Messung der Magnetqualität

Die Messung der Magnetqualität ist ein entscheidender Schritt in der Charakterisierung von Magneten, sei es in der Fertigung, Forschung oder Qualitätssicherung. Es gibt verschiedene Methoden und Ansätze, um die Qualität von Magneten zu beurteilen, abhängig von den spezifischen Anforderungen und Eigenschaften, die gemessen werden sollen.

Grundlegende Verfahren und Messwerte

Zu den grundlegenden Eigenschaften gehört die magnetische Flussdichte (B), die die Stärke des Magnetfeldes misst. Sie wird in Tesla (T) oder Gauss (G) angegeben, wobei 1 T = 10.000 G entspricht. Zur Messung kommen Magnetfeldmessgeräte (Gaussmeter oder Teslameter) zum Einsatz.

Ein weiterer wichtiger Parameter ist die magnetische Feldstärke (H), die die Intensität des durch den Magneten fließenden Magnetfelds beschreibt. Diese wird in Ampere pro Meter (A/m), Ampere pro Zentimeter (A/cm) oder Oersted (Oe) gemessen, wobei 1 A/m etwa 0,01257 Oe entspricht. Auch hier werden Gaussmeter oder Teslameter verwendet.

Die Koerzitivfeldstärke (I_Hc) ist ein Maß für die Stärke des magnetischen Feldes, die erforderlich ist, um die Magnetisierung des Magneten auf null zu reduzieren. Ihre Einheit ist Oersted (Oe), Ampere pro Meter (A/m) oder Kiloampere pro Meter (kA/m), und sie wird mit einem Permagraphen bestimmt.

Die Remanenz (Br) beschreibt die verbleibende Magnetisierung eines Magneten, wenn das externe Magnetfeld entfernt wird. Diese wird ebenfalls in Tesla (T) oder Gauss (G) angegeben und kann mit einem Permagraphen oder einem Fluxmeter, das mit einer kalibrierten Helmholtzspule ausgestattet ist, gemessen werden.

Ein weiteres zentrales Kriterium ist das Energieprodukt (BHmax), das das maximale Produkt aus Flussdichte (B) und Feldstärke (H) darstellt. Es repräsentiert die maximale Energie, die ein Magnet speichern kann. Die Einheit ist Mega-Gauss-Oersted (MGOe) oder Kilojoule pro Kubikmeter (kJ/m³). Auch diese Messung erfolgt üblicherweise mit einem Permagraphen.

Diese Parameter und die zugehörigen Messmethoden bieten eine umfassende Grundlage für die Bewertung der Magnetqualität und spielen eine entscheidende Rolle in der Materialentwicklung sowie in der Optimierung von Magnetanwendungen.

Die Flussdichte-Feldstärken-Messung ist eine der gebräuchlichsten Methoden. Dabei kommen Magnetfeldmessgeräte zum Einsatz, um die magnetische Flussdichte an verschiedenen Punkten des Magneten zu bestimmen. Ergänzend dazu wird die Magnetische-Fluss-Messung mit einem Fluxmeter durchgeführt, die den Br-Wert eines Magneten ermitteln, also die maximale Flussdichte im gesättigten Zustand.

Ein weiteres wichtiges Verfahren ist die Hysterese-Messung, die mit Hilfe eines Permagraphen – oder, wie Sie unten erfahren werden – dem MagInspect Magnet Analyzer erfolgt. Diese Methode zeichnet die Hysteresekurve des Magneten auf und liefert zentrale Parameter wie die Koerzitivfeldstärke, die Remanenz und das Energieprodukt. Diese Werte sind entscheidend, um die Leistungsfähigkeit eines Magneten zu beurteilen.

Die Temperaturstabilität eines Magneten wird überprüft, um festzustellen, wie sich dessen Eigenschaften bei unterschiedlichen Temperaturen verändern. Dazu werden Klimakammern und magnetische Messgeräte eingesetzt. Schließlich kommen Alterungstests zum Einsatz, um die Langzeitstabilität eines Magneten zu untersuchen. Dabei wird überprüft, wie sich die magnetischen Eigenschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen über einen längeren Zeitraum entwickeln.

