Магнитті өлшеулер туралы қазақша

Қарамастан алуан көмегімен шешілетін міндеттердің магниттік өлшеу арқылы анықталады, әдетте, бірнеше негізгі магниттік шамалар: магнит ағыны Ф, магниттік индукция, магниттік өрістің кернеулігі H, намагниченность М, магнитті сәт, «амӛз» және т. б. Бұл ретте көптеген тәсілдері магниттік шамаларды өлшеу нақты өлшенеді емес, магниттік, электрлік шамасы, оған магниттік шамасы өзгертіледі процесінде өлшеу. Бізді қызықтырушы магниттік шамасы анықталады негізінде белгілі тәуелділіктер арасындағы магниттік және электр шамалар. Теориялық негізі мұндай әдістер болып табылады екінші Максвелл теңдеуі, байланыстырушы магнит өрісінің электр; бұл өріс болып табылады екі көріністеріне материяның ерекше түрі, деп аталатын электромагниттік өрісі.
Пайдаланылатын магниттік өлшеулер және басқа да (ғана емес, электр) көріністері магнит өрісі, мысалы, механикалық, оптикалық.
Осы тарау оқырман таныстырады ғана кейбір тәсілдермен анықтау негізгі магниттік шамалар мен сипаттамаларын магниттік материалдар.
Шаралар магниттік шамалар. Бірлік магниттік шамалар жазылады көмегімен тиісті эталон. Біздің елде бар бастапқы эталон магниттік индукция және бастапқы эталон магнит ағынының. Беру үшін бірліктерінің мөлшерін магниттік шамалардың бастапқы эталон жұмысшы өлшем құралдарына пайдаланады жұмыс эталондар, үлгілі және жұмысшы шаралар магниттік шамалар мен үлгілі өлшеу құралдары. Үлгі беру бірліктерінің мөлшерін бола алады градуирлеу немесе аспаптарын тексеру үшін магниттік шамаларды өлшеу, ол көмегімен жүргізіледі шараларын магниттік шамалар мен үлгілі өлшеу құралдарын.
Шаралары ретінде магниттік индукция (шиеленіс магниттік өріс) пайдаланылуы мүмкін катушкалар арнайы конструкциялары (мысалы, сақина
Гельмгольц, соленоид), обмоткам олардың ағады, тұрақты ток, тұрақты магниттер.
Шаралары ретінде магнит ағынының әдетте взаимоиндуктивную шарасын магнит ағынының тұратын екі гальванически өзара байланысты емес және орамдарды воспроизводящую магнит ағыны, сцепляющийся бір орамдарын, екінші орамасындағы электр тогы ағады.
Принциптері аспаптар мен өлшеу тәсілдері магниттік ағын, магниттік индукция және магнит алаңның кернеулігінің,
Принциптері аспаптар үшін магниттік шамаларды өлшеу. Қазіргі кезде белгілі көптеген әр түрлі аспаптар мен тәсілдерін өлшеу үшін магниттік индукция, магнит ағыны және магнит алаңның кернеулігінің,. Әдетте, аспап үшін магниттік шамаларды өлшеу екі бөліктен тұрады — өлшеу түрлендіргіш, тағайындау болып табылады түрлендіру магниттік шамалар шамасын өзге де түрін (электр, механикалық), неғұрлым ыңғайлы әрі қарайғы операциялардың және өлшеу құрылғылары өлшеу шаманың өлшеу түрлендіргіш.
Өлшеу түрлендіргіштері, кіріс шама болып табылатын магниттік шама деп атайды магнитоизмерительными және түріне сәйкес шаманың бөледі үш негізгі топтары: магнитэлектрлік түрлендіргіштер (шығыс шамасы электр), магнитомеханические
(шығу шамасы механикалық) және магнитооптические (шығыс шамасы оптикалық).
