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 — ферромагнетиковотносятся: 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 резонансарезонансного 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 29.03.2024 18:52:11