Das praktische Vorgehen bei diesen Messungen beginnt mit der Vorbereitung des Magneten, bei der darauf geachtet wird, dass der Magnet sauber und frei von Verunreinigungen ist. Anschließend werden die verwendeten Messgeräte sorgfältig kalibriert, wobei auf gültige Herstellerzertifikate geachtet wird. Die Messungen selbst erfolgen gemäß den spezifischen Anweisungen der Gerätehersteller. Abschließend werden die Daten analysiert, um die Qualität des Magneten zu bewerten und etwaige Optimierungspotenziale zu identifizieren.

Diese Messmethoden und Vorgehensweisen gewährleisten eine umfassende und präzise Bewertung der Magnetqualität, die sowohl für die Forschung als auch für industrielle Anwendungen unverzichtbar ist.

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Klassische Magnetfeldmessung (Gaussmeter/Teslameter)

Die Messung der magnetischen Flussdichte (B) oder der magnetischen Feldstärke (H) mit einem Gaussmeter oder Teslameter, insbesondere unter Verwendung einer Hallsonde, ist eine präzise, aber oft herausfordernde Aufgabe. Die beschriebenen Schwierigkeiten und Anforderungen lassen sich so zusammenfassen:

Herausforderungen bei der Magnetfeldmessung

• Inhomogene magnetische Felder: Magnetfelder, insbesondere bei Permanentmagneten, sind selten homogen. Sie divergieren, was zu unterschiedlichen Messwerten je nach Position der Hallsonde führt
• Reproduzierbarkeit der Messung: Ohne eine Positioniereinrichtung ist es schwierig, die Hallsonde exakt an derselben Position zu platzieren, was die Wiederholbarkeit der Messungen beeinflusst
• Eine Magnetfeldmessung mit einer Hallsonde ist immer um eine Punktmessung der Feldstärke an einem Magneten, eine fluxmetrische Messung mit Helmholtzspule ist wesentlich genauer. Man erhält hier wirklich Absolutwerte, die das ganze Magnetvolumen des Magneten berücksichtigen und positionsunabhängig sind

Praktische Lösungsvorschläge zur Magnetfeldmessung

• Fixierung der Hallsonde: Eine Vorrichtung zur exakten Positionierung der Hallsonde relativ zum Magneten ist essenziell. Dies könnte durch eine mechanische Halterung oder eine computergestützte Positioniereinrichtung erfolgen.
• Referenzpunkte festlegen: Definierte und dokumentierte Messpositionen erleichtern die Vergleichbarkeit von Messungen.

Umrechnung zwischen Flussdichte B und magnetischer Feldstärke H

• In Luft, wo die relative Permeabilität μr=1 ist, gilt die Beziehung zwischen magnetischer Flussdichte (B) und magnetischer Feldstärke (H): B = μ0 * H wobei B die magnetische Flussdichte in Tesla (T) ist, H die magnetische Feldstärke in Ampere pro Meter (A/m) ist, μ0 die magnetische Feldkonstante (μ0 = 4 * Pi * 10^-7 T * m / A) ist.
• Daraus folgt: H = B / μ0
• Diese einfache Umrechnung ermöglicht es, zwischen B und H zu wechseln, wenn eines der beiden gemessen wurde.

Wichtige Hinweise für die Magnetfeldmessung

• Kalibrierung des Messgeräts: Regelmäßige Kalibrierung des Magnetfeldmessgeräts gewährleistet genaue Messungen.
• Abschirmung von Störfeldern: Um externe magnetische Störfelder zu minimieren, sollte der Messbereich abgeschirmt oder zumindest gut charakterisiert sein.

Mit diesen Maßnahmen und Grundlagen kann die Messung der magnetischen Eigenschaften effektiver und reproduzierbarer gestaltet werden.

