|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Магнитные измерения | измерения (далее М)М характеристик поля или свойств веществ (материалов). К измеряемым характеристикам поля относятся: вектор магнитной индукции В, напряженность поля Н, поток вектора индукции (магнитный поток), градиент поля и другие. состояние вещества определяется: намагниченностью J — величиной результирующего момента, отнесенного к единице объема (или массы) вещества; магнитной восприимчивостью c, магнитной проницаемостью m, магнитной структурой. К важнейшим характеристикам наиболее распространенных материалов — ферромагнетиков — относятся: кривые индукции В (Н) и намагничивания J (Н), то есть зависимости В и J от напряженности поля Н, коэрцитивная сила, потери энергии на перемагничивание (см. Гистерезис), максимальная энергия единицы объема (или массы), размагничивающий фактор (коэффициент размагничивания) ферромагнитного образца.
ДляМ характеристик применяют следующие методы: баллистический, электродинамический, индукционный, пондеромоторный, мостовой, потенциометрический, ваттметровый, калориметрический, нейтронографический и резонансный.
Баллистический метод основан на измерении баллистическим гальванометром количества электричества, индуктируемого в измерительной катушке при быстром изменении сцепленного с ней потока (см. Баллистический метод электроизмерений). Кроме баллистических гальванометров, дляМ потока применяют веберметры (флюксметры) — и фотоэлектрические. Веберметрами можно измерять медленно меняющиеся потоки. Баллистическим методом определяют основную кривую индукции В (Н), кривую намагничивания J (), петлю гистерезиса, различные виды проницаемости и размагничивающий фактор ферромагнитных образцов.
метод основан на воздействии исследуемого намагниченного образца на расположенную вблизи него стрелку. По углу отклонения стрелки от начального положения определяют момент образца. Далее можно вычислить J, В и Н. Таким образом, метод дает возможность найти зависимости В (Н) и J (), петлю гистерезиса и восприимчивость. Благодаря высокой чувствительности метода его широко применяют для измерений геомагнитного поля и для решения ряда метрологических задач.
Иногда для определения характеристик поля, в частности в промышленных условиях, применяют электродинамический метод, при котором измеряют угол поворота катушки с током под действием поля намагниченного образца. К преимуществам метода относится возможность градуирования шкалы прибора непосредственно в единицах измеряемой величины (В или Н).
Для исследования ферромагнитных веществ в широком интервале значений Н используются индукционный и пондеромоторный методы. Индукционный метод позволяет определять кривые В (Н), J (), петлю гистерезиса и различные виды проницаемости. Он основан на измерении эдс индукции, которая возбуждается во вторичной обмотке при пропускании намагничивающего переменного тока через первичную обмотку образца. Метод может быть также использован дляМ намагниченности в сильных импульсных полях и восприимчивости диа- и парамагнитных веществ в радиочастотном диапазоне.
Пондеромоторный метод состоит в измерении механической силы, действующей на исследуемый образец в неоднородном поле. Особенно широко метод применяется при исследовании свойств слабомагнитных веществ. На основе этого метода созданы разнообразные установки и приборы для М: маятниковые, крутильные и рычажные магнитные весы, весы с использованием упругого кольца и другие. Метод применяется также при измерении восприимчивости жидкостей и газов, намагниченности ферромагнетиков и анизотропии (см. Анизометр магнитный).
Мостовой и потенциометрический методы определения характеристик в большинстве случаев применяются для измерений в переменных полях в широком диапазоне частот. Они основаны на измерении параметров (индуктивности L и активного сопротивления r)электрической цепи с испытуемыми ферромагнитными образцами. Эти методы позволяют определять зависимости В (Н), J (), составляющие комплексной проницаемости и комплексного сопротивления в переменных полях, потери на перемагничивание.
Наиболее распространенным методомМ потерь на перемагничивание является ваттметровый метод, им пользуются при синусоидальном характере изменения во времени индукции. При этом методе с помощью ваттметра определяется полная мощность в цепи катушки, используемой для перемагничивания образца. Ваттметровый метод стандартизован для испытания электротехнических сталей.
Абсолютным методомМ потерь в ферромагнитных материалах является калориметрический метод, который используется в широком частотном диапазоне. Он позволяет измерять потери при любых законах изменения напряженности поля и индукции и в сложных условиях намагничивания. Сущность этого метода состоит в том, что мерой потерь энергии в образце при его намагничивании переменным полем является повышение температуры образца и окружающей его среды. Калориметрические М осуществляются методами смешения, ввода тепла и протока (см. Калориметр).
Магнитную структуру ферромагнитных и антиферромагнитных веществ исследуют с помощью нейтронографического метода, основанного на явлении рассеяния нейтронов, возникающего в результате взаимодействия момента нейтрона с моментами частиц вещества (см. Нейтронография).
Резонансные методы исследования включают все виды магнитного резонанса — резонансного поглощения энергии переменного электромагнитного поля электронной или ядерной подсистемой вещества. Эти подсистемы, кроме электромагнитной энергии, могут резонансно поглощать энергию звуковых колебаний — так называемый магнетоакустический парамагнитный резонанс, который также применяют в М
Важную область М составляютМ характеристик материалов (ферритов, магнитодиэлектриков и др.) в переменных полях повышенной и высокой частоты (от 10 кгц до 200 Мгц). Для этой цели применяют в основном ваттметровый, мостовой и резонансный методы. Измеряют обычно потери на перемагничивание, коэффициент потерь на гистерезис и вихревые токи, компоненты комплексной проницаемости. Измерения осуществляют при помощи пермеаметра, аппарата Эпштейна, феррометра и других устройств, позволяющих определять частотные характеристики материалов.
Существуют и другие методы определения характеристик ( в импульсном режиме перемагничивания, осциллографический, метод вольтметра и амперметра и другие), позволяющие исследовать ряд важных свойств материалов.
Приборы для М классифицируют по их назначению, условиям применения, по принципу действия чувствительного элемента (датчика, или преобразователя). Приборы дляМ напряженности поля, индукции и момента обычно называют магнитометрами, дляМ потока — флюксметрами или веберметрами; потенциала поля — магнитными потенциалометрами, градиента — градиентометрами; коэрцитивной силы — коэрцитиметрами и так далее. В соответствии с классификацией методов М различают приборы, основанные на явлении электромагнитной индукции, гальваномагнитных явлениях, на силовом (пондеромоторном) действии поля, на изменении оптических, механических, и других свойств материалов под действием поля (см., например, Феррозонд), на специфических квантовых явлениях (см. Квантовый магнитометр). Единая классификация приборов для М не разработана.
Лит.: ЭлектрическиеМ. Средства и методы измерений (общий курс), под редакцией Е. Г. Шрамкова, М., 1972; Кифер И. И., Пантюшин В. С., Испытания ферромагнитных материалов, М. — Л., 1955; Чечерников В. И., М, 2 изд., М., 1969; ГОСТ 12635-67. Методы испытаний в диапазоне частот от 10 кгц до 1 Мгц, ГОСТ 12636-67. Методы испытаний в диапазоне частот от 1 до 200 Мгц.
В. И. Чечерников. |
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 23.12.2024 03:36:58
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
