测量探测装置和包括该测量探测装置的鉴别装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于测量至少一个物品（７）尤其是包括至少一种磁安全材料（Ｍ）的安全文件的磁化数据的磁测量探测装置。所述测量探测装置包括至少一个空心的磁化线圈（３），其特征在于，至少两个磁检测器（４ｓ，４ｃ，８ｓ，８ｃ）被设置在所述磁化线圈（３）内部，分别位于所述磁化线圈（３）的两端。本发明专利技术还涉及一种包括所述测量探测装置的鉴别装置，以及借助于所述测量探测装置和鉴别装置实现的鉴别方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及测量探测装置和包括该测量探测装置的鉴别装置，其中通过记录和比较所述文件或物品的磁特性以便鉴别安全文件或物品，其中所述磁特性取决于包含在所述文件或物品中或者借助于油墨、涂层成分或箔施加于所述文件或物品中的磁材料。现有技术磁墨在安全印刷领域内是公知的。一个多世纪以来，印在美元上的“美元黑”便基于用作黑色染料的磁粉Fe3O4。提出了许多其它的磁材料用作油墨中的染料和涂层成分，例如铁粉、钴粉和镍粉，棕色的氧化铁Fe2O3，氧化铬CrO2，铁氧体Mfe2O3(其中M＝二价的离子例如Mg2+，Mn2+，Co2+，Ni2+，Zn2+，等)，例如ZnFe2O3，石榴石A3B5O12(其中A＝三价的烯土离子，B＝AI3+，Fe3+，Ga3+，Bi3+，等)，例如钇-铁-石榴石Y3Fe5O12(YIG)等。磁材料的显著特征是磁化强度B和施加的外磁场H的相关性。在低的磁场强度H下，磁化强度B大致和H成比例，即B＝μ·H，比例常数μ是所谓的相对导磁率。磁化函数B(H)的非线性行为一般在高的磁场H下观察到，此时μ最终等于1，即达到磁饱和。所有的磁材料都表现出磁饱和。许多磁材料还表现出不可逆的磁化函数，即，当磁场强度H从饱和值减少到0时，B保持在某个固定值Br(剩磁)。为了使B再次回到0，必须对材料施加负的磁场-Hc(磁矫顽力)。这种不可逆的磁行为被称为磁滞，并把这种材料的B(H)曲线或磁特性称为磁滞曲线。图1a表示一种矫顽的磁材料的磁滞曲线，其中磁化强度B被画成磁场强度H的曲线。B(H)磁化函数的非线性性质是显而易见的，并且Hc被称为磁材料的矫顽力，Br被称为在除去外磁场之后的剩磁，以及Bs被称为材料的饱和磁化强度(此时μ＝1)。Hc是材料特定的与数量无关(集中的)值，而Br和Bs是与数量相关的(扩展的)值。在实际应用中，不论作为H的函数的磁化强度B或者磁感应，即作为H(t)的函数的时间的导数dB(H)/dt都可以使用合适的检测装置来测量。图1b表示磁感应dB/dt，例如利用检测线圈获得的，并相应于在图1a所示的磁滞曲线上从点b到点d。为了对于具有磁性油墨或或涂层的安全文件或物品进行鉴别，感兴趣的是使用磁特征的材料相关的磁化(即磁滞)曲线B(H)＝μH。磁滞曲线或磁化曲线的测量通常需要笨重的实验室设备。这种设备即磁滞计包括测量探测装置，以用于产生并检测磁场，以及所需的驱动器和数据处理电子装置。图2a示意地示出了磁测量探测装置的结构，例如本领域已知的并与实验室的磁滞计一道使用的。磁材料的试样M’被置于磁化线圈3的第一部分的内部。线圈3是一个圆柱形的无磁心的线圈即螺线管，其由周期地改变的电流I(t)来驱动，借以产生周期地改变的磁场H(t)。在线圈内部的磁材料M’被磁场H(t)磁化，对磁场H(t)产生一个附加的分量B(t)＝A·μ(H)·H(t)。A是比例常数，与具有的磁材料的量相关。检测线圈4s设置在含有试样M’的所述磁化线圈的所述第一部分的顶部。一个补偿线圈4c设置在不含试样的磁化线圈的第二部分的顶部。变化的磁场H(t)分别在检测线圈和补偿线圈中感应电压Us和UcUs≈d(H+B)/dt≈dH/dt(1+A·μ(H))Uc≈dH/dt检测线圈和补偿线圈在机械上以对称的方式设置，而在电气上彼此平衡，这二者与公共地(Gnd)相连，使得当检测线圈内没有磁材料时Us-Uc＝0。在检测线圈4s内部具有磁材料时，则产生一个不对称的分布A·μ(H)＝dBM/dt，其可以作为Us-Uc的差值来检测。为了进行所述测量，必须把磁材料置于所述磁化线圈的内部，以便确保在整个试样的体积内具有均匀的磁场条件。这种条件在圆柱线圈的内部显著地存在，其中磁力线是平行的，并具有恒定的密度。在线圈外部，磁力线发散，因而磁场成为不均匀的。因而，散装材料的磁特性一般不能在磁化线圈的外面进行测量，因为不是试样的所有部分都在相同的磁场强度下经受试验。为了消除这个缺点，某些仪器使用一对类似的大线圈，使它们的轴线对准。这种线圈被称为亥姆霍兹线圈，其能够在自由空间内产生一定体积的均匀磁场，但是需要把试样插在两个线圈部分之间。由于上述的在几何上的限制，伸展的和扁平的磁物体例如磁性印刷物或磁性涂覆的物品难于作为试样被处理。它们必须被切成片，以便装配在磁滞计的可利用的测量空间内(破坏性分析方法)，或者必须提供非常特殊的仪器，所述仪器具有一个在要被测量的试样的顶部的一个线圈和在要被测量的试样的下部的一个线圈。非破坏的M(H)磁测量探测装置已被披露了，例如，在US4843316，JP02248879，FR-A-2686980，DE-A-3138887中。然而，这些探测装置都不适用于伸展片例如携带有磁印刷物或涂层的“在顶上”鉴别。现有技术的测量探测装置尤其被构思成用于具有平的表面的记录介质的表征；所述探测装置不能“在顶上”应用于延伸的表面，例如以磁凹版印刷为代表的表面。需要提供这样一种装置，其可用于非破坏性地评价片状伸展的、具有纹理的材料例如携带有磁印刷物或磁涂层的纸的磁特性。因此尤其需要提供一种可利用的方法和装置，其能够“在顶上”鉴别印刷的价值文件或物品上的磁特性，即不需要具有在所述文件两侧的两个对准的磁化线圈。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种测量探测装置，其能够测量片状材料的磁特性，并且没有涉及所述材料片的延伸的限制。通过简单地把一测量探测装置定位在和/或移动到所述文件或物品的表面上和/或上方，从而使得这种测量探测装置应当尤其能够实现片状材料的可靠的、容易实施的、并且高速的可兼容的鉴别。本专利技术的目的由一种磁测量探测装置和一种包括所述探测装置的鉴别装置以及一种鉴别方法来实现，所述鉴别方法是使用按照权利要求的特征的所述装置实施的。附图说明下面借助于附图说明本专利技术，其中图1a表示一种矫顽磁材料的典型的磁化(磁滞)曲线B(H)，表示剩磁和饱和磁化值Br和Bs以及矫顽磁场Hc；图1b表示相应于从图1a的磁滞曲线的点b到点c的一段行程的磁感应曲线dB(H)/dt；图2a表示标准的磁测量探测装置的结构示意图，所示探测装置用于获得在磁化线圈内部的磁试样M’的磁化或磁滞数据；图2b表示一种新的磁测量探测装置的示意的结构图，所示的探测装置用于“在顶上”获得被置于磁化线圈的外部前方的片状的磁体试样M的磁化或磁滞数据；图3a表示通过磁测量探测装置的第一优选实施例的纵截面图，所示的探测装置用于测量片状材料7的磁感应数据，其中一个感应线圈4s和补偿线圈4c被置于磁化线圈3的两端的腔内；图3b表示通过磁测量探测装置的第二优选实施例的纵截面图，所示的探测装置用于测量片状材料7的磁化数据，其中磁场测量元件8s和补偿元件8c被置于磁化线圈3的两端的腔内；图4表示使用按照本专利技术的磁测量探测装置的鉴别装置的实施例的一部分的电原理图；以及图5示意地表示按照本专利技术的包括3个鉴别装置的MD，MD’和MD”的实施例的一部分，用于获取对象的磁特性，并通过通信链路1，1’和1”对用于远方鉴别的一个安全服务器加载获取的数据。具体实施例方式本专利技术基于磁测量探测装置的一个重大的改进，其使得探测装置能够“在顶上”获取片状材料的磁特性，例如B(H)磁滞，或dB(H)/dt磁化特性，这里的材料可以是有纹理的或平的磁材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于获取磁物品（７）尤其是包括至少一个磁印刷物或涂层的安全文件或物品（７）的磁化数据的磁测量探测装置，所述测量探测装置包括至少一个磁化线圈（３），其特征在于，至少两个磁检测器（４ｓ，４ｃ，８ｓ，８ｃ）设置在所述磁化线圈（３）内部，分别位于所述磁化线圈（３）的两端，并且其磁轴纤基本上与该线圈（３）内部的磁场对准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：E米勒，P埃格尔，M赛托，
申请(专利权)人：西柏控股有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]