bögen usw. Typischerweise wird eine spezielle Zusammensetzung ausgewählt, Pulver oder Granalien der erforderlichen Elemente in den erwünschten Mengenver hältnissen werden geschmolzen und homogenisiert, und die geschmolzene Legierung wird schnell auf einer Kühloberfläche abgeschreckt, wie auf einem schnell sich drehenden Metallzy linder.

Unter diesen Abschreckbedingungen bekommt man ein metastabi les homogenes duktiles Material. Das metastabile Material kann amorph sein, und in diesem Fall gibt es keine Ordnung über lange Bereiche. Die Röntgenstrahlenbeugungsbilder amor pher Metallegierungen zeigen nur einen diffusen Kreis ähn lich dem, den man bei anorganischen Oxidgläsern beobachtet.

Solche amorphen Legierungen müssen zu wenigstens 50% amorph sein, um ausreichend duktil zu sein, um ihre anschließende Handhabung zu gestalten, wie das Ausstanzen komplizierter Anzeigeeinrichtungsformen aus Bändern der Legierungen ohne Verschlechterung des Kennsignals der Anzeigeeinrichtung. Vorzugsweise muß die amorphe Metallanzeigeeinrichtung wenig stens 80% amorph sein, um überlegene Duktilität zu erhal ten.

Die metastabile Phase kann auch eine feste Lösung der Ele mentenbestandteile sein. Im Falle der Anzeigeeinrichtung nach der Erfindung werden solche metastabilen festen Lö sungsphasen bei herkömmlichen Verarbeitungstechniken, die bei der Herstellung kristalliner Legierungen verwendet wer den, gewöhnlich nicht erzeugt. Die Röntgenstrahlenbeugungs bilder der festen Lösungslegierungen zeigen die scharfen Beugungsbanden, die für kristalline Legierungen charakteri stisch sind, mit etwas Verbreiterung der Banden infolge der erwünschten feinkörnigen Größe der Kristallite. Solche meta stabilen Materialien sind auch duktil, wenn sie unter den oben beschriebenen Bedingungen hergestellt werden.

Der magnetostriktive Streifen 18, der die Anzeigeeinrichtung 16 bildet, wird vorteilhafterweise in Folien- (oder Band-)- form hergestellt und kann so, wie er gegossen wurde, zur Diebstahlermittlung verwendet werden, unabhängig davon, ob das Material amorph oder eine feste Lösung ist. Alternativ können auch Folien amorpher Metallegierungen hitzebehandelt werden, um eine kristalline Phase, vorzugsweise feinkörnig, zu erhalten und so eine längere Lebensdauer des Werkzeuges zu bekommen, wenn komplizierte Formen der Anzeigeeinrichtung ausgestanzt werden sollen.

Das amorphe ferromagnetische Material des Streifens 18 ist äußerst duktil. Unter duktil versteht man, daß der Streifen 18 um einen Radius so klein wie das Zehnfache der Foliendicke ohne Bruch gebogen werden kann. Ein solches Biegen des Streifens 18 bewirkt nur geringe oder gar keine Verschlech terung der magnetischen Eigenschaften, die durch die Anzei geeinrichtung bei Anlegen des abfragenden Magnetfeldes er zeugt werden. Folglich behält die Anzeigeeinrichtung ihr Kennsignal, obwohl sie während 1. der Herstellung (z. B. beim Schneiden, Ausstanzen oder anderer Formgebung des Streifens 18 zu der erwünschten Länge und Gestalt) und gegebenenfalls bei der Aufbringung hartmagnetischer Vormagnetisierung, um eine an- und abstellbare Anzeigeeinrichtung zu bekommen, während 2. der Anbringung der Anzeigeeinrichtung 16 an den zu schützenden Gegenständen 19, während 3. der Handhabung der Gegenstände 19 durch Angestellte und Kunden und während 4. Versuchen zur Umgebung des Systems 10 durch Zerstörung des Signales gebogen oder geknickt wird.

