Als Entwickler steht man manchmal vor der Aufgabe, spezifische Prüfverfahren zu entwerfen. IMETER bietet hier seine ausgefeilte Steuerungs-, Akquisitions- und Verarbeitungstechnik, um solche Aufgaben unerhört effektiv angehen zu können. Die Funktionen, die IMETER in den dezidierten Anwendungen zum non Plus ultra in der Messtechnik macht, stehen eben auch für frei definierbare Anwendungen zur Verfügung.

Sie finden in diesem Abschnitt Beispielanwendungen mit dem IMETER-Framework zur Lösung verschiedener kleinerer Aufgaben.

Um Materialien und deren Verhalten frei untersuchen zu können, gibt es die Klasse der Freien Messprogramme als Experimentierplattform innerhalb des IMETER Frameworks. Exaktheit und genaue Reproduzierbarkeit der Abläufe sind die Basis für Vergleichbarkeit. So können jenseits starrer Normen sehr komplexe Prüfverfahren entwickelt werden. Außerdem vernebelt keine Instanz der Zwischeninterpretation die Sicht auf die Verhältnisse, die man selbst, ganz nach eigenem Sachverstand, darstellen kann. Natürlich können wir auch im Vorfeld für Sie abklären, ob ggf. Ihre spezifische Problemstellungen so effektiv gelöst werden können.

Verschiedene Anwendungen, die datentechnisch und im Ablauf eher unkompliziert sind, wie die Thermogravimetrie, können durch eine automatische Verarbeitung aufbereitet werden. (Die Abbildungsvorschrift ist dabei, Abzug einer Gewichtskonstante [für die Prüfstoffhalterung] und fortgesetzte Differenzberechnung zum Startwert der Wägung).

Die beiden Diagramme zeigen das Ergebnis einer Thermogravimetrie-Messung:

Die Fragestellung in diesem Beispiel war, ob und wieviel Wasser von einer Probensubstanz abgegeben wird.

Die besondere Eignung von IMETER für die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, dass eine Zeit/Temperatur-driftfreie Kraft-Messtechnik angewendet werden kann (hier wird das Hauptproblem bei der TG ganz schlicht ausgelassen).
Ferner, dass, unter Verwendung von allgemeinen Labormitteln (und den IMETER-Teilen zur Dichtemessung) ein solcher Aufbau in ein oder zwei Stunden zusammengestellt ist.

Ablauf: Für dieses Beispiel wurde in ein Stahldrahtnetz etwas Probe gegeben und in einen Temperierbehälter eingesetzt (einen mit Deckel, z.B. wie  auf der Seite zur Oberflächenspannungsmessung gezeigt), der über einen Ministat Thermostaten temperiert wird.
Das Messprogramm wird gestartet und 'fragt' im Dialog den Benutzer nach der Position, in der die Wägelast tariert werden kann. Dieses "Teach-In" wird für die Lage der Gewichtsermittlung wiederholt. Vor jeder Gewichtsbestimmung wird das Proben- und Halterungsgewicht tariert, so betrifft die Temperaturänderung nicht die Waagenanzeige. Dadurch gibt es eigentlich keinen Fehler. Die  konstante Temperaturrampe wurde im Messprogramm vorgegeben und durchlaufen.

Bei freien Messprogrammen ist im Datenblatt ein Auswahlfeld verfügbar, über welches die Art der Datenbehandlung gewählt werden kann. So weis IMETER, welche Diagramme aus den Daten zu machen sind.

Das Diagramm, oben, zeigt eine Messung bei konstanter Aufheizrate und anschließender Abkühlung (Das Gewicht nimmt wieder zu, das Material ist also Hygroskopisch).

Ob isotherme Phasen eintreten sollen, die Messung über die Erreichung von Sättigungswerten gesteuert werden soll, ob ein Ventilator, ein Schutzgasstrom oder zusätzlich Trockenmittel eingesetzt werden sollten. Die wunschgemäße Anpassung der Umstände in der "Hölle der Freiheit", obliegt der Freiheit des Anwenders beim Herausfinden der gesuchten Antworten.

