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磁導率儀的方法原理

發布日期:2022-05-29 點擊率:53

    涂布機由于受腐蝕、老化、設備震動等因素影響,還會造成混凝土基座等部位損傷,導致緊固設備的螺栓出現松動現象,嚴重影響生產。


    傳統的混凝土澆筑方法進行治理,會使修復時間大大延長,企業多難以接受。

 

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    方法原理


    說起磁導率μ的測量,似乎非常簡單,在材料樣環上隨便繞幾匝線圈,測其電感,找個公式一算就完了。


    其實不然,對同一只樣環,用不同儀器,繞不同匝數,加不同電壓或者用不同頻率都可能測出差別甚遠的磁導率來。


    造成測試結果差別極大的原因,并非每個測試人員都有精力搞得清楚。


    本文主要討論測試匝數及計算公式不同對磁導率測量的影響。


    計算公式的影響


    大家知道,測量磁導率μ的方法一般是在樣環上繞N匝線圈測其電感L,因為可推得L的表達式為:


    L=μ0 μN^2A/l (1)


    所以,由(1)式導出磁導率 的計算公式為:


    μ=Ll/μ0N^2A (2)


    式中:l為磁心的磁路長度,A為磁心的橫截面積。


    對于具有矩形截面的環型磁芯,如果把它的平均磁路長度l=π(D+d)/2就當作磁心的磁路長度l,把截面積A=h(D-d)/2,μ0=4π×10-7都代入(2)式得:


    μ=L(D+d)*10/4Nh(D-d) (3)


    式中,D為環的外直徑,d為內徑,h為環的高度,如圖2所示。把環的內徑d=D-2a代入(3)式得:


    μ=L(D-a)*10/4Nha (4)


    式中:a為環的壁厚。


    對于內徑較小的環型磁心,內徑不如壁厚容易測量,所以用(4)式比較方便。(4)式與(3)式是等效的,它們的由來是把環的平均磁路長度當成了磁心的磁路長度。


    用它們計算出來的磁導率稱為材料的環磁導率。有人說用環型樣品測量出來的磁導率就叫環磁導率,這種說法是不正確的。


    實際上,環磁導率比材料的真實磁導率要偏高一些,且樣環的壁越厚,誤差越大。


    對于樣環來說,在相同安匝數磁動勢激勵下,磁化場在徑向方向上是不均勻的。越靠近環壁的外側面,磁場就越弱。


    在樣環各處磁導率μ不變的條件下,越靠近環壁的外側,環的磁通密度B就越低。


    為了消除這種不均勻磁化對測量的影響,我們把樣環看成是由無窮多個半徑為r,壁厚無限薄為dr的薄壁環組成。

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