Осы топтардың әрқайсысы көптеген түрлерінің түрлендіргіштерді жасау үшін негіз болып табылатын қызмет ететін сол немесе өзге де физикалық құбылыстар. Ретінде негізгі, ең кеңінен қолданылатын құбылыстар болуы мүмкін аталды мынадай:
> электромагниттік индукция құбылысы;
> күш өзара іс-қимыл өлшенетін магнит өрісінің тұрақты магнит немесе контурдың тогы;
> гальваномагнитные құбылыстар;
> құбылыс өзгерту магниттік материалдардың қасиеттерін магнит өрісі;
> құбылыстары кезінде туындайтын өзара іс-қимыл оқып үйрену бастап магнетитті.
Екінші бөлігі арналған аспаптың магниттік шамаларды өлшеу мүмкін немесе қарапайым аспаппен өлшеу үшін электр шамасын, немесе аспаппен арнайы сипаттамалары бар.
1. Қолдану баллистического гальванометра
Зертханалық тәжірибеде зерттеу кезінде электр машиналарды, аппараттарды, трансформаторларды сынау кезінде магнитті материалдардың өндірісте қолданылатын электротехникалық зауыттар қажеттілігі жиі пайда болады магниттік шамаларды өлшеу, магниттік ағын, магниттік индукция, магнитодвижущей күш шиеленіс магниттік өріс, магниттік өтімділік, сондай-ақ шығын гистерезис және құйынды токтар ферромагниттік материалдар.
Көп жағдайда магниттік шаманы өлшейді жанама әдісімен өлшеу арқылы сол немесе өзге де электр шамаларды (ток, э. д. с. саны, электр), функционалды байланысты өлшенетін магниттік шама. Магниттік шамаларды өлшеу қазіргі уақытта құрайды үлкен дербес бөлім өлшеу техникасын терең дамыған теориясымен.
Кейбір әдістері мен аппаратура үшін магнитті өлшеу пайдаланады ғана емес, зертханаларда, мамандандырылған саласындағы магниттік өлшеулер, сондай-ақ неғұрлым әмбебап зертханаларда айналысатын сынақтар мен зерттеулерді, электр машиналары мен аппараттары. Қатарына кеңінен таралған магниттік өлшеулер жатады: а) өлшеу кезінде көмек баллистического гальванометра; б) өлшеу көмегімен флюксметра; в) анықтау, шығын болды ваттметровым әдіспен; в) өлшеу айнымалы магнит ағынының көмегімен потенциометра.
— Сур.1 диаграмма-сызба, түсіндірме жалпы өлшеу принципі тұрақты магнит ағынының көмегімен баллистического гальванометра. Өлшеу үшін магнит ағынының — гальванометру жалғануы қажет өлшеу рамкаға кейбір саны бар ораммен w, находящуюся в зерттелетін тұрақты магнит өрісінде. Орамдар шеңберін қамтитын болады біршама ағыны Фқ.
Негіз осы құралдың қағидатына сәйкес, олар бірінші көп отброс көрсеткіштің баллистического гальванометра пропорционалды санына потокосцеплений магнит ағынының витками өлшеу шектері.
— Сур. 2-қосымшада практикалық қолдану сызбасы баллистического гальванометра алу үшін қисық магниттеу, т. е. анықтау үшін байланысты B=f(H). «Айналмалы өзек 1-зерттелетін болды жүктейтін екі орамасының: намагничивающую 2-өлшеу 3. — Өлшеу орамына қосылады баллистический гальванометр.
Намагничивающая орау қуат тұрақты ток көзінің 4 арқылы амперметр және реостат. Ауыстырып-қосқышы 5 өзгертуге мүмкіндік береді токтың бағытын орамасындағы.
Магниттік өрістің кернеулігі ішіндегі сақиналық түзу (тороида) есептелуі мүмкін заңының негізінде толық ток формулалар бойынша:
[pic] мұндағы wi — саны ораммен намагничивающей орамасының; l — мәні ток, A; lср — орташа ұзындығы күш магниттік сызықтар тороиде, отмеченная-сур. 2 пунктиром және оңай вычисляемая бойынша геометриялық өлшемі сыналатын үлгінің.
