Индукционные методы измерения магнитных полей — справочник студента

Иногда в процессе работы, научного исследования или простого любопытства возникает необходимость в определении магнитных величин. Их можно либо рассчитать по формулам, имея необходимые данные, или же произвести замер магнитной величины. В данной статью мы будем рассматривать измерение магнитных величин.

К магнитным величинам, как правило, относят напряженность магнитного поля H, поток магнитный Ф, а также величину магнитной индукции В.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Методику измерения магнитных величин основывают на преобразовании этих величин в электрические, и с помощью электроизмерительного прибора приводят к доступному для человеческого восприятия виду.

Наиболее широкое распространение получили два метода измерения – индукционный и гальваномагнитных эффектов. Разберем каждый в отдельности.

Индукционный метод

  • Он основан на эффекте возникновения ЭДС в витках электромагнитной катушки при изменении магнитного потока Ф, который сцепляется с ним, как это показано ниже:
  • Индукционные методы измерения магнитных полей - Справочник студента
  • Аналитическая зависимость будет иметь вид:
  • Индукционные методы измерения магнитных полей - Справочник студента
  • Где: w – число витков в катушке, ψ – потокосцепление.
  • Если магнитный поле будет однородно, то поток магнитный Ф будет связан с магнитной индукцией В следующим выражением – Ф = Вs, где s – представляет собой площадь сечения катушки.
  • Если среда, в которой происходит такое явление воздушная, то индукция магнитная В будет связана с напряженностью магнитного поля H такой зависимостью: В = μ0Н, где μ0 – магнитная постоянная для воздушной среды.
  • Можно сделать вывод, что индукционный метод позволяет определить напряженность магнитного поля, магнитный поток и индукцию магнитную:
  • Индукционные методы измерения магнитных полей - Справочник студента
  • Приборы, которые измеряют магнитный поток, называют веберметрами.
  • Простейшая схема такого устройства показана ниже:
  • Индукционные методы измерения магнитных полей - Справочник студента

Она состоит из индукционной катушки, обозначенной на схеме (Wк) и интегрирующего устройства ИУ. Магнитоэлектрические гальванометры, без устройств противодействующего момента, зачастую используют в качестве интегрирующих устройств ИУ. Если катушку измерительного устройства подносить или удалять от магнитного поля, то отклонения измерительного механизма будет пропорционально магнитному потоку и определятся зависимостью:

  1. Где: α – угол отклонения стрелки прибора, Wк – количество витков в катушке измерительной, Сф – цена деления веберметра.
  2. Например, веберметры типа М199 и М1119 имеют цену деления 5*10-6 и 10-4 Вб/дел, а основная их погрешность лежит в пределах ±1,5%.
Читайте также:  Радиус, круг и центр кривизны - справочник студента

Метод гальваномагнитных эффектов

  • Очень широкое применение из этих гальваномагнитных эффектов получил так называемый метод Холла.
  • Суть его заключается в следующем – если через пластину, которая состоит из полупроводника и находится в магнитном поле с индукцией В, пропустить какой – то ток I, то между точками Х – Х возникнет разность потенциалов Ех, которая носит название ЭДС Холла. Схема приведена ниже:
  • Индукционные методы измерения магнитных полей - Справочник студента
  • ЭДС Холла будет равна:
  • Где: Sп – чувствительность преобразователя при токе I.
  • Устройства, которые измеряют магнитную индукцию В называют тесламетрами.
  • Упрощенная схема такого прибора с преобразователем Холла (ПХ) показана ниже:
  • Индукционные методы измерения магнитных полей - Справочник студента

Преобразователь Холла запитуют переменным током через трансформатор ТР от генератора Г. Измеряют ЭДС Холла компенсационным методом . Напряжение компенсирующее Uк, снимают с резистора R1 и подают в противофазе с ЭДС Холла на сравнивающее устройство СУ. С помощью переменного резистора R производят градуировку сравнивающего устройства. Также питание датчика Холла и компенсационной цепи от одного источника напряжения позволяет исключить погрешность от нестабильной частоты и напряжения генератора.

По такой схеме работает тесламетр типа Ш1-8, который может измерять индукцию в диапазоне от 0,01 – 1,6 Тл. Основная погрешность этого устройства не превышает ±2%.

Также датчики Холла очень активно применяют в современных асинхронных электродвигателях с векторным управлением по потокосцеплению электрической машины.

Источник: https://elenergi.ru/sredstva-i-metody-izmereniya-magnitnyx-velichin.html

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Эпигенетическая теория э. эриксона - справочник студента

Оценим за полчаса!

