磁導計工作原理及磁導計分類
2024-04-17 09:15:11
一、磁導計
磁化開路樣品(即樣品本身未形成閉合磁路)的裝置。用以配合其他磁測量儀器測量材料的磁特性。
二、磁導計工作原理
磁化原理:磁性材料里面分成很多微小的區(qū)域,每一個微小區(qū)域就叫一個磁疇,每一個磁疇都有自己的磁距(即一個微小的磁場)。一般情況下,各個磁疇的磁距方向不同,磁場互相抵消,所以整個材料對外就不顯磁性。當各個磁疇的方向趨于一致時,整塊材料對外就顯示出磁性。所謂的磁化就是要讓磁性材料中磁疇的磁距方向變得一致。當對外不顯磁性的材料被放進另一個強磁場中時,就會被磁化,但是,不是所有材料都可以磁化的,只有少數(shù)金屬及金屬化合物可以被磁化。
三、磁導計分類
1、中場磁導計
用于磁化開磁路軟磁材料試樣。又稱軟磁磁導計。材料試樣夾在兩U狀磁軛之間,并穿過均勻分布的磁化線圈。磁軛由硅鋼片疊制而成。用中場磁導計代替愛潑斯坦儀測量硅鋼片等的磁特性和鐵損,無需剪裁,可節(jié)省大量試樣材料,并能方便地裝入和取出試樣。較簡單的中場磁導計只使用一個U狀磁軛,試樣可采用更小尺寸的切片(見硅鋼片磁特性測量)。
由于鐵磁質的作用,導致螺線管內(nèi)磁場的均勻性遭到破壞,磁場測量線圈常數(shù)由此產(chǎn)生變化,使磁性能測量結果嚴重失真。所以,用中磁場磁導計來測量軟磁材料棒形試樣的各項磁性能是不適宜的。
當把一個鐵磁質封閉的盒子放入均勻磁場中,則盒壁與其中的空間構成了并聯(lián)磁路。由于鐵磁質的相對磁導率遠遠大于空氣的相對磁導率,因此,空腔中的磁阻就遠遠大于盒壁的磁阻,所以磁場的磁力線幾乎全部從盒壁內(nèi)通過,而空腔內(nèi)僅有極少數(shù)的磁力線通過,因此,空腔內(nèi)的磁場很弱。同樣的原因,當螺管中有鐵磁質試樣時,螺管中磁場的均勻性已遭到破壞,絕大部分磁力線也應通過鐵磁質試樣,在磁開路情況下只有少數(shù)的磁力線通過磁場測量線圈的間隙,因此,測得磁場強度就很?。辉陂]合磁路情況下由于磁導計磁扼體和鐵磁質試樣共同作用,使較多的磁力線通過磁場測量線圈的間隙,因此,測得磁場強度就較大 。
2、強場磁導計
用于磁化永磁材料(即硬磁材料)試樣。又稱永磁磁導計。由于永磁材料在測量與磁化時要求有很強而集中的磁場,且永磁材料試樣多是開路形式,故專門制造了這種磁導計。強場磁導計由磁極、磁軛、磁化線圈等構成(圖2),試樣夾在可動磁極與固定磁極之間。為使磁化磁場集中在試樣上,須使磁軛消耗的磁化安匝盡量少,因此磁軛通常采用磁導率高的材料,并且截面較大,制作時要求有較高的工藝水平。磁化線圈由直流電源供電,其容量可滿足產(chǎn)生足夠大的飽和磁場強度Hm的需要。Hm一般取被測材料內(nèi)稟矯頑力Hcj的3~5倍,電源的穩(wěn)定度應保證在1分鐘內(nèi)變化不超過0.1%。
計為快速檢驗和分選永磁材料,常采用對稱雙軛磁導計結構。它的兩個U狀磁軛完全對稱,4個磁化線圈完全相同,并串聯(lián)在一起。未放入試樣時,左右兩氣隙內(nèi)的磁通相等,中間氣隙內(nèi)的磁通為零。在一邊氣隙中放入試樣后,磁路平衡被破壞,中間氣隙內(nèi)存在有正比于試樣磁化強度的磁通。作用于試樣的磁場強度,可在另一邊氣隙內(nèi)測得。如在一邊氣隙內(nèi)放入標準試樣,則可對放在另一邊氣隙中的試樣進行分選。