Es gibt zahlreiche alternative Gestaltungen der Anzeigeein richtung, bei denen ein akustisches Signal durch Abfragen solcher Anzeigeeinrichtungen mit ihrer Resonanzfrequenz er zeugt wird. Diese alternativen Anzeigeeinrichtungsgestaltun gen können durch Beschreiben zweier allgemeiner Kategorien zusammengefaßt werden. Eine Kategorie betrifft eine Anzeige einrichtung 16, bei der ein Streifen 18 nahe einem ferromag netischen Element 44 angeordnet ist, wie nahe einem geeigne ten vormagnetisierenden Element oder einem an den Streifen 18 ein Gleichstromfeld anlegenden Element. Das vormagneti sierende Element hat eine Gestalt und Anorndung, die geeig net sind, einen Streifen 18 mit einem einzelnen Paar von Magnetpolen zu bekommen, von denen jeder an einander gegen überliegenden Enden der Längsabmessung des Streifens 18 sich befinden. Die zusammengesetzte Anordnung wird dann in den Hohlraum 60 eines starren Behälters 62 gegeben, der mit ei nem Lochnetz aus Polymermaterial, wie Polyäthylen oder der gleichen, versehen ist, um die Anordnung gegen mechanische Dämpfung zu schützen und um zu gestatten, daß Schallwellen wirksam an die Umgebung abgegeben werden. Der vormagnetisie rende Magnet 44 ist typischerweise ein flacher Streifen aus einem Material mit hoher Koerzitivkraft, wie SAE 1095-Stahl, Vicalloy, Remalloy oder Arnokrome. Ein solcher vormagneti sierender Magnet 44 wird in der Anordnung in einer parallel len angrenzenden Ebene gehalten, so daß das Material mit hoher Koerzitivkraft keine mechanische Störung der Schwin gung des Streifens 18 verursacht. Allgemein wirkt der vor magnetisierende Magnet 44 als eine Oberfläche der Packung. Alternativ können zwei Stücke eines Materials mit hoher mag netischer Koerzitivkraft an jedem Ende des Streifens 18 an geordnet werden, wobei ihre Magnetpole so angeordnet sind, daß darin ein Signalpolpaar induziert wird. Diese Gestaltung der Anordnung ist dünner, aber länger als bei Verwendung eines Signalstückes eines Materials hoher Koerzitivkraft in einer Ebene benachbart und parallel zu dem permeablen Streifen. Alternativ kann das Vormagnetisierfeld durch ein äußeres Feldspulenpaar angelegt werden, das entfernt von der Anzei geeinrichtung im Ausgang oder Gang angeordnet ist. Bei die ser Ausführungsform wäre der vormagnetisierende Magnet aus einem Material mit hoher Koerzitivkraft nicht erforderlich. Eine solche Anzeigeeinrichtung wird nicht leicht in der Wei se von Anzeigeeinrichtungen deaktiviert, die mit einem vor magnetisierenden Magnet 44 ausgestattet sind. Außerdem kann der vormagnetisierende Magnet 44 mehrere Stücke von Magerial hoher magnetischer Koerzitivkraft umfassen, wie in der Grö ßenordnung von bis zu 10 oder mehr Stücken, die längs des Streifens 18 angeordnet sind.

Die zweite Kategorie betrifft eine Anzeigeeinrichtung 47, bei der der Streifen 18 so angeordnet ist, daß er der An trieb eines akustischen Resonators wird. Diese Gestaltungen enthalten irgendeine Anzeigeeinrichtung, in der der Streifen 18 physikalisch an einem Block 51 aus strukturell starrem Material anhaftet. Solche Gestaltungen erzeugen akustische Signale mit anderen Frequenzen als die Resonanzfrequenz des Streifens 18 als Ergebnis der mechanischen Schwingungen des angehefteten Blockes 51. Das Mittel zur Vormagnetisierung solcher Anzeigeeeinrichtungen bleibt das gleiche wie jenes, das in der oben beschriebenen Anzeigeeinrichtungsgestaltung verwendet wurde. Der Vorteil dieser Gestaltung liegt in der Einfachheit der Konstruktion und der Möglichkeit, den ermit telbaren Frequenzbereich der Anzeigeeinrichtung stark zu verändern. Der Hauptnachteil bei der Verwendung solcher Ge staltungen stammt von dem verminderten Verhältnis von Signal zu Störung, das aus der erhöhten Masse des Resonators resul tiert.

Im Gegensatz zu Anzeigeeinrichtungen, die Harmonische der Abfragefrequenz in einer Suchspule erzeugen, erzeugen Reso nanzfrequenzanzeigeeinrichtungen eine bestimmte Erhöhung des akustischen Wertes, der in dem akustischen Ermittlungs system induziert wird, wenn die primäre oder Antriebsfre quenz der Resonanzfrequenz gleicht. Im Falle von Anzeigeein richtungen, die Harmonische erzeugen, ist das Merkmal, das das Vorhandensein des Materials mit hoher magnetischer Per meabilität in der Anzeigeeinrichtung von anderen ferromagne tischen Materialien unterscheidet, die Erzeugung von Harmni schen hoher Ordnung. Um somit zwischen den beiden Materiali en zu unterscheiden, ist die Ermittlung des Vorhandenseins dieser Harmonischen hoher Ordnung erforderlich. Typischer weise ist die Spannung von Harmonischen hoher Ordnung nur einige Prozente der Spannung der Primären oder Antriebsfre quenz.