Die Gleichmäßigkeit der Magnetisierung bei mehrpoligen Rotoren ist ein entscheidendes Qualitätsmerkmal, das Aufschluss über die Leistungsfähigkeit von Magnetisierspulen oder den Zustand der einzelnen Magnete an einem magnetisierten Rotor gibt. Um diese Eigenschaft zu bewerten, bietet sich die Messmethode mit dem Magnetfeldmessgerät MP-4000 in Kombination mit dem Magnetfeldprüfgerät Rotor-Check 300 an.

In diesem Verfahren wird der zu prüfende Magnetrotor auf einer speziellen Aufnahme positioniert, die von einem Synchron- oder Schrittmotor angetrieben wird. Der Rotor führt dabei eine vollständige Drehung um 360° aus. Während dieses Vorgangs wird eine flexible Hall-Messsonde präzise an der Rotoroberfläche positioniert, um die Magnetfelder zu erfassen.

Das Magnetfeldmessgerät MP-4000 ermöglicht die grafische Aufzeichnung des gesamten Magnetisierverlaufes entlang des Rotorumfangs. Die gewonnenen Daten werden dabei nicht nur gespeichert, sondern können auch für eine detaillierte Analyse in Microsoft Excel exportiert werden. Diese Funktionalität erlaubt eine umfassende Bewertung der Magnetisierungsqualität und unterstützt eine effiziente Dokumentation sowie Optimierung der Produktionsprozesse.

Diese Methode ist besonders nützlich in der Fertigung und Qualitätssicherung, da sie sowohl präzise Messungen als auch eine klare Visualisierung der Ergebnisse ermöglicht. Dadurch können Abweichungen in der Magnetisierung schnell erkannt und gezielt korrigiert werden, was zur Sicherstellung gleichbleibend hoher Produktqualität beiträgt.

Das Magnetfeldmessgerät MP-4000 bietet eine erweiterte Funktionalität, die es ermöglicht, selbst sehr kurze Magnetisierimpulse präzise darzustellen und grafisch aufzuzeichnen. Diese Eigenschaft macht es zu einem wertvollen Instrument für die Überwachung von Magnetisieranlagen, bei denen die Spitzenfeldstärke des Magnetisierimpulses zur Qualitätssicherung gemessen wird. Das Gerät kann Impulse mit einer Dauer von ≥ 0,1 ms speichern und analysieren, was eine äußerst detaillierte Darstellung von Magnetisierprozessen ermöglicht.

Praktische Hinweise zur Messung mit Magnetfeldmessgeräten

Bei der Verwendung eines Magnetfeldmessgeräts zur Messung magnetischer Felder spielt die korrekte Positionierung der Hallsonde eine zentrale Rolle. Es gibt am Markt eine Vielzahl unterschiedlicher Messsonden, die sich insbesondere durch die Abstände des Hall-Chips zur Messoberfläche unterscheiden. Da es hierfür keine festen Normen gibt, können bei der Messung unterschiedliche Ergebnisse auftreten. Solche Abweichungen sind häufig Ursache von Diskussionen oder Streitigkeiten, insbesondere bei der Abnahme von Messwerten in Bereichen mit divergenten Magnetfeldern (wie beispielsweise bei der Restfeldmessung).

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Vergleich von Messmethoden

Während die Messung mit Gaussmeter/Teslameter eine kostengünstige Lösung darstellt, ist sie nicht immer die beste Wahl, insbesondere bei der Messung einzelner Magnete. Für eine höhere Präzision und reproduzierbare Ergebnisse ist die fluxmetrische Messung mit einer Helmholtzspule vorzuziehen. Diese Methode bietet eine wesentlich bessere Genauigkeit, da sie den gesamten magnetischen Fluss eines Magneten erfasst und auf Basis dessen den Br-Wert bestimmt. Dadurch können Abweichungen, die durch lokale Unterschiede in der Feldverteilung entstehen, weitgehend vermieden werden.

Für besonders präzise Anwendungen, wie die Charakterisierung einzelner Magnete, ist die fluxmetrische Messung nach wie vor die erste Wahl.

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Fluxmetrische Messung mit Helmholtzspule

Messung der magnetischen Flussdichte B (mT) oder magnetischen Fluss Φ (mVs / mWb)

Mit einem Fluxmeter, wie dem FLUX-CHECK 250, in Kombination mit einer Helmholtzspule, können der magnetische Flusswert und das magnetische Moment eines Magneten äußerst präzise gemessen werden. Dieses Verfahren bietet eine erhebliche Genauigkeitssteigerung im Vergleich zur Feldstärkenmessung mit einem Teslameter, da in einer Helmholtzspule der gesamte Magnet gemessen wird, unabhängig von seiner genauen Position innerhalb der Spule. Im Gegensatz dazu erfasst eine Hallsonde bei Teslametern nur punktuelle Messwerte, wodurch Ungenauigkeiten entstehen können.

Vorteile der fluxmetrischen Messung

• Erfassung des gesamten Magnetvolumens: Das Verfahren misst die Gesamtwirkung des Magneten und ist somit unempfindlich gegenüber leichten Abweichungen in der Positionierung.
• Präzise Berechnung der magnetischen Flussdichte: Durch die Messung des Magnetvolumens lässt sich die Flussdichte zuverlässig berechnen.
• Genauigkeit und Zuverlässigkeit: Die Helmholtzspule sorgt für eine gleichmäßige Magnetfeldmessung, die unabhängig von lokalen Feldstärkeabweichungen ist.

Eigenschaften des Fluxmeters FLUX-CHECK 250

• Induzierte Impulskurve: Das Gerät zeichnet die gesamte induzierte Kurve während der Messung auf und berechnet das Integral der Kurve, welches als Flusswert Φ in mVs oder mWb angezeigt wird.
• Driftfreie Messungen: Im Gegensatz zu herkömmlichen, analog arbeitenden Fluxmetern hat das FLUX-CHECK 250 keine Drift. Vor der Messung wird ein Triggerwert festgelegt, ab dem die Erfassung beginnt. Der Driftwert vor diesem Punkt wird automatisch als Nullwert gesetzt und als Offset berücksichtigt.
• Gleichzeitige Anzeige: Neben dem Flusswert kann das Gerät auch die induzierte Kurve visuell darstellen, was die Analyse erleichtert.

Diese fluxmetrische Methode kombiniert hohe Präzision mit Benutzerfreundlichkeit und eignet sich ideal zur Charakterisierung von Magneten. Besonders in Anwendungen, bei denen eine punktuelle Hallsonden-Messung unzureichend ist, stellt diese Technologie eine deutlich überlegene Alternative dar.

Wenn die Messkonstante der angeschlossenen Helmholtzspule bekannt ist, ermöglicht das Fluxmeter, wie der FLUX-CHECK 250, eine noch detailliertere und direkt interpretierbare Darstellung der Magnetparameter.

Zusätzliche Funktionen des Fluxmeters FLUX-CHECK 250

• Direkte Anzeige des magnetischen Moments: Mit der hinterlegten Messkonstante der Helmholtzspule kann das Fluxmeter das magnetische Moment eines Magneten berechnen und direkt anzeigen. Dies spart Zeit bei der nachträglichen Datenanalyse und verringert die Wahrscheinlichkeit von Berechnungsfehlern.
• Berechnung der magnetischen Flussdichte: Wenn das Magnetvolumen bekannt ist, lässt sich die magnetische Flussdichte direkt in den Einheiten A/cm oder mT anzeigen. Dies ist besonders praktisch für Anwendungen, bei denen eine sofortige Bewertung der Magnetgüte erforderlich ist.
• Parametereingabe im Gerät: Die Benutzerfreundlichkeit des Geräts wird durch die Möglichkeit erhöht, erforderliche Parameter wie die Spulen-Messkonstante oder das Magnetvolumen direkt im Gerät einzugeben. Dadurch werden die Berechnungen automatisiert und präzise Ergebnisse sofort verfügbar gemacht.

Vorteile der Funktionalität des Fluxmeters FLUX-CHECK 250

• Schnelle Auswertung: Keine zusätzlichen manuellen Berechnungen notwendig.
• Vielseitigkeit: Die Möglichkeit, mehrere Parameter (z. B. Fluss, Moment und Flussdichte) aus einer Messung abzuleiten, macht das Gerät vielseitig einsetzbar.
• Anwenderfreundlichkeit: Durch die integrierte Parametereingabe können auch weniger erfahrene Anwender genaue Ergebnisse erzielen, ohne tiefgehendes Wissen über die Berechnungen.

Mit diesen erweiterten Funktionen wird das Fluxmeter zu einem unverzichtbaren Werkzeug in der Qualitätssicherung und Charakterisierung von Magneten, insbesondere in Produktions- und Laborumgebungen.

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Permagraph-Messung

Messung der Hysteresekurve, Koerzitivfeldstärke (I_Hc), Remanenz (Br) und Energieprodukt (BHmax) mit einem Permagraphen

Die Messung der Hysteresekurve liefert wichtige magnetische Kenngrößen wie die Koerzitivfeldstärke (I_Hc), die Remanenz (Br) und das maximale Energieprodukt (BHmax).

Detaillierte Beschreibung des Verfahrens, der Messprinzipien sowie der Nachteile

Magnetisier- und Entmagnetisierungsprozess

• Eine Materialprobe wird in das Magnetfeld eines Magnetisierjochs oder einer Elektromagnetspule gebracht.
• Dieses Feld wird stufenlos aufgebaut, um die Magnetisierung des Materials zu maximieren, und dann sukzessive reduziert, um die Entmagnetisierung zu messen.

Aufzeichnung der Hysteresekurve

• Induktionsspulen messen die Änderung der magnetischen Flussdichte B.
• Hall-Sensoren oder andere Feldsensoren erfassen die magnetische Feldstärke H.
• Die Kombination der Daten ergibt eine vollständige Hysteresekurve. Diese zeigt die magnetischen Eigenschaften des Materials.

Ergebnisse aus der Hysteresekurve

• Koerzitivfeldstärke (Hc): Das externe Feld, das erforderlich ist, um die Magnetisierung auf Null zu reduzieren.
• Remanenz (Br): Die verbleibende Magnetisierung nach Entfernen des Magnetfelds.
• Energieprodukt (BHmax): Das maximale Produkt aus BB und HH, das die maximale Energie im Magneten darstellt.

Vorgehensweise

• Kalibrierung des Permagraphen: Vor der Messung wird das Gerät kalibriert, um präzise und reproduzierbare Ergebnisse zu gewährleisten.
• Platzierung des Magneten: Die Probe wird in das Messfeld des Geräts eingesetzt. Die genaue Positionierung ist wichtig, um konsistente Ergebnisse zu erzielen.
• Messzyklus: Das Gerät führt die Magnetisierung und Entmagnetisierung automatisch durch. Während des Prozesses werden Daten zur Hysteresekurve aufgezeichnet.
• Datenanalyse: Die Software analysiert die gemessenen Signale und berechnet die magnetischen Kenngrößen.

Nachteile des Permagraphen

• Hohe Anschaffungskosten: Permagraphen sind technisch aufwendig und daher teuer. Diese Investition ist für viele Industriebetriebe schwer zu rechtfertigen, besonders bei gelegentlichen Messungen zur Qualitätssicherung.
• Aufwändige Handhabung: Die Kalibrierung und Messung erfordern geschultes Personal, was zusätzliche Betriebskosten verursacht.
• Beschränkung auf Laborbedingungen: Der Permagraph ist weniger geeignet für den Einsatz in der Produktion oder vor Ort, da er empfindlich und oft stationär ist.

Alternative Methoden

Industriebetriebe greifen häufig auf fluxmetrische Verfahren zurück, da diese kostengünstiger sind und für die Messung des Br-Werts ausreichend präzise. Allerdings können Koerzitivfeldstärke und Energieprodukt mit solchen Verfahren nicht bestimmt werden.