Способ измерения переменных магнитных полей

Изобретение относится к способам измерения переменных магнитных полей низких уровней произвольной формы при воздействии электромагнитных, динамических и/или тепловых дестабилизирующих факторов окружающей среды.

При использовании известных бесконтактных способов чувствительность измерений зависит от расстояния между источником магнитного поля и датчиком.

При ограниченной чувствительности датчик размещают вблизи или непосредственно на источнике поля.

В этом случае на результаты измерений оказывают влияние как помеховые сигналы электромагнитного происхождения, так и помеховые сигналы за счет воздействия динамических механических и/или тепловых факторов окружающей среды.

Известен индукционный способ измерений переменных магнитных полей [см., например, Е.Н.Чечурина. Приборы для измерения магнитных величин. — М., Энергия, 1969 г.

], который характеризуется высокой чувствительностью в широким диапазоне частот, а также простотой и дешевизной конструкции и технологии изготовления чувствительного элемента (ЧЭ) датчика.

Измеряемое поле создает переменное потокосцепление с неподвижной катушкой ЧЭ датчика и индуцирует на его выходе напряжение э.д.с.

Недостатком известного способа при измерении полей низкого уровня является влияние на величину выходного сигнала электромагнитных помех, а также помеховых сигналов за счет динамических деформаций объема ЧЭ датчика при воздействии вибрации и резких изменений температуры окружающей среды.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ измерения переменных магнитных полей, описанный в книге Н.И.Яковлева «Бесконтактные электроизмерительные приборы для диагностики электронной аппаратуры» (Л. Энергоатомиздат, стр.166-167, 1992 г.

), который осуществляют посредством измерения напряжения сигналов э.д.с., индуцированных переменным потокосцеплением с чувствительным элементом датчика, выполненным в виде катушки индуктивности.

Устройство, реализующее известный способ измерений, позволяет определять с помощью ЧЭ датчика, выполненного в виде многовитковой катушки индуктивности на пермаллоевом сердечнике, уровни импульсов тока во внешних планарных выводах интегральных схем.

Измерения осуществляют в микротесловом диапазоне магнитных полей поочередным сканированием поверхностей контролируемых выводов.

Недостатком известного способа является невозможность его использования в условиях воздействия помеховых сигналов динамического механического, а также теплового происхождения.

При отсутствии внешних помех величина погрешности измерений определяется фоновым уровнем помеховых сигналов со стороны соседних выводов. При коэффициенте усиления 70 дБ уровень помеховых сигналов достигает 20 дБ.

В условиях внешних помех, например, при неразрушающем контроле на виброустойчивость «ложные» сигналы ЧЭ датчика за счет виброчувствительности контролируемых выводов могут «перекрывать» фоновый уровень в 20 дБ.

В условиях помеховых сигналов как электромагнитного, так и динамического механического и/или теплового происхождения устройство, реализующее известный способ измерений, не может быть использовано.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является измерение переменных магнитных полей низких уровней с заданной чувствительностью в заданном диапазоне частот от 1 до 200 кГц, определяемом возможностями обеспечения максимального усиления при минимальном уровне собственных шумов в условиях воздействия электромагнитных, динамических механических и/или тепловых факторов окружающей среды.

Ожидаемый технический результат заключается в обеспечении большей помехозащищенности при сохранении заданной чувствительности измерений.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе измерений переменных магнитных полей посредством измерения напряжения сигналов э.д.с.

, индуцированных переменным потокосцеплением с ЧЭ индукционного датчика, согласно изобретению уменьшают собственную составляющую индуктивного сопротивления ЧЭ датчика и увеличивают гираторную составляющую индуктивного сопротивления ЧЭ датчика так, чтобы их суммарное индуктивное сопротивление, равное входному сопротивлению гиратора, подключенного к выходу датчика, в пределах полосы пропускания измеряемых сигналов в заданном диапазоне частот определялось в соответствии с соотношениями:

Индукционные методы измерения магнитных полей - Справочник студента

где Lдо — собственная составляющая индуктивности ЧЭ датчика, Lг — гираторная составляющая индуктивности ЧЭ датчика, k(ω) — коэффициент передачи входного контура ЧЭ датчика, ZвхΣ(ω) и Ес(ω) — суммарное индуктивное сопротивление и напряжение источника измеряемых сигналов со стороны входных клемм гиратора соответственно, Zвых(ω), С2 и U2(ω) — сопротивление, емкостная нагрузка и напряжение со стороны выходных клемм гиратора соответственно, ω, ωoΣ и ωо — частоты измеряемых и собственных колебаний входного контура ЧЭ датчика соответственно.