Анықтау үшін байланысты B=f(H) намагничивающей орамасындағы белгілейді ток, тиісті берілген мәніне H және алдын-ала саналған бойынша келтірілген формула, содан кейін тез өзгертеді орамасындағы токтың бағытын ажыратып-қосқыш көмегімен 5. Ауыстырған кезде ток бағытын магнит ағыны да сердечнике бойынша өзгереді сәл күрделі заңның маңызы бар +Ф дейін маңызы —Ф, т. е. өзгерту ағынының өлшеуіш аясында тең болады 2Ф, және осыны ескере отырып есептейді ағын сердечнике:
[pic]
Біле ағыны және көлденең қимасы сыналатын үлгінің табады мәні магниттік индукция
[pic] мұндағы s — қима үлгі, см2.
Табылған мәнін бұрын есептелген мәні Н санауға мүмкіндік береді магниттік өтімділік
[pic]
2. Флюксметр
Өте ыңғайлы құралмен өлшеу үшін тұрақты магнит ағынының болып табылады флюксметр, деп аталатын кейде веберметром немесе милливеберметром.
Флюксметр білдіреді аспап магнитоэлектрлік жүйелердің, онда кросс токтың жылжымалы рамка арқылы жүзеге асырылады пружинки арқылы безмоментные шиыршық, т. е., оның өлшеу тетігі жүйелі бұзушылықтар жоқ кезде. Осының салдарынан көрсеткіші флюксметра болмаған жағдайда тоқ орамындағы шеңберін алуы мүмкін кез келген ереже салыстырмалы шкала.
Флюксметр көпшілігі сияқты, гальванометров магнитоэлектрлік жүйелердің бар бескаркасную шеңбері, алайда ол есептеледі, сондықтан кезінде сыртқы кедергісі аз 20 ом, жылжымалы бөлігі көрсетілді режимінде переуспокоения. Және баллистического гальванометра, жылжымалы бөлігі флюксметра орындалады және салыстырмалы түрде үлкен инерция сәті.
— Сур. 3 диаграмма-сызба, түсіндірме өлшеу процесі магнит ағынының көмегімен флюксметра. Өлшеу үшін магнит ағынының, мысалы, тұрақты магнит 1, қысқыштарына флюксметра қосылады өлшеу шеңбері-2 тұратын, жеткілікті ораммен мыс сым.
Егер осы рамкаға кию керек сыналушы магнит сияқты суретте көрсетілген.
12.3 болса, онда жылжыту кезінде шеңберді 2, онда наводиться э. д. с. туғызатын ток тізбегіндегі құрал. Әсерінен осы токтың жылжымалы рамка 3 аспаптың бұрылуға бастайды. Кейін өлшеу шеңбері 2-қосымшасында ереже, показанное-суретте 3, және тоқтатылды, э. д. с. қолданылған, ол жоғалады, бірақ рамка 3 инерция бойынша болады тағы біраз алға қадам басуды жалғастыру. Табан тіреді біршама бұрышы a бастапқы ережелер, шеңбері 3 тоқтайтын.
Теориясы флюксметра көрсетеді, бұл қозғалыс шеңбер, одан кейін тоқтатылады саны потокосцеплений ораммен шеңберін 3 ағынымен магниттің 4 өзгереді сонша, қанша қосылуынан потокосцеплений өлшеу шектері 2 өлшенетін ағынымен Ф.
Егер жұбату аспаптың жеткілікті велико, ол үшін тізбек кедергісі аясынан аспауы тиіс, кейбір белгілі бір үшін осы конструкция шегі (әдетте 8-20 Ом), онда арасындағы бұрышпен бұрылыс бағыттамалар флюксметра және өлшенетін магниттік ағынымен болады жай тәуелділік
[pic] мұндағы Ф – өлшенетін ағыны; w — орам саны өлшеу шектері 2;
Сф— тұрақты флюксметра » максвелл-витках немесе вебер-витках бір бөлу шкаласының.

