DE700048C

DE700048C - Einrichtung zum Messen magnetischer Groessen, insbesondere der Koerzitivkraft

Info

Publication number: DE700048C
Application number: DE1938S0133339
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Neumann
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1938-08-09
Filing date: 1938-08-09
Publication date: 1940-12-12

Description

Einrichtung zum Messen magnetischer Größen, insbesondere der Koerzitivkraft Die Magnetometer besitzen die störende Eigenschaft, daß die magnetische Wirkung der die Probe magnetisierenden Spule auf das Magnetometersystem durch eine zweite Spule, meistens von gleicher Größe und in gleicher Entfernung, ausgeglichen werden muß. Diese Kompensation ist jedoch sehr schwierig, weil das magnetische Moment der Spulen meistens um ein Vielfaches größer als das der zu messenden Probe ist. Um die Meßfehler möglichst klein zu halten, muß daher die Verschiebung oder sonstige Abgleichung der Kompensationsspule sehr genau vorgenommen werden.
Diese zeitraubende und sehr schwierige Kompensation kann durch die Erfindung erheblich vereinfacht bzw. gänzlich vermieden werden, die sich auf eine Einrichtung zum Messen magnetischer Größen, insbesondere Koerzitivkraft, bezieht. Die Erfindung benutzt ein von astatischen Magnetometern her bekanntes astatisches Magnetsystem und besteht darin, daß dieses astatische Magnetsystem im Innern einer Spulenanordnung, die ein homogenes, zur Änderung des magnetischen Zustandes der zu messenden Probe dienendes Feld erzeugt, angebracht ist. Ein solches System kann naturgemäß in dem homogenen Feld kein Drehmoment erfahren und wird somit lediglich von der zu messenden Probe beeinflußt. Bei einer derartigen Anordnung ist die Kompensation durch eine einmalige Einstellung des astatischen Magnetsystems gegenüber dem homogenen Spulenfeld leicht zu bewerkstelligen.
Das astatische Magnetsystem kann in an sich bekannter Weise aus permanenten Magneten oder aus stromdurchflossenen Spulen bestehen. Es kann in ebenso bekannterWeise auch aus zwei synchron umlaufenden, vorzugsweise auf einer Achse angeordneten Spulen gleicher Windungsfläche in magnetischer Gegenschaltung aufgebaut sein.
Die Erzeugung des homogenen Spulenfeldes, das zur Magnetisierung oder Entmagnetisierung der Probe dient, kann ebenfalls auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Beispielsweise kann hierzu eine Ringspule oder eine Zylinderspule Z dienen, in die das astatische Magnetsystem M und die zu messende Proben eingebracht werden, wie Fig. 1 zeigt. Die Zylinderspule kann auch durch einen Elektromagneten L entsprechend Fig. 2 ersetzt werden, dessenferromagnetischer Kern 8 zur Vermeidung eines Hysteresefehlers vorteilhaft aus einem Material mit kleiner Koerzitivkraft besteht. Die Anordnung nach Fig. 2 eignet sich besonders zur Messung größerer Koerzitivkräfte.
Schließlich kann auch gemäß Fig. 3 ein Spulensystem nach II elmholt z/Gaugain zur Erzeugung des homogenen Feldes verwendet werden. In diesem System stehen sich zwei gleich große Flachspulen F1 und E2 R in einem Abstand a gegenüber, der gleich dem Radius r der Spulen ist. Das astatische MagnetsystemM wird symmetrisch zwischen den Spulen E1 und E angeordnet und die zu messende Probe P entsprechend eingeführt.
Zur Bestimmung der Koerzitivkraft wird die Magnetisierung der Probe nach Fig. 3 zweckmäßig mittels einer kleinen Zylinderspule S durchgeführt, deren radiale Ausdehnung nur wenig größer als die der Probe ist und die bei der eigentlichen Messung ausgeschaltet wird.
Durch die Einrichtung nach der Erfindung wird die eingangs erwähnte zeitraubende Einstellung der Kompensationsspule vermieden, was besonders bei laufenden Koerzitivkraftmessungen, wie sie zur Fabrikationsüberfachung erforderlich sind, von Vorteil ist.
Mit der neuen Einrichtung können bei entsprechender Dimensionierung des Gerätes sowohl sehr kleine Proben, sogar von kleiner Koerzitivkraft, als auch größere Proben mit hoher Koerzitivkraft gemessen werden. Beispielsweise sind Probenlängen bis herab zu 1 cm meßbar, wobei eine extrem niedrige Koerzitivkraft von 0,02 örsted ohne Schwierigkeiten bestimmt werden kann. Demgegenüber liegt bei dem bekannten astatischen Magnetometer die kleinste meßbare Koerzitivkraft bei etwa 2 Ürsted, worüber hinaus die Probenlänge etwa 10 cm betragen muß.
Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann nicht nur zur Messung der Koerzitivkraft verwendet werden, sondern kann auch in gleicher Weise wie die Magnetometer zur Bestimmung von magnetischen Momenten, auch bei höheren Temperaturen, dienen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zum Messen magnetischer Großen, insbesondere der Koerzitivkraft, unter Verwendung eines astatischen Magnetsystems, dadurch gekennzeichnet, daß dieses System im Innern einer Spulenanordnung, die ein homogenes, zur Änderung des magnetischen Zustandes der zu messenden Probe dienendes Feld erzeugt, angebracht ist.
2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das astatische Magnetsystem aus permanenten Magneten oder stromdurchflossenen Spulen besteht.
3. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das astatische Magnetsystem aus zwei synchron umlaufenden, vorzugsweise auf einer Achse angeordneten Spulen gleicher Windungsfläche in magnetischer Gegenschaltung besteht.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch- gekennzeichnet, daß die Erzeugung des homogenen Spulenfeldes durch zwei nebeneinander angeordnete gleichartige Flachspulen erfolgt, deren Abstand gleich dem Radius der Spulen ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des homogenen Spulen feldes durch eine Ring- oder Zylinderspule erfolgt.
6. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des homogenen Spulenfeldes durch einen Elektromagneten mit ferromagnetischem Kern, vorzugsweise von kleiner Koerzitivkraft, erfolgt.