По отношению к известному способу новым является обеспечение помехоустойчивости измерений магнитных полей низкого уровня за счет гираторной составляющей индуктивного сопротивления ЧЭ датчика, которое дистанционно (конструктивно) удалено от собственной составляющей индуктивного сопротивления ЧЭ датчика и может оказывать воздействие как на величину, так и частотный диапазон измеряемых сигналов. Заданную величину чувствительности при суммарном индуктивном сопротивлении датчика, равном входному сопротивлению гиратора, обеспечивают согласованием низкоомного выходного сопротивления датчика с высокоомным входным сопротивлением усилителя-преобразователя и усилением измеряемых сигналов в пределах полосы пропускания в заданном диапазоне частот.

На фиг.1 показана блок-схема устройства, реализующего способ измерений.

На фиг.2 представлены АЧХ устройства измерений с ЧЭ датчиков, выполненных в виде многовитковой катушки индуктивности без сердечника и маловитковой (одновитковой) катушки с использованием гиратора. Обозначения: 1 — АЧХ устройства измерений с ЧЭ в виде многовитковой катушки индуктивности, 2 — АЧХ устройства измерений с ЧЭ в виде маловитковой (одновитковой) катушки с использованием гиратора.

В соответствии с блок-схемой, представленной на фиг.

1, устройство, реализующее способ измерений, состоит из последовательно соединенных двухполюсника 1 в виде катушки индуктивности Lдо ЧЭ датчика, подключенного выходными клеммами а-а1 через разделительную емкость C1 к входным клеммам 1-11 четырехполюсника-гиратора 2, выходные клеммы 2-21 которого подключены к входной емкости С2 четырехполюсника в виде усилителя-преобразователя 3, подключенного выходом к входу регистратора 4. Индуктивность Lдо, емкость C1 двухполюсника 1, входное и выходное сопротивление четырехполюсника-гиратора 2 образуют входной измерительный контур маловиткового ЧЭ датчика 1.

Предположим, что для измерений полей низкого уровня датчик 1 устанавливают на поверхности источника поля.

Будем считать, что магнитное поле сигнала и помехи индуцируют в низкоомном ЧЭ датчика 1 напряжение U1, которое в свою очередь возбуждает ток I1, а следовательно, и собственное магнитное поле, направленное противоположно измеряемому.

Изменение на входе ЧЭ датчика 1 потоков измеряемого и собственного магнитных полей можно рассматривать в качестве источника измеряемых сигналов Еc с электрическими параметрами U1 и I1, которые воздействуют со стороны входных клемм 1-11 четырехполюсника-гиратора 2.

Наличие со стороны выходных клемм 2-21 нагрузки емкостного характера, а со стороны источника питания входной цепи усилителя-преобразователя 3 напряжения U2 и тока I2 позволяет реализовать с помощью резисторно-емкостных компонент гираторную составляющую, которая дистанционно (конструктивно) удалена от собственной индуктивности Lдо ЧЭ датчика 1. Следовательно, уменьшая число витков (в пределе до одного витка) катушки с собственной индуктивностью Lдо ЧЭ датчика 1 и одновременно увеличивая гираторную составляющую Lг, можно значительно ослабить уровень помеховых воздействий. Кроме того, выбирая соответствующим образом параметры ЧЭ датчика 1, гиратора 2 и усилителя-преобразователя 3, можно согласовать выходное сопротивление измерительного контура в полосе его пропускания с входным сопротивлением усилителя-преобразователя 3 и обеспечить не только ослабление уровня и подавление помеховых сигналов, но и заданную величину чувствительности измерений сигналов магнитных полей низкого уровня. Выходной сигнал усилителя-преобразователя 3 подают на вход регистратора 4.

Заданные чувствительность и помехоустойчивость устройства, реализующего способ измерений, обеспечивают уменьшением потокосцепления помеховых сигналов, компенсируя уменьшение собственной составляющей индуктивности ЧЭ датчика 1 вкладом составляющей за счет индуктивности Lг. Рассматривая индуктивное сопротивление ωLдо ЧЭ датчика 1 как внутреннее сопротивление источника сигналов Еc, а также полагая, что 1/ωC1≪ωLдΣ, получаем следующие соотношения:

Индукционные методы измерения магнитных полей - Справочник студента

где Lдо — собственная составляющая индуктивности ЧЭ датчика 1, Lг — гираторная составляющая индуктивности ЧЭ датчика, k(ω) — коэффициент передачи входного контура ЧЭ датчика 1, ZвхΣ(ω) и Ес(ω) — суммарное индуктивное сопротивление и напряжение источника измеряемых сигналов со стороны входных клемм 1-11 гиратора 2 соответственно, Zвых(ω), С2 и U2 — сопротивление, емкостная нагрузка и напряжение со стороны выходных клемм 2-21 гиратора 2 соответственно, ω, ωоΣ и ωо — частоты измеряемых и собственных колебаний входного контура ЧЭ датчика 1 соответственно.