Өлшеу кезінде жеткілікті күшті өрістер флюксметр бірқатар артықшылықтары бар салыстырғанда баллистическим гальванометром. Тұрақты флюксметра іс жүзінде өзгермейді өзгерту кезінде сыртқы тізбек кедергілерін шеңбері жеткілікті кең шегінде нөлден 8-20 Ом ең Көп рұқсат етілген мәні осы қарсылық көрсетілсе, аспаптың шкаласында. Көрсеткіштері флюксметра қалады дұрыс өзгерген кезде кең шегінде жылдамдығын жою
(немесе енгізу) өлшеу рамканың магниттік өріс. Жұмыс кезінде баллистическим гальванометром бұл операция жүргізілуі тиіс өте тез (0,1—0,2 секунд) Көрсеткіші флюксметра, отклонившись белгілі бір бұрышқа қалады, бұл жағдайда жылжымайтын жеткілікті ұзақ үшін босаңсытып есептеу көрсеткіштері. Бұған қарама-қарсы, осы жағдайда, жұмыс баллистическим гальванометром қамтамасыз ету үшін дұрыс есептеу максималды ауытқу көрсеткішінің талап үлкен кернеу назар.
3. Пермеаметры
Зерттеу болаттың қасиеттерін алу жолымен қисық магниттеу сақиналы сынама (см. сур. 12 2) береді ең дәл нәтижелері, бірақ іс жүзінде ыңғайсыз үшін қиындықтар жасау үлгідегі және күрделілігі қолдану оған орамдарды. Бұл қиындықтар белсенділігі есептеледі қолдану кезінде пермеаметров — құрылғылар, мүмкіндік беретін тез және ыңғайлы түрде жүзеге асыруға қатысты біркелкі үлгілерін магниттеу болды, бар нысаны өзектерді дөңгелек немесе прямоугольною қима
— Сур. 4а дан сыртқы түрі бір конструкцияларын пермеаметра, ал күріш
4б келтірілген схемасы қосу.
Негізгі бөліктерінде осы пермеаметра болып табылады жаппай рама 1 жұмсақ болаттан жоғары магниттік проницаемостью және екі орамасының w1 және w2. Арқылы бүйірлік тесіктер рамаға алғаш сыналатын үлгіні Р тығыз зажимаемый арнайы конусты төлке. Орау w1 болып табылады намагничивающей, w2 орамасы үшін қызмет етеді, қосу баллистического гальванометра. Ауыстырып қосқыш 2 қосуға мүмкіндік береді және бағытын өзгертуге ток намагничивающей орамасындағы. Айқындау тәртібі магнит ағынының испытуемом үлгіде қалады, сияқты және сынау кезіндегі айналмалы сынаманың.
Біраз қиындық туындайды кемшіліктерін есептей отырып магнит алаңның кернеулігінің,
Н. Есептеу оны мына формула бойынша
[pic] мұндағы l — ұзындығы үлгідегі (тәнбихул-тек шексіз кіші магниттік кедергісі ярма мен түйіспелерді сынамалар ярмом Кедергісі байланысты болады елемеуге сынау кезінде материалдардың төмен магнитті проницаемостью
(шойын, жасанды болды), а— сыртқы түрі, б — қосу схемасы сынау кезінде сол сынамаларды жоғары магниттік проницаемостью қажет есептеу кезінде өрісінің түзетулер енгізуге. Бұл түзетулер беріледі түріндегі қисық срезывания, қоса берілетін құралы.
Амперметрлер арналған пермеаметров, кейде градуируют емес амперах, ал мәндері магнит алаңның кернеулігінің негізге ала отырып, жоғарыда келтірілген арасындағы байланысты Н және I
4. Зерттеу болды айнымалы магнит өрісінде
Магниттік қасиеттері болат, белгілі бір жоғарыда сипатталған тәсілдермен тұрақты токта анықтауға мүмкіндік береді сипаттамалары болды және айнымалы магнит ағыны атап айтқанда, алаңда ілмектер гистерезиса болады есептеу, шығындар гистерезис кезінде айнымалы ағыны. Бойынша эмпирическим формулалар мүмкін вычислены мен ысырап құйынды токтар Осындай есептеулер береді тек жуықтау нәтижелері, сондықтан мүмкіндігінше анықтау сипаттамалары электротехникалық болаттан айнымалы токтағы арқылы тікелей өлшеу.
Ваттметровый әдісі. Сурет-5 дан жалпы түрі, а-сур. 6 схемасы көрсетілген аппаратының анықтау үшін ваттметровым әдісімен шығынды сынамаларында табақ болатты жасау үшін қолданылатын магнит өткізгіштерді электр машиналар мен трансформаторлар. Төрт гетинаксовые төлкелер 1 тік бұрышты қима нығайтылды жалпы негізде құра отырып, квадрат. «Втулках орналастырылған екі орамасының бірдей саны бар ораммен: w1 намагничивающая және w2 — өлшеу. Екіншіден, төлкелер, қалайды пакеттер 2 парақ сыналатын болды. Түйіспелер пакеттерін мұқият тебуден көмегімен ерекше қысқыштар, көрсетілген схемада.
Жою үшін шығындарды түйіскен жерлеріндегі оларда қалайды жұқа төсеу электртехникалық қатты қағаз, қалыңдығы олардың алдын-ала мұқият өлшенеді микрометрмен тексеру мен әрі қарай есептеу барысында ескеріледі намагничивающих ампер-орам.
Намагничивающая орау қуат көзі айнымалы » ток реттелетін жиілікпен өлшенетін частотомером Hz. — Вольтметру V және параллель орамасындағы ваттметра кернеу беріледі, от өлшеу орамалары. Айнымалы ток өтіп бойынша намагничивающей орамасындағы, құрады сердечнике айнымалы магнит ағыны амплитудным мәні Фм.
Бұл ағыны жасайды өлшеуіш орамындағы э. д. с
Ваттметр қосылған схемада (суретті қараңыз).6) өлшейді сомасына қуаты, затрачиваемой жабуға арналған шығындарды, қуат, тұтынылатын вольтметрмен және параллель оралатын ваттметра. Осыны ескере отырып, шығындар үлгісінде келесі формула бойынша анықтайды
[pic] онда Рвт— көрсеткіші ваттметра,
RB—вольтметрдің кедергісі;
Rm —кедергісі параллель орамасының ваттметра.
Индукциялық әдіс. Қасиетін зерттеу үшін үлгілерді кезінде болат намагничивании айнымалы токпен, сондай-ақ сипаттамаларын анықтау үшін дайын магнит өткізгіштерді айнымалы ток кеңінен қолданылады индукциялық өлшеу әдісі магнит ағынының.
Индукциялық әдісі мәні болып табылады өлшеу. э. д. с., индуктированной зерттелетін айнымалы магниттік ағынымен өлшеуіш орамасындағы белгілі саны бар ораммен.
Өлшеу индуктированной э. д. с. жүргізілуі мүмкін әр түрлі құралдармен, олардың бірі болып табылады потенциометр айнымалы ток. — Сур. 7 дан пайдалану мысалы потенциометра өлшеу үшін айнымалы магнит ағыны қандай да бір бөлігі күрделі магниттік тізбектер.
Өлшеу шеңбері 1 белгілі саны бар ораммен салынған бұл аппарат немесе машина, сондықтан қамтыған бүкіл магнит ағыны өлшемге жататын.