Im Gegensatz dazu ist die Resonanzfrequenz-Anzeigeeinrich tung nach der vorliegenden Erfindung von anderen Objekten durch die besondere Signalform unterschieden, die durch die Anzeigeeinrichtung erzeugt wird, wenn die Antriebsfrequenz durch die Resonanzfrequenz der Anzeigeeinrichtung geht. Das Erfordernis, daß ein Vormagnetisierfeld vorhanden ist, er leichtert auch das Verfahren der Unterscheidung der Anzeige einrichtung von anderen. Der hervorstechende Effekt bei dem grundlegenden akustischen Wert, der in dem akustischen Er mittlungssystem von der Anzeigeeinrichtung induziert wird, macht es leicht, in Gegenwart anderer Objekte zu ermitteln. Es sei festgestellt, daß solche Anzeigeeinrichtungen durch elektromagnetische Einrichtungen festgestellt werden können, wie sie beispielsweise in der US-Patentanmeldung Serial No. 3 73 061 mit Anmeldetag vom 29. April 1982 beschrieben sind, sowie auch mit akustischen Einrichtungen, doch erzeugen An zeigeeinrichtungen, die in der oben erwähnten Patentanmeldung beschrieben sind, zu schwache akustische Signale, um in grö ßeren Abständen als etwa ¼ m ermittelt zu werden. Die hier beschriebenen akustischen Anzeigeeinrichtungen können mit dem akustischen Wandler arbeiten, der in einem Abstand von mehr als 6 m von diesen Anzeigeeinrichtungen entfernt ist. Akustische Anzeigeeinrichtungen geben dem Ermittlungssystem die Möglichkeit, den Ausgang der Anzeigeeinrichtung als ein Ergebnis der unterschiedlichen Arten der Abfragung und Er mittlung solcher Anzeigeeinrichtungen kontinuierlich festzu stellen. Anzeigeeinrichtungen, in denen das Ermittlungssy stem und das Abfragesystem die gleiche Art der Wechselwir kung benutzen, erzeugen sich unterscheidende Feststellungs probleme zwischen dem Ausgang der Abfragesysteme und dem Ausgang der Anzeigeeinrichtungen. Fig. 3 zeigt die Erhöhung der induzierten Spannung in einer Suchspule, verursacht durch eine Anzeigeeinrichtung, wenn das Abfragefeld um die Resonanzfrequenz der Anzeigeeinrichtung herum abtastet. Der akustische Ausgang der Anzeigeeinrichtung ist ähnlich in seinem Charakteristiken jenen der oben erwähnten US-Patent anmeldung Serial No. 3 73 061 mit Anmeldetag vom 29. April 1982, wie in Fig. 3 gezeigt ist mit Ausnahme der Antireso nanzfrequenz, die durch akustische Hintergrundsstörungen verschleiert ist. Diese Spannungserhöhung tritt nur dann auf, wenn die Anzeigeeinrichtung einem magnetischen Feld ausgesetzt wird, dessen Frequenz gleich der Resonanzfrequenz der Anzeigeeinrichtung ist.

Im Betrieb wird das System mit einem Abfrage- und einem Er mittlungsstromkreis ausgestattet, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Ein Oszillator mit variabler Frequenz oder einer einzelnen Frequenz, dessen Ausgangsfrequenz zu der der Anzeigeeinrich tungen paßt, ist zu verwenden. Der Oszillator 100 betätigt einen Verstärker 110, dessen Ausgang an eine Abfragespule 120 derart angelegt ist, daß ein Wechselstromfeld in dem Raum entwickelt wird, durch den die Anzeigeeinrichtung 16 und andere Materialien gehen. Die Abfragespule 120 ist so gestaltet, daß sie eine im wesentlichen gleichmäßige Fluß dichte in der Abfragezone ergibt. Dies kann mit Hilfe einer Helmholtz-Gestaltung oder irgendeiner anderen geeigneten Anordnung erreicht werden. Der Verstärker 110 hat eine Impe danz, die zu der der Abfragespule 120 paßt, um die Effizienz des Verstärkers 110 zu maximieren und dabei seine Leistungs erfordernisse zu minimieren.

Das akustische Ermittlungssystem 300 umfaßt einen Detektor- Wandler (Mikrophon) 140, dessen Ausgang durch ein Schmalband paßfilter 150 konditioniert und dann durch einen Leistungs verstärker 155 verstärkt wird. Das verstärkte konditionierte Signal wird dann zu dem Eingang des Detektors 170 gebracht. Ein Signalwert oberhalb des schwellenwertes wird durch die Anwesenheit einer Anzeigeeinrichtung 16 in der Abfragezone 12 erzeugt, so daß ein Alarmsignal durch den Detektor 170 verursacht wird. Entmagnetisierung des vormagnetisierenden Magneten durch den Angestellten bei der Kontrolle ändert die Resonanzfrequenz und verhindert eine Ermittlung.

Die Größe des filtrierten verstärkten Signals für verschie dene Gegenstände, die in der Abfragezone angeordnet sind, die in Fig. 6 abgebildet ist, sind in der nachfolgenden Ta belle III zusammengestellt.

Tabelle III

Das System 10 zur Überwachung von Gegenständen, das hier beschrieben wurde, kann natürlich auf zahlreiche Weise abge wandelt werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Beispielsweise kann das hartmagnetische Material, das eine Gleichstromvormagnetisierung liefert, die Anzeigeeinrichtung zu aktivieren, alternativ verwendet werden, um den magneto striktiven Streifen 18 magnetisch zu sättigen und dabei die Anzeigeeinrichtung 16 zu deaktivieren. Die Gleichstromvor magnetisierung kann 1. durch eine elektrische Spule, 2. durch das Erdfeld oder 3. durch Benutzung des Remanenz flusses in dem magnetostriktiven Material des Streifens 18 erzeugt werden. Anstelle eines Abfragens der Anzeigeeinrich tung 16 mit einer konstanten Frequenz kann auch ein Abfragen darin bestehen, daß die Abfragefrequenz um die Resonanzfre quenz der Anzeigeeinrichtung herum abgetastet wird, um zu induzieren, daß die Anzeigeeinrichtung schwingt, wonach die wesentliche Veränderung der akustischen Werte festgestellt werden, die bei der mechanischen Resonanzfrequenz der Anzei geeinrichtung auftreten. Zusätzlich kann ein Abfrageimpuls verwendet werden, um die Anzeigeeinrichtung zur Schwingung anzuregen. Nachdem ein Abfragesignal vom Impulstyp vorüber ist,unterliegt die Anzeigeeinrichtung einer gedämpften Os zillation in ihrer Resonanzfrequenz. Die schwingende Anzei geeinrichtung bewirkt, daß ein akustisches Signal in dem akustischen Wandlung (Mikrophon) bei der Resonanzfrequenz wahrgenommen wird. Verschiedene Signaltypen können verwendet werden, um die Anzeigeeinrichtung zu erregen. Beispielsweise kann die Anzeigeeinrichtung durch ein Signal erregt werden, das die Form eines Signalfrequenz-Sinuskurvenimpulses hat, dessen Frequenz bei der natürlichen Resonanz der Anzeigeein richtung zentriert ist.

Spezieller ist in Fig. 7 ein abweichendes System zur Abfra gung und Ermittlung der Anzeigeeinrichtung 16 erläutert. Eine Gleichlaufschaltung 200 steuert den Betrieb der Erre gerschaltung 201 und der Empfängerschaltung 202. Die Gleich laufschaltung 200 schickt einen synchronisierenden Gate-Im puls zu der Erregerschaltung 201, die die Erregerschaltung 201 aktiviert. Beim Aktivieren erzeugt die Erregerschaltung 201 ein Abfragesignal und schickt es zu einer Abfragespule 206 für die Dauer des Synchronisier- oder Gleichlaufimpul ses. Ein Abfragemagnetfeld, das durch die Spule 206 erzeugt wird, erregt die Anzeigeeinrichtung 16 zu mechanischer Reso nanz. Bei Beendigung des Abfragesignals erzeugt die Gleich laufschaltung 20 einen Gate-Impuls in der Empfängerschaltung 202, und dieser aktiviert die Empfängerschaltung 202. Wäh rend der Zeit, in der die Empfängerschaltung 202 aktiviert ist, erzeugt die Anzeigeeinrichtung, wenn vorhanden, ein Signal mit der Frequenz mechanischer Resonanz der Anzeige einrichtung in dem akustischen Wandler (Mikrophon) 207. Wenn die Anzeigeeinrichtungsfrequenz durch den Empfänger 202 ab gefühlt wird, überträgt der Empfänger eine Spannung auf die Anzeigeeinrichtung 203, die das Vorhandensein der Anzeige einrichtung 16 aufzeichnet.