Заданную величину чувствительности при уменьшении потокосцепления измеряемых сигналов обеспечивают согласованием выходного сопротивления ЧЭ датчика 1 с входным сопротивлением усилителя-преобразователя 3. Для ЧЭ датчика 1 без гиратора 2 (Lг=0) уменьшение сопротивления ZвхΣ(ω)→0 при rдо и Lдо→0 (ω→ωо

Источник: https://findpatent.ru/patent/229/2295736.html

Магнитные методы

Магнитные методы основаны на регистрации рассеяния магнитных полей дефектов намагниченного материала или на определении магнитных свойств контролируемого материала.

Индукционные методы измерения магнитных полей - Справочник студента

Рис. 2.9. Магнитные методы контроля:

а — магнитоскоп; б — прибор для контроля арматуры; в — прибор для контроля напряжений; г — прибор для поточного контроля; д — общий вид дефекта, обнаруженного порошковым методом; 1 — электромагнит; 2 — феррозонд; 3 — магнитно силовые линии; 4 — выводы регистрирующего устройства;

  1. — эталонный стержень или пластинка; 6 — исследуемый железобетон; 7 — арматура; 8 — исследуемый металлический образец; 9 — катушки; 10 — диагонали магнитных силовых линий катушек; 11 — проверяемый элемент; 12 — постоянный магнит; 13 — измерительный прибор

Магнитные методы используют для дефектоскопии, толщинометрии, структурного контроля, определения напряжений. Поверхностные И подповерхностные дефекты определяют с помощью порошкового, магнитографического, феррозондового, индукционного методов и метода преобразователя Холла.

Толщину покрытий на ферромагнитных изделиях выявляют с помощью пондеромоторного (магнитоотрывного), индукционного, феррозондового методов. Для определения механических характеристик и напряжений используют феррозондовый, индукционный методы и метод преобразователя Холла.

Регистрация полей рассеяния производится с помощью магнитного порошка (порошковый метод), магнитной ленты (магнитографический метод), феррозонда (феррозон- довый метод); индукционной катушки (индукционный метод).

Преобразователь Холла работает по принципу возникновения ЭДС в результате искривления пути носителя тока в металлах, находящихся в магнитном поле. Приборы пондеромоторного действия основаны на измерении силы отрыва или притяжения магнитов к контролируемом к у объекту.

Для неразрушающего контроля магнитографическим методом используют магнитоскоп.

Ферромагнитную пленку накладывают на предварительно намагниченную поверхность контролируемого объекта (например, сварного шва).

Затем пленка помещается в прибор и на его экране визуально наблюдается дефект в шве. Намагничивание поверхности контролируемого объекта (например, сварного шва) производят накладным соленоидом.

Феррозондотм методом можно обнаружить поверхностные дефекты глубиной 0,1 мм и подповерхностные дефекты на глубине до 10 мм. Феррозонд2 (рис. 2.

9, а) представляет собой магнитный усилитель с разомкнутым маг- нитопроводом, в котором воздействие внешнего магнитного поля приводит к возникновению четких гармоник ЭДС. Внешнее магнитное поле создается электромагнитом 1.

При отсутствии дефекта магнитные силовые линии не выходят на поверхность объекта и не взаимодействуют с феррозондом 2. В месте дефекта силовые линии огибают дефект и выходят на поверхность объекта исследований.

Читайте также:  Электросопротивление и удельная электропроводность - справочник студента

В результате при совмещении дефекта (например, трещины) с разомкнутым магнитопроводом в феррозонде возникает ЭДС, регистрируемая прибором. Метод может быть использован и для контроля трещин в железобетонных конструкциях, но для этого на конструкцию наносят полоску из смеси гипса и феррита.

Феррозондовый метод позволяет осуществлять толщи- пометрию с точностью до нескольких процентов при изготовлении изделий на потоке (рис. 2.9, г).

Проверяемый элемент 11 движется мимо постоянного магнита 12 и феррозонда 2. При заданной толщине изделия ток равен нулю, а при отклонениях он принимает различные значения.

Шкала прибора 13, измеряющего ток, проградуирована в процентах отклонения от заданной толщины изделий.

Магнитоотрывной метод используется для контроля толщины немагнитных покрытий на намагничиваемых материалах. Принцип действия прибора (магнитного толще- мера), используемого при этом методе, основан на изменении усилия отрыва магнита от материала в зависимости от толщины покрытия.

Шкала прибора отградуирована в единицах толщины покрытия. В комплект прибора входят также эталонные магниты, позволяющие контролировать точность показаний прибора.