(Eine Spule, die in einem normalerweise wirkungsfreien Abstand bestromt wird, löste bei diesem Aufbau einen Sprung von 5mN aus. Die schwer erklärbaren Fluktuationen im Verlauf zeigen evtl. einen Verstärkereffekt von sehr schwachen Feldstörungen und sind nicht, wie dies als Archetyp chaotischer Vorgänge angesehen wird, in eine unverstehbare Kausalkette eingebunden. Für den Globalverlauf kann [neben µ] die Magnetostriktion verantwortlich sein [Denn, Abstandsänderungen von Bruchteilen eines Nanometers wirken bei diesem Aufbau bereits messbar über die Kraft].)

Magnetisierungsvorgänge sind ein faszinierendes Thema. Die beiden Diagramme links zeigen, wie sich die Kraft über die Zeit bei einer Magnetisierung ändern kann.

Aufbau: An einem 100mm Stab, der am Lastträger eingehängt ist, wurde ein 3x10mm Neodymmagnet angebracht. Auf dem Paralleltisch wird ein Stahlkugel von 45mm Durchmesser befestigt (im Umkreis von 200mm ist kein ferromagnetisches Material zugegen und keine Spule). ... In einer Entfernung von 25mm wurde keine von 1µN verschiedene Kraft gemessen - Aus dieser Entfernung wird nach Nullstellung der Kraft, die Kugel auf 0.2mm rasch und axial auf den Magneten zubewegt - dann werden Tausend Kraftmesswerte aufgezeichnet. - Die Diagramme, links, zeigen Ergebnisse zweier Messungen ("0" ist der Zeitpunkt zu dem die Messlage nach Positionierung aus 25mm Entfernung [mit 4mm/sec Annäherungsgeschwindigkeit] erreicht ist). 

Das Diagramm, oben, wurde aus dem selben Aufbau erhalten, nur wurde dabei die Kugel um 32µm entfernt (rot) und nach weiterer Entfernung (25mm) wieder, ab 0,24mm, mit der Geschwindigkeit 0.02mm/s angenähert (blau). Hysterese. -- "Position" bedeutet Abstand vom Berührpunkt der Körper. In geringer Entfernung von der Kontaktstelle werden hier kleinste Wegänderungen überaus empfindlich angezeigt.

(Zur Prüfung der Positionierung auf diese Art, ist es [ggf. wegen Hysterese, Polarisation, Magnetostriktion] besser, wenn dafür zwei Permanentmagnete verwendet werden.)

Im Diagramm werden Kraft-Weg-Darstellungen bei verschiedenen Annäherungen von Kugel und Magnet gezeigt. Im Fall der schwarz markierten Kurve wurde an Stelle der Kugel ein anderer ferromagnetischer Körper verwendet.

Abstoßung bei axialer Annäherung zweier gleichpolig orientierter 3x10mm Neodymmagnet-Magnete.
(Mit F= F₁F₂ /4pmr² d.h. für den Ausdruck Fr² gegen r angetragen erhält man für F₁F₂ /4pm ein lineares Verhältnis)

Oberes Diagramm: Auf einer Horizontal-Drehvorrichtung (ein Zubehör der IMETER-Methode N°20), die auf der Plattform eingesetzt wurde, ist ein waagerecht befestigter Permanentmagnet angebracht, der mit dem axialen Magnet bei der Rotation mit entsprechender Abziehung/Abstoßung interagiert (hier zur Messung der Rotationsfrequenz).
 
Links: Auf der Plattform rotiert eine Stahlkugel, während die Plattform nach unten fährt und den Abstand zum Magneten vergrößert.

Es gibt also zahlreiche Möglichkeiten "Verhältnisse" einfach zu untersuchen, oder auf diese Art die Systemintegrität von IMETER zu prüfen.