Das durch die Erregerschaltung 201 erzeugte Abfragesignal kann ein Sinuswellenimpuls mit einer einzelnen Frequenz sein, dessen Frequenz bei der natürlichen Resonanz der An zeigeeinrichtung zentriert ist. Stattdessen kann das Abfra gesignal ein Impuls sein, dessen Breite kleiner als oder gleich wie 1/(2f_r) ist, worin f_r die Resonanzfrequenz der Anzeigeeinrichtung ist. Bei noch einer anderen Ausführungs form der Erfindung kann das Abfragesignal ein Geräuschstoß oder ein zusammengesetztes Signal sein, dessen Frequenzspek trum die Resonanzfrequenz der Anzeigeeinrichtung enthält.

Claims

1. Markierungselement für ein System zur Überwachung von Gegenständen, das auf die Anwesenheit eines Markierungselementes in einer Abfragezone anspricht, wobei das Markierungselement (16) einen vormagnetisierbaren Streifen (18) aus einem magnetostrik tiven, ferromagnetischen Material aufweist, der von der Vormagnetisierung abhängige mechanische Resonanz- und Antiresonanzfrequenzen hat und der weiterhin durch ein in der Abfragezone erzeugtes magnetisches Wechselfeld mechanisch in Schwingungen versetzbar ist, wobei der Streifen (18) einen magnetomechanischen Kopplungsfaktor k hat, der größer als 0 ist und gegeben ist durch wobei f_r und f_a jeweils die Resonanz- bzw. Antiresonanzfrequenz bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß das Markierungselement (16) für die Abgabe der durch die mechanischen Schwingungen des Streifens erzeugten akustischen Schwingungen in die Abfragezone für deren dortigen Auswertung ausgelegt ist.

2. Markierungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Streifen (18) aus magnetostriktivem, ferromagnetischem Material ein magnetisierbares Element (44) aus einem hartmagnetischen Material angeordnet ist.

3. Markierungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hartmagnetische Element (44) eine Koerzitivkraft größer als jene des magnetostriktiven ferromagnetischen Materials hat.

4. Markierungselement nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hartmagnetische Element (44) unter Erregung des Streifens (18) und Erhöhung der Schwingungsamplitude bei der Resonanzfrequenz magnetisierbar ist.

5. Markierungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden erhöhung es mit einem identifizierenden Auswertesignal versieht.

6. Markierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Streifens zu wenigstens 50% amorph ist.

7. Markierungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das hartmagnetische Element (44) aus einem kristallinen Bereich des amorphen Materials besteht.

8. Markierungselement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Material eine Zusammensetzung im wesentlichen der Formel M_aN_bO_cX_dY_eZ_f hat, worin M wenigstens eines der Elemente Eisen und Kobalt bedeutet, N Nickel bedeutet, O wenigstens eines der Elemente Chrom und Molybdän bedeutet, X wenigstens eines der Elemente Bor und Phosphor bedeutet, Y Silicium bedeutet, Z Kohlenstoff bedeutet, "a" bis "f" in Atomprozenten ausgedrückt sind, "a" im Bereich von etwa 35 bis 85, "b" im Bereich von etwa 0 bis 45, "c" im Bereich von etwa 0 bis 7, "d" im Bereich von etwa 5 bis 22, "e" im Bereich von etwa 0 bis 15 und "f" im Bereich von etwa 0 bis 2 liegt, wobei die Summe von d+e+f im Bereich von etwa 15 bis 25 liegt.

9. Markierungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das hartmagnetische Element mehrere Stücke aus einem Material mit hoher magnetischer Koerzitivkraft aufweist.

10. Markierungselement nach einem der Ansprüche1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es einen starren Behälter (62) aufweist, in welchem der Streifen (18) gegen akustische Dämpfung geschützt aufgenommen ist.

11. Markierungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es einen aus einem Schiffchen und einem Deckel (44) bestehenden Behälter aufweist, in welchem der Streifen mit Spiel eingelegt ist.

12. Markierungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des Schiffchens und der Deckel mit einem Netzwerk von Löchern versehen ist.

13. System zur Überwachung von Gegenständen, das auf die Anwesenheit eines Markie rungselementes in einer Abfragezone anspricht, mit:

a) einer Einrichtung zur Abgrenzung einer Abfragezone,
b) einer Einrichtung zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfeldes in einem Frequenzband und in dieser Abfragezone, wobei diese Einrichtung eine Sendespule aufweist,

gekennzeichnet durch

c) ein Markierungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche und
d) eine Detektoreinrichtung zur Feststellung von in der Abfragezone bei der Resonanzfrequenz des Markierungselementes durch die mechanischen Schwingungen des im Markierungselement enthaltenen Streifens erzeugten akustischen Schwingungen.