JP3512250B2 - 磁気イメージ検出装置および検出方法 - Google Patents

磁気イメージ検出装置および検出方法

Info

Publication number
JP3512250B2
JP3512250B2 JP27486794A JP27486794A JP3512250B2 JP 3512250 B2 JP3512250 B2 JP 3512250B2 JP 27486794 A JP27486794 A JP 27486794A JP 27486794 A JP27486794 A JP 27486794A JP 3512250 B2 JP3512250 B2 JP 3512250B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
magnetic field
sensor
permanent magnet
magnetic material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP27486794A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07198817A (ja
Inventor
ジェイ ジェファーズ フレデリック
Original Assignee
イーストマン コダック カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イーストマン コダック カンパニー filed Critical イーストマン コダック カンパニー
Publication of JPH07198817A publication Critical patent/JPH07198817A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3512250B2 publication Critical patent/JP3512250B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • G01R33/1223Measuring permeability, i.e. permeameters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に磁気材料の検
出に関し、特に磁気材料に磁場を適用し、誘導された磁
化により生じる磁場を測定して磁気材料の透磁率を決定
する、磁気材料の検出に関する。
【0002】
【従来の技術】磁気材料の磁化の測定が望まれる実例が
多々ある。例えば、コピー機のトナーリザーバはトナー
粒子の他に飽和保磁力の高い(2,000 Oe)Ba
Fe担体ビーズを含んでいるが、その公称トナー濃度
は、量にして、トナー粒子1に対して担体ビーズ4の割
合で混合される。コピー機を適正に稼働させるために
は、このトナー粒子に対する磁気担体ビーズの比率を所
定限度内に維持しなくてはならない。そのために磁気材
料の磁化を測定し、それに適する量のトナーが加えられ
るわけである。
【0003】図1および2に示される従来の磁気材料測
定装置は、フェライト磁心11、センサコイル12、オ
シレータコイル13、基準コイル14を備える。オシレ
ータコイル13には交流電流(例えば260kHz)が
流される。フェライト磁心11はその名の通り構造の中
心に位置し、オシレータコイル13に流される電気によ
り生じた磁場はフェライト磁心により方向づけられる。
センサコイル12と基準コイル14は対向して接続さ
れ、検出する磁気体がない場合は、センサコイル12と
基準コイル14の正味の信号値はゼロを示すはずであ
る。センサコイル12と基準コイル14からの合算信号
に不均衡があればフェライト磁心11が動かされてその
不均衡を消去する。強磁性体を磁場測定装置のどちらか
一方の端部付近に置くと、強磁性体内に磁化場が誘導さ
れる。この磁場はセンサコイル12に強力に引きつけら
れ、ついで基準コイル14に引きつけられる。これは強
磁性体とセンサコイル12との距離が基準コイル14と
の距離よりも近いためである。こうして生じた信号の大
きさが物質15の磁化または透磁率の決定に使用され
る。コピートナーの例では、トナー中の磁性粒子の磁化
は、不均衡信号の大きさにより決定される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述の方法で磁性粒子
の磁化を測定する場合、次のような問題がある。つま
り、適用される磁場が非常に小さい反面、強磁性体の保
磁力が非常に大きいことである。従って、強磁性体には
僅かの磁化しか誘導されず、それゆえ狭い磁場しか磁場
測定装置で検出されない。概して検出には狭帯域高ゲイ
ンの電子回路が使用されなくてはならない。加えて、温
度変化のせいで測定装置はセンサコイル12と基準コイ
ル14の相対位置に非常に左右されやすい。
【0005】これらの課題を解決するために、非常に大
きな磁場で高保磁力粒子を磁化、または物理的に回転さ
せることが可能な強磁性体の磁化や透磁率を測定するた
めの装置や技術が必要とされてきた。いずれの場合も、
大きな磁場に添って高磁気モーメントが生成されること
により磁場が容易に検出可能となる。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、前記
の課題を解決することを目的としている。つまり、本発
明の1つの態様では、大きな磁場を作り出す強力な永久
磁石を使用し、磁気材料内に磁気モーメントを誘発す
る。永久磁石は磁気材料の表面に対して45゜に配向さ
れる。この配向角度が最適位置となる。センサはその受
感軸が永久磁石の磁場に対して垂直になるように配向さ
れる。永久磁石により磁気材料内に誘導された磁気モー
メントはセンサ受感軸に平行な大きな成分を有する磁場
を形成する。漂遊磁場や残留温度の影響をなくすため
に、永久磁石をはさんで前述のセンサと反対側の磁気材
料近傍に第2のセンサを設置する。この第2のセンサは
その受感軸が前記第1のセンサの受感軸と平行で、かつ
永久磁石の磁場に垂直になるように配向される。
【0007】この構成によって信号/雑音比が改善さ
れ、信号は容易に検出される。また、この信号は実質的