Zusammenfassung

Ein Permagraph ist ein leistungsfähiges Gerät, das die wichtigsten magnetischen Kenngrößen eines Magneten präzise misst. Aufgrund der hohen Kosten und der aufwändigen Bedienung ist sein Einsatz jedoch meist auf Laborumgebungen beschränkt. Für weniger umfassende Messanforderungen, wie die Bestimmung des Br-Werts, kann das fluxmetrische Verfahren eine wirtschaftliche Alternative darstellen.

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MagInspect Magnet Analyzer

Typische Anwendungsbereiche für MagInspect (oder einen Permagraphen)

Materialprüfung

• Bestimmung der magnetischen Eigenschaften von Werkstoffen zur Qualitätssicherung
• Analyse der Koerzitivfeldstärke (I_Hc), Remanenz (Br), und des Energieprodukts (BHmax) zur Beurteilung der Materialgüte.

Forschung und Entwicklung

• Untersuchung neuer Magnetmaterialien und Legierungen (z. B. AlNiCo, Ferrite, SmCo, oder Neodym)
• Optimierung magnetischer Eigenschaften für spezifische Anwendungen

Produktionskontrolle

• Überwachung der Magnetisierung von Bauteilen während der Herstellung
• Qualitätssicherung magnetisierter Komponenten, wie z. B. Rotoren oder permanentmagnetische Sensoren

Messverfahren und Vorteile des MagInspect-Verfahrens

Der MagInspect Magnet Analyzer kombiniert präzise Messungen der Hysteresekurve mit einem kostengünstigen und flexiblen Ansatz.

Messverfahren

• Impuls-Messung: Die integrierte Hallsonde misst die magnetische Feldstärke H und den magnetischen Fluss B. Die Steuerung generiert Magnetisierungs- und Entmagnetisierungsimpulse, wobei der Magnet durch 10-14 Impulse schrittweise gesättigt und anschließend entmagnetisiert wird. Die Hysteresekurve wird in Einzelschritten aufgebaut und automatisch gespeichert
• Die Messwerte werden im Steuergerät gespeichert und können mithilfe von Microsoft Excel (DataStreamer) importiert werden. Eine Spline-Funktion mit einem Excel-Makro berechnet präzise die Hysteresekurve

Vorteile des MagInspect-Verfahrens

• Hohe Flexibilität: Die kleine Impuls-Messsonde ermöglicht Messungen unabhängig von der Magnetgeometrie. Sie kann auch an schwer zugänglichen Magneten (z. B. an Rotoren) eingesetzt werden
• Kosteneffizienz: MagInspect ist deutlich günstiger als ein Permagraph und erfordert keine externen Magnetisier-Joche oder komplizierte Poleinsätze
• Einfacher Messaufbau: Kompensationsspulen sind überflüssig, da das Impulsverfahren mit abklingenden Feldern arbeitet
• Automatisierung und Integration: Der komplette Messprozess erfolgt automatisch, und die Ergebnisse können einfach in digitale Systeme integriert werden
• Schnellverfahren: Für Serienmessungen kann das Gerät durch einen einzigen Magnetisier- und Entmagnetisierimpuls schnell eine Qualitätsprüfung des Br und I_Hc-Wertes durchführen

Nachteile des MagInspect-Verfahrens

• Eingeschränkte Temperaturmessungen: Temperaturabhängige Hysteresemessungen mit aufgeheizten Poleinsätzen sind mit MagInspect nicht möglich. Solche Messungen erfordern weiterhin einen Permagraph mit speziellen Poleinsätzen
• Genauigkeit bei hochpräzisen Anwendungen: Obwohl MagInspect annähernd die Genauigkeit eines Permagraph erreicht, bleibt der Permagraph bei hochgenauen wissenschaftlichen Anwendungen überlegen, da er einen geschlossenen Magnetkreis hat

 

Vergleich MagInspect - Permagraph
Merkmal	MagInspect	Permagraph
Flexibilität	Hohe Flexibilität bei unterschiedlichen Geometrien	Eingeschränkt durch spezielle Magnetisier-Joche
Kosten	Deutlich günstiger	Hohe Investitionskosten
Messverfahren	Impuls-Messung mit integrierter Hallsonde	Magnetisierjoch mit Hallsonden und Kompensationsspulen
Temperaturabhängige Messungen	Nicht möglich	Möglich mit speziellen Poleinsätzen
Automatisierung	Vollautomatischer schneller Prozess	Vollautomatisch, aber komplexerer Aufbau
Anwendungsbereich	Industrie, Qualitätskontrolle, Forschung	Forschung, Labore, hochpräzise Materialanalysen

 

MagInspect stellt eine innovative und kostengünstige Lösung dar, die speziell für industrielle Anwendungen und schnelle Qualitätsprüfungen optimiert wurde. Es ist besonders geeignet, wenn Kosten, Flexibilität und einfache Handhabung im Vordergrund stehen. MagInspect ist ein bezahlbares und einfach zu bedienendes Prüfgerät, dass mit einem Impulsverfahren die Magnetisier- und Entmagnetisierkurve aufzeichnen kann. Es besteht aus einem Steuergerät und einer externen Impuls-Messsonde mit innovativer Messelektronik.

Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Geometrie des zu messenden Objektes weitgehend frei ist. Bei der Messung mit einem Permagraph benötigt man dagegen spezielle Magnetgeometrien.

Für wissenschaftliche Anwendungen oder spezielle Messungen unter kontrollierten Bedingungen bleibt der Permagraph jedoch die erste Wahl.

Messablauf des MagInspect Magnet Analyzers

Die Impuls-Messsonde hat eine eingebaute Hallsonde mit einer neu entwickelten Messelektronik, die mit bis zu 10 KHz die Messwerte der Hallsonde mit einem 16-bit A/D-Wandler sehr genau aufnehmen kann. Das Steuergerät generiert die einzelnen Magnetisier- oder Entmagnetisierimpulse, die Messelektronik der Sonde nimmt dabei die magnetische Spitzenfeldstärke (H-Wert) auf und überträgt sie zur Speicherung an das Steuergerät. Zwischen den einzelnen Impulsen, die beim Magnetisier- und Entmagnetisiervorgang in der Stärke zunehmen, wird der magnetische Fluss (B-Wert) des Magneten mit der Sonde gemessen und ebenfalls im Steuergerät gespeichert. Der komplette Messablauf erfolgt hierbei automatisch, es werden je 10-14 Impulse für den Magnetisiervorgang und Entmagnetisiervorgang erzeugt. Im Steuergerät kann das Magnetmaterial ausgewählt werden, um die richtigen Magnetisier- und Entmagnetisierparameter zu verwenden.

Das Steuergerät generiert auf Basis der einzelnen H- und B-Werte die Hysteresekurve in Einzelschritten, die auf dem Farbdisplay angezeigt wird. Microsoft Excel bietet die Importfunktion DataStreamer, die Daten direkt vom Steuergerät übernehmen kann. Nach der Übertragung wird dort mit einer mathematischen Spline-Funktion die genaue Hysteresekurve berechnet und angezeigt.

Dieses Messverfahren bietet zusätzlich die Möglichkeit eines Schnellverfahrens zum Vergleich der I_Hc-Werte eines Materials. Soll eine Aussage über den I_Hc-Wert magnetisierter Magnete getroffen werden, so kann man manuell einen festen Entmagnetisierimpuls auslösen, und direkt den H- und B-Wert am Steuergerät anzeigen. So lässt sich in der Serie eine Qualitätsprüfung durchführen.

Prozessbeschreibung MagInspect

Dieser Vortrag wurde auf dem Symposium Elektromagnetismus am 27.02.2025 am Campus Künzelsau der Hochschule Heilbronn von Heinz-Dieter List gehalten.

Messgeräte von List-Magnetik - Made in Germany - Qualität und Langlebigkeit