Индукционным методом можно определять толщину защитного слоя и диаметр арматуры в железобетонных конструкциях (рис. 2.9, б).

Прибор ИЗС (измеритель защитного слоя) основан на использовании индуктивного сбалансированного моста 1, 2, половина которого 1 является датчиком.

При приближении датчика к стальной арматуре 7 мост разбалансируется, причем величина разбаланса зависит от диаметра арматуры, расстояния до нее, расположения ее относительно датчика.

Датчик передвигают по поверхности конструкции 6, наблюдая за величиной разбаланса, которая уменьшается по мере приближения к арматуре 7.

Определив по величинам разбаланса расположение стержней и их пересечения, устанавливают датчик над стержнем 7 между местами пересечений и передвигают его вдоль стержня до минимального отсчета по шкале прибора ИЗС, отградуированной в миллиметрах защитного слоя.

После получения толщины защитного слоя между датчиком и конструкцией помещают прокладку из любого немагнитного материала (оргстекло, дерево, пластмасса), толщина которой равна, например, 10 мм. Искомый диаметр арматуры будет соответствовать той из шкал, разность отсчетов по которой будет 10 мм.

Все большее распространение получает индукционный метод при исследовании напряжений в стальных конструкциях. На рис. 2.

9, «показан прибор Максимова для определения напряжения в металле 8, основанный на магнитной анизотропии под действием ЭДС катушек 9, определяемой по каждой диагонали 10 в отдельности, а также в сумме и разности.

Поворачивая прибор в плане, определяют направление главных напряжений в металле по экстремумам отсчетов.

Магнитопорошковый метод успешно применяется для выявления дефектов. Для этого порошком феррита или суспензией покрывают поверхность предварительно на магниченного изделия (например, шва). Частицы порошка или эмульсии скапливаются в зоне возмущений магнитного поля, повторяя форму дефекта (рис. 2.9, д).

Источник: https://injzashita.com/magnitnie-metodi.html

МАГНИ́ТНЫЕ ИЗМЕРЕ́НИЯ

Авторы: И. Д. Подольский

МАГНИ́ТНЫЕ ИЗМЕРЕ́НИЯ, из­ме­ре­ния ха­рак­те­ри­стик маг­нит­но­го по­ля или маг­нит­ных свойств ве­ще­ст­ва (ма­те­риа­лов) – маг­нит­ной ин­дук­ции, на­пря­жён­но­сти маг­нит­но­го по­ля, маг­нит­но­го по­то­ка, маг­нит­ной про­ни­цае­мо­сти, на­маг­ни­чен­но­сти, ко­эр­ци­тив­ной си­лы и т. д.

Сред­ст­ва М. и. клас­си­фи­ци­ру­ют по на­зна­че­нию и прин­ци­пу дей­ст­вия. При­бо­ры для М. и. обыч­но на­зы­ва­ют маг­ни­то­мет­ра­ми; по­ми­мо обоб­щён­но­го на­зва­ния, ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся так­же на­име­но­ва­ния при­бо­ров по из­ме­ряе­мой ве­ли­чи­не или еди­ни­це из­ме­ре­ния (напр.

, тес­ла­метр – для из­ме­ре­ния маг­нит­ной ин­дук­ции; ве­бер­метр, или флюкс­метр, – маг­нит­но­го по­то­ка; гра­ди­ен­то­метр – гра­ди­ен­та по­ля; ко­эр­ци­ти­метр – ко­эр­ци­тив­ной си­лы). Из ме­то­дов М. и.

, ис­поль­зуе­мых при ис­сле­до­ва­нии свойств маг­нит­ных ма­те­риа­лов, наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны сле­дую­щие.

Ин­дук­ци­он­ный ме­тод ос­но­ван на из­ме­ре­нии элек­тро­дви­жу­щей си­лы, ко­то­рая воз­бу­ж­да­ет­ся в из­ме­ри­тель­ной (вто­рич­ной) об­мот­ке ис­сле­дуе­мо­го об­раз­ца – замк­ну­то­го (коль­цо, то­ро­ид и т. п.) или ра­зомк­ну­то­го (стер­жень, пла­сти­на, диск) – при из­ме­не­нии в нём маг­нит­но­го по­то­ка.

Ме­тод ши­ро­ко при­ме­ня­ет­ся для оп­ре­де­ле­ния кри­вых на­маг­ни­чи­ва­ния, пе­тель гис­те­ре­зи­са, по­терь на гис­те­ре­зис и вих­ре­вые то­ки, маг­нит­ной про­ни­цае­мо­сти и др. ха­рак­те­ри­стик фер­ро­маг­нит­ных ма­те­риа­лов в разл. маг­нит­ных по­лях (по­сто­ян­ном, пе­ре­мен­ном, им­пульс­ном). Для М. и.