に温度の影響を受けない。さらに、第2センサが漂遊磁
場を消去し、検出シグナルを増加させることでも、信号
/雑音比を改善する。
【0008】本発明のさらに詳細な説明を、以下で図面
を参照し、実施例に基づいて行う。
【0009】
【実施例】図1及び2については、従来技術と関連しな
がら説明した。
【0010】図3では、磁気材料の表面21から距離d
の位置に永久磁石22が置かれる。磁気22の磁軸は磁
気材料24の表面に平行な定位から角度φをもって回転
されている。本実施例では、磁軸は永久磁石塊の中央を
貫く永久磁石の磁気モーメントに平行なベクトルとして
定義される。誘導磁場センサ25は永久磁石22の磁軸
に沿って配置され、磁気材料の表面21から極めて近く
に位置する。誘導磁場センサ25の受感軸25Aは永久
磁石22の磁場に垂直である。高レベルの信号を得、漂
遊磁場からの低雑音と、熱変化からの低影響を必要とす
る場合は、第2の磁場センサ26を永久磁石22をはさ
んで誘導磁場センサ25の反対側、かつ磁気材料の表面
21の極めて近傍に設置する。第2磁場センサ26の受
感軸26Aは誘導磁場センサ25の受感軸25Aと平行
になるよう配向する。誘導磁場センサ25からの出力信
号と第2磁場センサ26からの出力信号は差分増幅器2
7に送られる。差分増幅器27からの出力は温度や漂遊
磁場の影響が軽減された信号であり、磁気材料24の透
磁率の尺度となる。
【0011】本実施例は以下の方法で機能する。永久磁
石22の磁場が磁気材料24内に磁気モーメントを誘導
する。この磁気モーメントは永久磁石22の磁気イメー
ジ23に等しい。(磁場決定のための磁気イメージの概
念は"Electromagnetic Fields and Waves" by Paul Lor
rain and Dae Corson, W. . freeman & Co., San Franc
isco, 1970" に記載されている。)磁気材料の外部に置
かれた誘導磁場センサ25および第2磁場センサ26
は、磁気材料24がない場合は磁場を検出しないよう配
向される。磁気材料24が存在する場合は、磁気材料2
4内部の磁気イメージ23から生じる誘導磁場が成分を
生成し、この成分を磁場センサ25と、第2磁場センサ
26がある場合はセンサ26とで検出する。誘導磁気セ
ンサ25が検出する信号はいずれも永久磁石22により
磁気材料24内に誘導された磁気モーメントから発生す
る信号となる。磁場センサ25に誘導された信号から、
第2磁場センサ26に誘導された信号を減算して漂遊磁
場や温度変化の影響を消去できる。第2センサ26が検
出する磁気イメージ23から生じた磁場は、第1センサ
25が検出する磁場と逆方向であるため、この差し引き
の結果漂遊磁場や温度変化の影響を消去するばかりでな
く、より大きな正味信号を得ることができる。
【0012】実施例の装置はトナーサンプルの透磁率測
定に使用され、誘導磁場センサ25と26はホール効果
素子から成る。公称1000 Oeの磁場を生じる永久
磁石22が選定され、この磁場はトナー粒子と混合され
る高飽和保磁力BaFe担体ビーズを十分に磁化できる
大きさである。角度φを45度に設定する。この角度の
時センサ25は誘導磁場の検出結果として最大シグナル
を生じるが、35度から55度の間でも良い。
【0013】コピー機のトナーサンプルの透磁率測定の
実施例を取り上げて、磁場測定装置と関連方法を紹介し
たが、永久磁石が誘導する渦電流の磁場を測定すること
で、この装置は以下の用途にも用いることができる。す
なわち、録音テープの単一層内に誘導された磁気モーメ
ントから生じる磁場、異なる厚みの磁気材料から生じる
誘導磁場、鉄が混入するしんちゅうサンプルから生じる
誘導磁界(および、不純物濃度)、通貨の肖像画部分の
誘導磁場、可動導体の速度、等の測定である。サンプル
速度と厚さが一定であれば、誘導渦電流は被検体の伝導
率の尺度となる。この磁場の極性は導体の移動方向を反
映する。
【0014】上記の説明と図面により本発明の操作は明
らかになったと思われるが、さらに強調のためにつけ加
えるならば、本発明は、外部磁石により磁気材料内に誘
導された磁気モーメントが、磁気材料内部に、磁石と左
右対象となる磁気イメージを生じることにより検出され
得る、という事実を利用している。図3で分かる通り、
磁場センサは実際の永久磁石が生じる磁場を検出しない
ように配置されているが、誘導磁気イメージが生成する
磁場はたやすくセンサで検出される。磁場センサ25が
ない場合は、第2磁場センサ26が代用される。また磁
場センサの要件としては、センサ軸が永久磁石だけから
生成される磁場に垂直で、かつ磁気材料の表面近くに位
置され、検査中の磁気材料の磁場を十分に検出できるこ
とである。
【0015】実施例を挙げて本説明を説明したが、当業
者には、本発明の範囲を逸脱することなく、様々な変更
が可能であり、実施例中の要素を同等物で代用すること
も可能である。さらに、本発明の教示の本質を外れるこ
となく、特定の状況や物質を用いて本発明に多くの変更
を加えることも出来る。
【0016】前記の説明で明らかなように、本発明は特
にここで述べた事例に限定されるものではなく、当業者
にとってその他の変更や適用が可能となる。従って、本
願クレームは本発明の原理や範囲を越えない、それらの
変更や適用も含む。
【0017】
【発明の効果】磁気材料の磁性測定において、永久磁石
を用いて広域な磁場と磁気イメージを誘導することで検
査中の磁気材料を十分に磁化し、かつ永久磁石の磁場に
垂直な受感軸を持つセンサを採用することで、漂遊磁場
や温度の影響を抑えた、改善された信号/雑音比の信号
を検出し、磁気材料の透磁率の測定を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来例による誘導磁気モーメントの磁場検出装
置を示す図である。
【図2】従来例のコイル配置を示す図である。
【図3】本発明による誘導磁気モーメントの磁場検出回
路を示す図である。
【符号の説明】
21 磁気材料表面 22 永久磁石 23 磁気イメージ 24 磁気材料 25 磁気センサ 26 第2磁気センサ 27 差分増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 33/02 - 33/18