... Weg, Kraft, Zeit, Fläche, Volumen, Geschwindigkeit, Temperatur, Druck, Masse, Arbeit, Leistung, Feldstärke, Festigkeit, Dichte, Härte, Oberflächenspannung, Viskosität - und deren Änderungen durch Etwas? Veränderung oder Konstanz?
     ...  Ablaufverhalten, Absorption, Adsorption, Aufladung, Auflösungsdynamik, Aufsaugvermögen, Ausdehnung, Bisshärte, Elastizität, E-Modul, Ermüdung, Gelhärte, Gelierzeit, Gleitreibung, Glitschigkeit, Griffigkeit, Induktion, Haftreibung. Haptik, Härteprofil, Hysterese, Klebrigkeit, Knusprigkeit, Magnetismus, Pastenhärte, Quellung, Reaktion, Relaxation, Schaumhöhe, Schaumzerfall, Schwund, Spannung, Schneidedruck, Sedimentation, Stabilität, Standzeit, Steifheit, Tablettenlösegeschwindigkeit, Tack, Taktilität, Thermogravimetrie, Topfzeit, Transformation, Tropfrate, Trocknungsgeschwindigkeit, Tubenausdrückkraft, Übergang, Viskositätsanomalie, Widerstand, Zerfall, Zug ...

Die gemischte Zusammenstellung, oberhalb, listet Eigenschaften auf, die teil- und normalerweise nicht unbedingt auf SI-Einheiten rückführbar sind oder eindeutigen Prüfnormen entsprechen. Man kann eigene Prüfnormen definieren - aus Probe, Ablauf und Zubehör. Jedenfalls - ein Königsweg durch die Werkstoff-Physik ist durch die einzigartigen Fähigkeiten von IMETER begehbar geworden. 

Sie können mit IMETER einen passenden Ablauf für produktnahe bzw. anwendungstechnische Prüfungen schaffen und ihr eigenes Zubehör dazu kreieren (übrigens auch für die dezidierten Methoden) und Ihren Kunden / Zweigwerken / Mitforschern dies zur Kommunikation und Überprüfung der Produkte oder Hypothesen, zusammen mit dem Messprogramm zugänglich machen ...
      Falls Sie Testaufgaben haben oder unsicher sind, etwas testen wollen, fragen Sie doch einfach wir machen das für Sie! Wie man aus den hier gezeigten Beispielen erkennen kann, ist es keine große Sache, zu Aufgaben reguläre Ausdrücke zu finden. Interessante Fragestellungen mit genügender Allgemeinheit  nehmen wir gerne in die Organisation der dezidierten Messungen auf.

Die IMETER-Messverfahren werden durch recht einfache Befehlsabfolgen in Messprogrammen gesteuert. Wir wollen diese nicht Makros nennen, weil das so nach programmieren klingt. Das ist es zwar im Prinzip. Aber der Quelltext ist verstehbar, er zeigt Schritt für Schritt, was passiert,  und beim modellieren braucht man keine Syntax/Semantik-Regeln, sondern nur physikalisch zu wissen, was geschehen soll. Mit Messprogrammen können Abläufe eingestellt werden, die auf Reize, d.h. Eigenschaften des Untersuchungsgegenstands reagieren können. Es können spezielle Akquisitions-Sequenzen erstellt werden, wobei externe Geräte durch gesteuert werden, Rührer, Ventilatoren oder Huber-Thermostaten (vgl. Thermogravimetrie). Dadurch können Sie programmgesteuert Effekte ein- und ausschalten, auch Magnetfelder, Elektrische Felder, Bestrahlung etc. oder andere Zusatzgeräte und Manipulatoren. Die erhaltenen Messdaten sind stets einfach exportierbar und können sehr komfortabel innerhalb des Programms bearbeitet werden. Diese Freiheiten dürften also besonders für Zwecke der Forschung oder Ausbildung interessant sein, oder allgemein dort, wo Entwickler vor der Aufgabe stehen, die besonderen Eigenschaften von einem Produkt zu erklären ...  sofern diese nicht optischer, geschmacklicher oder olfaktorischer Natur sind. Die Funktionalität von IMETER im Hinblick auf Qualitätsüberwachung/Statistik ist ausgezeichnet geeignet, um auch hier Optimierungsaufgaben zu stützen, bzw. bei Rezepturen oder Formulierungen Wirkungszusammenhänge aufzuklären. Mit dem Datenbankansatz können Messungen/Versuche verschiedener Klassen zu speziellen Eigenschaftsbildern kombiniert werden. Für wiederkehrende Aufgaben hinreichender Komplexität, können wir natürlich automatische Auswertungen und standardisiertes Zubehör, wie bei den dezidierten Methoden, zur Verfügung stellen.