этим ме­то­дом ис­поль­зу­ют бал­ли­стич. галь­ва­но­мет­ры, вольт­мет­ры, ком­пен­са­то­ры пе­ре­мен­но­го то­ка (по­тен­цио­мет­рич. ус­та­нов­ки), фер­ро­мет­ры, ос­цил­ло­гра­фы и др. По­те­ри на гис­те­ре­зис и вих­ре­вые то­ки из­ме­ря­ют т. н.

ватт­мет­ро­вым ме­то­дом, при ко­то­ром с по­мо­щью ватт­мет­ра оп­ре­де­ля­ют мощ­ность, по­гло­щае­мую в це­пи пер­вич­ной об­мот­ки, ис­поль­зуе­мой для пе­ре­маг­ни­чи­ва­ния об­раз­ца.

Уст­рой­ст­ва для ре­ги­ст­ра­ции пе­тель гис­те­ре­зи­са на двух­ко­ор­ди­нат­ном са­мо­пис­це в мед­лен­но из­ме­няю­щем­ся по­ле на­зы­ва­ют гис­те­рио­гра­фа­ми, в пе­ре­мен­ном по­ле – фер­ро­гра­фа­ми.

Маг­ни­то­ме­ха­ни­че­ский (пон­де­ро­мо­тор­ный) ме­тод обыч­но со­сто­ит в из­ме­ре­нии си­ло­во­го воз­дей­ст­вия маг­нит­но­го по­ля об­раз­ца на маг­нит­ную стрел­ку (кру­тиль­ный маг­ни­то­метр).

Для ком­пен­са­ции влия­ния по­сто­рон­них маг­нит­ных по­лей (напр., по­ля Зем­ли) при­ме­ня­ют две про­ти­во­по­лож­но на­маг­ни­чен­ные стрел­ки (ас­та­ти­че­ский маг­ни­то­метр). Маг­ни­то­ме­ха­нич. ме­тод ис­поль­зу­ет­ся в осн.

для по­лу­че­ния кри­вых на­маг­ни­чи­ва­ния и пе­тель гис­те­ре­зи­са об­раз­цов из сла­бо­маг­нит­ных и маг­ни­то­мяг­ких ма­те­риа­лов. В не­ко­то­рых уст­рой­ст­вах (напр.

, для оп­ре­де­ле­ния кон­стант маг­нит­ной ани­зо­тро­пии) под­виж­ный об­ра­зец сам взаи­мо­дей­ст­ву­ет с внеш­ним од­но­род­ным маг­нит­ным по­лем (маг­ни­то­ме­ха­нич. ани­зо­метр).

Ка­ло­ри­мет­ри­че­ский ме­тод по­зво­ля­ет оп­ре­де­лять удель­ные по­те­ри фер­ро­маг­нит­ных ма­те­риа­лов в ши­ро­ком диа­па­зо­не ра­дио­час­тот (от очень низ­ких до сверх­вы­со­ких час­тот).

В ос­но­ве это­го ме­то­да ле­жит из­ме­ре­ние вы­де­ляе­мой об­раз­цом те­п­ло­вой энер­гии при его пе­ре­маг­ни­чи­ва­нии в ка­ме­ре изо­тер­мич., адиа­ба­тич.

или диф­фе­рен­ци­аль­но­го ка­ло­ри­мет­ра.

Ме­то­ды СВЧ-трак­та (ре­зо­на­тор­ный, вол­но­вод­ный, ко­ак­си­аль­ный) свя­за­ны с ре­зо­нанс­ным воз­дей­ст­ви­ем сфе­рич. фер­ри­то­во­го об­раз­ца на па­ра­мет­ры СВЧ-трак­та; слу­жат для ис­сле­до­ва­ния маг­нит­ных свойств фер­ри­тов, при­ме­няе­мых в СВЧ-диа­па­зо­не.

Мос­то­вые ме­то­ды ос­но­ва­ны на ис­поль­зо­ва­нии мос­тов пе­ре­мен­но­го то­ка (см. Мост из­ме­ри­тель­ный), в од­но из плеч ко­то­рых вклю­че­на об­мот­ка, на­маг­ни­чи­ваю­щая об­ра­зец.

Ин­дук­тив­ность об­мот­ки за­ви­сит от маг­нит­ных па­ра­мет­ров ма­те­риа­ла об­раз­ца.

С по­мо­щью этих ме­то­дов из­ме­ря­ют ком­плекс­ную маг­нит­ную про­ни­цае­мость, тан­генс уг­ла по­терь и удель­ные по­те­ри в об­раз­це.

С по­мо­щью Хол­ла пре­об­ра­зо­ва­те­лей оп­ре­де­ля­ют па­ра­мет­ры маг­нит­но­го по­ля вбли­зи ра­зомк­ну­тых на­маг­ни­чен­ных об­раз­цов (т. н. ме­тод Хол­ла); ис­поль­зу­ет­ся, напр., для из­ме­ре­ния ко­эр­ци­тив­ной си­лы.

Для оп­ре­де­ле­ния ха­рак­те­ри­стик маг­нит­но­го по­ля, в ча­ст­но­сти в пром.

ус­ло­ви­ях, при­ме­ня­ют так­же элек­тро­ди­на­ми­че­ский ме­тод, при ко­то­ром из­ме­ря­ют угол по­во­ро­та ка­туш­ки с то­ком под дей­ст­ви­ем маг­нит­но­го по­ля на­маг­ни­чен­но­го об­раз­ца.

К пре­иму­ще­ст­вам это­го ме­то­да от­но­сит­ся воз­мож­ность гра­дуи­ро­ва­ния шка­лы при­бо­ра не­по­сред­ст­вен­но в еди­ни­цах из­ме­ряе­мой ве­ли­чи­ны (ин­дук­ции или на­пря­жён­но­сти по­ля).

Маг­ни­то­оп­ти­че­ские ме­то­ды ос­но­ва­ны на бе­зы­нер­ци­он­ных маг­ни­то­оптич. эф­фек­тах (см.

 Кер­ра эф­фек­ты, Фа­ра­дея эф­фек­ты); по­зво­ля­ют ви­зу­аль­но на­блю­дать до­мен­ную струк­ту­ру тон­ких маг­нит­ных плё­нок (маг­ни­то­по­ля­ри­ско­пы), из­ме­рять диа­метр ци­лин­д­рич.

маг­нит­ных до­ме­нов, под­виж­ность и ко­эр­ци­тив­ность до­мен­ных гра­ниц, на­маг­ни­чен­ность на­сы­ще­ния (маг­ни­то­по­ля­ри­мет­ры), ре­ги­ст­ри­ро­вать кри­вые на­маг­ни­чи­ва­ния и пет­ли гис­те­ре­зи­са (маг­ни­то­по­ля­ро­гра­фы) и др.

При ис­сле­до­ва­нии маг­нит­ной струк­ту­ры ве­ще­ст­ва ши­ро­кое рас­про­стра­не­ние по­лу­чи­ли ре­зо­нанс­ные ме­то­ды, ос­но­ван­ные на ре­зо­нанс­ном по­гло­ще­нии энер­гии пе­ре­мен­но­го элек­тро­маг­нит­но­го по­ля элек­трон­ной или ядер­ной под­сис­те­мой ве­ще­ст­ва (см. Ядер­ный маг­нит­ный ре­зо­нанс, Электронный парамагнитный ре­зо­нанс, Фер­ро­маг­нит­ный ре­зо­нанс).

Важ­ную об­ласть М. и. со­став­ля­ют из­ме­ре­ния ха­рак­те­ри­стик маг­нит­ных ма­те­риа­лов (фер­ри­тов, маг­ни­то­ди­элек­три­ков и др.) в пе­ре­мен­ных маг­нит­ных по­лях по­вы­шен­ной и вы­со­кой час­то­ты (от 10 кГц до 200 МГц). Для этой це­ли ис­поль­зу­ют в осн. ватт­мет­ро­вый, мос­то­вой и ре­зо­нанс­ный ме­то­ды.

Из­ме­ря­ют обыч­но по­те­ри на пе­ре­маг­ни­чи­ва­ние, ко­эф­фи­ци­ен­ты по­терь на гис­те­ре­зис и вих­ре­вые то­ки, ком­по­нен­ты ком­плекс­ной маг­нит­ной про­ни­цае­мо­сти. Из­ме­рения осу­ще­ст­в­ля­ют при по­мо­щи пер­меа­мет­ра, фер­ро­мет­ра и др.

уст­ройств, по­зво­ляю­щих оп­ре­де­лять час­тот­ные ха­рак­те­ри­сти­ки ма­те­риа­лов.

М. и. ши­ро­ко при­ме­ня­ют­ся при не­раз­ру­шаю­щем кон­тро­ле ма­те­риа­лов и из­де­лий, гео­ло­гич. раз­вед­ке по­лез­ных ис­ко­па­е­мых, в крио­ген­ной элек­тро­энер­ге­ти­ке, при ис­сле­до­ва­нии маг­нит­ных по­лей био­ло­гич. объ­ек­тов и в др. об­лас­тях.

Источник: https://bigenc.ru/technology_and_technique/text/2153216

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 2

Альтернативой индукционному методу измерений намагниченности служит пондеромоторный, основанный РЅР° эффекте втягивания ферро — или парамагнитного вещества РІ область СЃ наибольшим магнитным полем.  [17]

Широкое применение нашли электрические реле осевого сдвига, указывающие на положение конца ротора и закрывающего клапаны при недопустимом износе или выплавлении колодок упорного подшипника.

Чтобы избежать трения деталей обычно применяют индукционный метод измерения воздушных зазоров, меняющихся под влиянием перемещения ротора. Ниже дано описание реле, применяемого ЛМЗ и БМЗ ( фиг.

 [18]

�змерения производятся на образцах массой 1 и 10 кг.

Для испытания магнитомягких материалов в переменных магнитных полях широко распространены устройства, использующие индукционный метод измерения с помощью амперметра, вольтметра и ваттметра.

Установки У5018 и У5010 используют одновременно методы амперметра-вольтметра, мостовой и осциллогра-фический.

Максимальные значения магнитной индукции и напряженности магнитного поля определяются по первым гармоникам указанных величин.

Установка У5011 менее точна и универсальна, но обладает простой методикой измерения.

Особенностью установок РЈРњР�РџРў-1 Рё РЈРњР�РџРў-2 является возможность измерения средней напряженности магнитного поля Рё мгновенного значения ее. Установки РЈ5033 Рё РЈ503 4 имеют более высокую точность Рё степень автоматизации процесса испытаний. Р’ установке РЈ5021 параметры материала фиксируются РЅР° ленте цифропечатающего механизма. Здесь предусмотрена документальная запись результатов измерения автоматическим компенсатором Рё световая сигнализация отклонения Р’ Рё Р  РѕС‚ допустимых значений.  [20]

Поэтому наряду с разработкой радиометрических методов обнаружения отложений в трубах целесообразна разработка и других методов в зависимости от конкретных заданных условий.

Так, например, для обследования чистоты поверхностей и засоренности труб пароперегревателей, выполненных из аустенитных сталей, может быть применен индукционный метод измерений.

 [21]

Акустический индукционный прибор А�П-ЗМ имеет две приемные рамки, акустический датчик, усилитель и высокоомные телефоны.

РћРґРЅР° РёР· приемных рамок служит для приема электрических разрядов, идущих РїРѕ всей трассе РІ момент РїСЂРѕР±РѕСЏ, вторая рамка используется РїСЂРё индукционном методе измерения.  [23]

Р’ таких условиях РЅР° механическую часть измерительной схемы накладываются уже менее жесткие ограничения, Рё чувствительность пондеромоторного метода может стать сравнимой или даже превзойти чувствительность индукционного метода измерения намагниченности. Поэтому вполне вероятно, что РІ СЃРєРѕСЂРѕРј времени экспериментаторы вернутся Рє использованию пондеромоторного метода РїСЂРё измерении магнитных характеристик веществ РІ РЎРњРџ.  [24]

В последнее время разработаны расходомеры, в которых устранены частично или полностью отмеченные недостатки существующих расходомеров.

К таким расходомерам относятся индукционный, ультразвуковой и радиоактивный.

Так, например, индукционный метод измерения расхода может быть применен лишь Рє электро — проводным жидкостям.

Практически этим методом можно измерить потоки жидкости СЃ проводимостью РїРѕСЂСЏРґРєР° 10 — — С‚ — 10 6 РѕРј — СЃРј-1. Р�ндукционный расходомер мало пригоден для измерения больших расходов жидкости непосредственным методом.  [25]

В последнее время разработаны расходомеры, в которых устранены частично или полностью отмеченные недостатки существующих расходомеров.

К таким расходомерам относятся индукционный, ультразвуковой и радиоактивный.

Однако этим расходомерам присущи СЃРІРѕРё недостатки. Так, например, индукционный метод измерения расхода может быть применен лишь Рє электропроводным жидкостям.  [26]

Проницаемости ii и ц 2 имеют сложную частотную зависимость; которая обусловлена различными процессами намагничивания в переменных магнитных полях.

Поэтому, когда определяют магнитные характеристики в переменном магнитном поле, фиксируют условия, при которых они были определены.

Большинство используемых в настоящее время схем основано на индукционном методе измерения характеристик в переменных полях.

РЎ помощью этих схем, как правило, определяют электрические величины, РїРѕ значениям которых рассчитывают магнитные характеристики.  [27]

Страницы:      1    2

Источник: https://www.ngpedia.ru/id150463p2.html

Ссылка на основную публикацию