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁気材料の透磁率を測定するための装置
    であり、 磁気材料の表面近傍に置かれ、磁気材料の表面に平行な
    面に対し角度φをとるように配向された磁気モーメント
    を有する永久磁石と、 前記磁気材料の表面近傍に置かれ、前記永久磁石の磁場
    に対し垂直な受感軸を有する磁場センサと、 を有することを特徴とする透磁率測定装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の透磁率測定装置であ
    り、前記磁気材料の表面近傍に置かれ、前記永久磁石の
    磁場に垂直な受感軸を有する第2磁場センサをさらに備
    えることを特徴とする透磁率測定装置。
  3. 【請求項3】 磁気材料内に誘導された磁化場を測定す
    るための装置であり、 前記磁気材料の表面近傍に置かれ、前記磁気材料の表面
    に対し角度φをとるように配向された磁軸を有する永久
    磁石と、 前記磁気材料の表面近傍に置かれ、前記永久磁石の磁場
    に対し垂直に配向された受感軸を有し、前記磁気モーメ
    ントの磁軸上に位置する磁場センサと、 を有することを特徴とする、磁化場測定装置。
JP27486794A 1993-11-09 1994-11-09 磁気イメージ検出装置および検出方法 Expired - Fee Related JP3512250B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14957593A 1993-11-09 1993-11-09
US149575 1993-11-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07198817A JPH07198817A (ja) 1995-08-01
JP3512250B2 true JP3512250B2 (ja) 2004-03-29

Family

ID=22530914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27486794A Expired - Fee Related JP3512250B2 (ja) 1993-11-09 1994-11-09 磁気イメージ検出装置および検出方法

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0652446A3 (ja)
JP (1) JP3512250B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11493574B2 (en) * 2020-08-17 2022-11-08 Shimadzu Corporation Magnetic material inspection device
CN114217251B (zh) * 2021-12-08 2022-11-11 华中科技大学 一种磁导率测量方法与装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4107604A (en) * 1976-12-01 1978-08-15 Compunetics, Incorporated Hall effect displacement transducer using a bar magnet parallel to the plane of the Hall device
US4518918A (en) * 1982-09-28 1985-05-21 Sprague Electric Company Ferromagnetic article detector with dual Hall-sensors

Also Published As

Publication number Publication date
EP0652446A2 (en) 1995-05-10
EP0652446A3 (en) 1996-06-05
JPH07198817A (ja) 1995-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5705924A (en) Hall effect sensor for detecting an induced image magnet in a smooth material
US5610518A (en) Method and apparatus for detecting small magnetizable particles and flaws in nonmagnetic conductors
US4891992A (en) Torque detecting apparatus
US7977937B2 (en) GMR biosensor with aligned magnetic field
JP2001004728A (ja) 磁気検出装置
JP2004206316A (ja) 磁気検出装置
JPH08241507A (ja) 磁気書類の検出/鑑定を行う磁気抵抗要素を備えた永久磁石アセンブリ
JP3512250B2 (ja) 磁気イメージ検出装置および検出方法
WO2014129457A1 (ja) 磁性異物検査装置及び磁性異物検査方法
JP2615342B2 (ja) 磁性材料のパラメータを測定するための可変磁気抵抗磁力計
US5554932A (en) Measurement of a saturation magnetic flux density through use of a rotating permanent magnet
JP6842164B2 (ja) 磁性異物検査装置および磁性異物検査システム
JPH06294850A (ja) 微弱磁気測定方法及びその装置並びにそれを用いた非破壊検査方法
JP3283930B2 (ja) 磁気質検知方法
Coillot et al. On-board hybrid magnetometer of NASA CHARM-II rocket: principle, design and performances
KR20120009691A (ko) 자기저항센서를 이용한 검체의 신호검출 시스템 및 이를 이용한 검출방법
US20240142404A1 (en) Detection device
JP4142870B2 (ja) 磁性体検出装置
JP3618425B2 (ja) 磁気センサ
JP3166986B2 (ja) 電流センサ
JP2004038611A (ja) 磁性体検出装置
US3379969A (en) Magnetic bridge means for detecting the electrical properties of substances
TN et al. Highly Sensitive Detection of Weak Low Frequency Magnetic Fields Using Single Nanoscale Orthogonal MgO Magnetic Tunnel Junctions under a Large Bias Field
JPS62276454A (ja) 強磁性体の異物の検出方法
JPH03276050A (ja) 磁気光学探傷装置

Legal Events

Date Code Title Description
A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040106

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees