Einzigartiges System zur Messung magnetischer Gleich-, Wechsel- und Impulsfelder

Die Folgen dieser Restmagnetisierung sind, dass Späne und Partikel an Bauteilen, Werkzeugen und Maschinen haften. Dieser Schmutz erschwert darauffolgende Schweißschritte, erzeugt Riefen und Schrammen und beschädigt so die Qualität der Komponenten und Werkzeuge. Dies beeinträchtig und verlangsamt nachfolgende Be- und Verarbeitungsstufen, weil immer dazwischen die Teile und die Maschinen gereinigt werden müssen. Dies macht die Produktion langsamer, sorgt für unnötige Kosten und verhindert im schlimmsten Fall eine zuverlässige Funktion solcher Komponenten z.B. in Antrieben.

Deshalb ist eine genaue flächige Scan-Messung dieses magnetischen Restfeldes in der Produktion und bei Überwachungen zum Beispiel von Flugzeugstrukturen, bei kritischen Bauteilen und später im Zuge der Wartung z.B. bei Flugzeugen, Motoren, Turbinen und Generatoren unabdingbar. In der Energieerzeugung müssen durch Analyse des Restmagnetismus die Überwachung und Fehlererkennung von Turbinen und Generatorrotoren sichergestellt werden. Auch die Inspektion von Pipelinewänden auf Korrosion und Beschädigung geschieht durch magnetische Restfeldmessung.

Wichtig ist die Magnetfeldmessung auch in der Medizin und hier speziell in der Magnetresonanztomographie (MRT), einem Verfahren, das mittels starker Magnetfelder detaillierte Bilder aus dem Körper liefert. Ein weiterer Einsatzbereich ist die elektromagnetische Verträglichkeit. Hier müssen niederfrequente Magnetfelder gemessen werden, um die Einhaltung von EMV-Normen sicherzustellen und Störungen in elektronischen Geräten zu vermeiden. Beim Induktionshärten garantiert die Kontrolle der Magnetfelder beim Prozess ein gleichmäßiges Härteprofile in den Metallteilen.

So ist die magnetische Restfeldmessung ein wertvolles Werkzeug in der industriellen Qualitätssicherung und um die strukturelle Integrität von Materialien und Bauteilen sicher zu stellen. Sie ermöglicht eine frühzeitige Erkennung von Defekten und trägt zur Verlängerung der Lebensdauer und Sicherheit von Produkten aber auch von Werkzeugen und Maschinen bei.

Anwendungsgebiete der Impulsfeldmessung

Besondere Anforderungen stellen Impulsmagnetfelder an die Messtechnik. Diese Magnetfelder entstehen in Leistungsschaltern und Transformatoren. Sie müssen überwacht werden, um etwa die Magnetisierungsprozesse während der Magnetisierung und Entmagnetisierung zu untersuchen. Bei Transformatoren und Elektromotoren braucht man die Überwachung und Analyse dieser Impulsmagnetfelder zur Effizienzsteigerung und Fehlerdiagnose.

Außerdem müssen in Elektronik und Elektrik zu große Streufelder durch geeignete Abschirmungen vermieden werden. Zur Erforschung  grundlegender physikalischer Phänomene und Materialeigenschaften, stehen etwa bei der Entwicklung neuer Speichermedien die Messung der Magnetfelder an, denn hier braucht man detaillierte Kenntnisse der magnetischen Eigenschaften der Materialien, um sie zielgerichtet einsetzen zu können.

Das Messen dieser Felder verlangt leistungsfähige Sensoren und Geräte wie das MP-4000 von List-Magnetik, die nicht nur die schnellen, transienten Signale, sondern auch die gesamte Impulskurve aufzeichnen können. So erlaubt es die Impulsfeldmessung dynamische magnetische Phänomene zu analysieren und zu überwachen für Anwendungen von der industriellen Fertigung bis zur Grundlagenforschung in Medizin und Physik.

Magnetfeldmessgerät MP-4000 und die neuen Mess-Features

Großes Potential biete hier das neue Magnetfeldmessgerät MP-4000 von List-Magnetik. Es kann nicht nur die magnetischen Spitzenwerte messen, sondern auch die gesamte Impulskurve aufzeichnen. Dazu kommt erstmalig ein hochauflösendes LCD-Farbdisplay zur Visualisierung von Messkurven und Grafiken.

Einzigartig sind hier die neu entwickelte, externe, digitale Messsonden, um präzise Messungen von magnetischen Gleich- und Wechselfeldern sowie Impulsfeldern jeglicher Art durchzuführen. Diese neuen digitalen Messsonden ermöglichen eine 16-bit auflösende Messwertverarbeitung von bis zu 20 kHz. Die komplette Messelektronik befindet sich in der Sonde und gestattet nicht nur die punktweise Anzeige des Messwertes, sondern auch die Aufnahme von Messkurven und Impulsfeldern. Es lassen sich Impulskurven ab 100 Mikrosekunden aufnehmen. Die Sonden können hierbei sowohl an das Magnetfeldmessgerät zur Aufnahme der Daten angeschlossen werden, als auch direkt an PC oder an ein Mobilgerät oder PC. Die App ist kostenlos erhältlich. Es sind sowohl Axialfeldsonden, als auch Transversalsonden verfügbar, darunter auch eine spezielle sehr dünne transversale Zungensonde, um in kleinen Luftspalten messen zu können.

Der sehr große Messbereich der Messsonden erstreckt sich von Feldstärken des Erdmagnetfeldes bis zu maximal 40.000 A/cm (= 5 T = 50.000 Gauss im DC-Bereich, 20.000 A/cm im AC-Bereich). Hiermit lassen sich alle Arten von Magnetfeldern abdecken. Im AC-Bereich können Frequenzen von 1 Hz bis maximal 20 kHz gemessen werden.

Eine herausragende Eigenschaft der neuen Sondenelektronik ist die schnelle Digitalisierung der Messwerte mit einer Frequenz von bis zu 200 kHz. Bei Impulsfeldern verarbeiten die digitalen Messsonden des neuen MP-4000 die Messungen mit einer Geschwindigkeit von unter 0,1 Millisekunden. Somit erhält man ein präzises Bild des Verlaufs eines Magnetfeld-Impulses. Maximale Werte und Impulsdauern werden akkurat angezeigt. Darüber hinaus können auch Wechselfeldkurven mit Frequenzen von bis zu 20 kHz erfasst und gespeichert werden.

Weiter gibt es ein LCD-Touchpanel mit innovativer Benutzerführung und einer Auflösung von 320×480 Pixeln zur Visualisierung von Messkurven und Grafiken.

Das Magnetfeldmessgerät MP-4000 hat einen eingebauten Messwertspeicher für maximal 10.000 Messwerte, um Messkurven, Einzelwerte oder Impulskurven zur späteren Verarbeitung aufzuzeichnen. 

Einzigartig ist auch die Möglichkeit, das Gerät über eine USB-SCPI Schnittstelle bspw. mit LabView oder anderen SCPI-fähigen Applikationen fernzusteuern, so dass das Gerät in eine Fertigungslinie integriert werden kann.

Gleichzeitig hat das Gerät eine Bluetooth 5.0 Schnittstelle zur Übertragung der gespeicherten Daten oder zur Online-Messung mit der kostenfreien App. Die Daten und Messkurven können hierbei z.B. nach Microsoft Excel exportiert werden zur weiteren Analyse.

Um die Messdaten weiterzuverarbeiten, kann das Messgerät mit mobilen Android- und iOS-Geräten gekoppelt werden oder einem Windows-PC. Möglich macht es die Bluetooth Low Energy Technik (BLE). Mit der Lima Connect App können Projekte verwaltet und auf einem Foto die Messpunkte zugeordnet werden. Die Messergebnisse lassen sich statistisch auswerten und grafisch darstellen. Die App für Android, iOS und Windows ist kostenlos.

Diese völlig neue und einzigartige Messtechnik des Magnetfeldmessgerät MP-4000 von List Magnetik erlaubt perfekte Messungen von magnetischen Gleich-, Wechselfeldern und besonders Impulsfeldern aller Art und das auch automatisiert in der Produktionslinie. Und mit seinem großen Messwertebereich deckt es alle Anforderungen von Industrie und Forschung ab.

Um stabile Gleichfelder kontinuierlich abzutasten und dabei Minimum und Maximum zu ermitteln steht bei dem MP-4000 die Scan-Messung zur Verfügung. Sie liefert eine grafische Verlaufskurve des Magnetfelds mit statistischer Auswertung. Soll dagegen ein kurzer Magnetfeldimpuls aufgezeichnet und sein Spitzenwert ermittelt werden, leistet dies die Trigger-Messung des Systems.

Weitere wichtige Informationen zu MP-4000