Электродвижущую күші Е, возникающую аясында 1, өлшейді потенциометром айнымалы, содан кейін магнит ағыны мына формула бойынша есептеледі
[pic]
Бойынша найденному мәніне Фм, біле мөлшері магнитөткізгіштер, санау индукцию аталған учаскедегі магниттік тізбек мына формула бойынша
[pic] мұндағы s — қима магнитөткізгіштер.
Осы формуламен пайдаланады және анықтау үшін магниттік индукция қандай да бір әуе зазоре магниттік тізбек, егер елемеуге құбылыс распора күштік желілер.
Қажет болған жағдайда өлшеу индукцию әуе зазоре магниттік тізбек, ол кезде болмайды елемеуге құбылыс распора күш беретін магниттік желілерді, орналастырады тікелей саңылау миниатюрную өлшеу шеңбері ауданы белгілі sp. Бұл жағдайда анықталады орташа мәні индукция жерде саңылау, онда рамка, мына формула бойынша
[pic] мұндағы sp — алаң шеңберін, м2.
Ерекше артықшылығы сипатталған тәсілі өлшеу магнит ағынының жоқтығы болып табылады ток өлшеу қоршауға алынады. Бұл жасауға мүмкіндік береді өлшеу қалыпты режимін бұзбай және бөлу магнит ағынының зерттелетін аппараты.
Өлшеу схемасы бойынша (сур. 12.7) анықтауға мүмкіндік береді ғана емес, модулі емес, фазаға магнит ағынының, және анықтау жолмен толық көрінісін электрлік және магниттік процестерді осы конструкцияның.
Көмегімен потенциометра, атап айтқанда, түсіруге болады негізгі қисық магниттеу сақиналы сынама айнымалы токтағы анықтау және шығындар үлгілерде болды.
Айта кету керек, жұмыс кезінде потенциометром айнымалы ток қолданылады вибрациялық гальванометр, настраиваемый негізгі жиілігін, сондықтан өлшеу магнит ағынының көмегімен потенциометра жақсы нәтиже береді тек жағдайларда, нысаны қисық өлшенетін ағынның өте айтарлықтай ерекшеленеді синусоиды.
5. Осциллографирование қисығы гистерезис.
Қисық гистерезисного цикл алып тастауға болады нүктелері бойынша тұрақты токта көмегімен баллистического гальванометра, алайда ол бірнеше ерекшеленуі нақты қисық жұмыс істеу кезінде магнитөткізгіштер ауыспалы магнитті ағынымен. Тәсілі бар, мүмкіндік беретін визуалды бақылауға қисық гистерезисного цикл кезінде намагничивании үлгідегі айнымалы токпен экранда электрондық осциллограф. Қолданылатын бұл үшін схемасы-суретте келтірілген.8.
Жататын зерттеуге өзек түрінде, мысалы, сақина 1, жинаған бірі парақ болаттан жабдықталады намагничивающей 2-өлшеу 3 орамасының.
Қажетті мәні намагничивающего ток бойынша белгіленеді амперметрден А.
Кернеу шунт r шағым пластина көлденең ауытқу электрондық осциллографтың ауытқуы; сәуленің көлденең әр уақытта барабар болады намагничивающему ток және тиісінше өрісінің кернеулік Н, лездік мәні кернеудің конденсатордағы барабар мгновенному мәніне индукция үлгісінде. Бұл кернеу беріледі, пластиналар, тік ауытқу осциллографтың экранында қорабындағы қисық гистерезисного цикл.
Қисық гистерезисного цикл алынатын сипатталған тәсілімен осциллограф экранында, нысан бойынша және көлемі бойынша ерекшеленеді қисық алынған осы үлгідегі тұрақты токта көмегімен баллистического гальванометра.
Мұның себебі, бұл алаң гистерезисной қисық, снимаемой тұрақты токта ғана айқындалады ысыраптарға арналған гистерезис, осциллограф экранында шығады қисығы, оның аумағы сәйкес келеді сомасында шығын гистерезис және құйынды токтар.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *