Качество различных электротехнических устройств часто определяется магнитными свойствами магнитных материалов, применяемых для их изготовления.
Наибольший интерес представляют магнитомягкие материалы, применение которых очень разнообразно: из них изготавливают магнитопроводы электрических машин, трансформаторов, дросселей и магнитных усилителей, электромагниты и электромагнитные реле и т. д. Магнитотвердые материалы служат в основном в качестве источников магнитных полей.
Вопросы оценки качества изделий из магнитных материалов требуют определенной информации. Так, для изделий из магнитотвердых материалов требуется знание остаточной индукции, коэрцитивной силы, максимальной магнитной энергии, а иногда и всего размагничивающего участка петли гистерезиса.
Часто оценивают качество постоянных магнитов по условным значениям индукции и напряженности поля в разомкнутой магнитной цепи.
Эти значения действительно являются условными, так как они зависят от геометрических размеров испытуемого постоянного магнита и (размеров однородного объема внешнего перемагничивающего поля. Поэтому зачастую информация о качестве магнитов определяется геометрической конфигурацией последних.
Магнитомягкие материалы контролируются, как правило, на образцах кольцевой формы. Качество готовых листов незамкнутой формы контролируется отделом технического контроля предприятия-изготовителя при размагничивании с помощью соленоидов, причем изготовитель должен гарантировать соответствие поставляемых материалов всем требованиям стандартов.
Производство магнитов в Китае
Способы контроля качества магнитотвердых материалов
Для оценки правильности ведения технологического процесса изготовления образцов магнитотвердых и постоянных магнитов, возможности внесения в него соответствующей коррекции необходимо иметь характеристики и параметры, предусмотренные нормативными документами.
Однако, так как настройка технологического процесса связана с испытанием большого количества образцов и ограничена временем, проводится контроль отдельных параметров материала, наиболее чувствительных ко всякого рода нарушениям технологического режима.
Такими параметрами, как правило, являются остаточная магнитная индукция, коэрцитивная сила и максимальное энергетическое произведение.
Обеспечение контроля в процессе производства изделий из магнитных материалов дает основание по результатам измерения магнитных параметров судить о правильности ведения технологических режимов и вносить соответствующие коррективы.
При массовом производстве постоянных магнитов такая задача в настоящее время решается осуществлением контроля наиболее важного параметра материала — коэрцитивной силы.
При определении коэрцитивной силы в замкнутой магнитной цепи значение коэрцитивной силы фиксируется точками пересечения петли магнитного гистерезиса с осью абсцисс. Поскольку устройства со ступенчатым изменением внешнего поля имеют относительно малую производительность измерения, они не могут быть рекомендованы для производственного контроля образцов магнитотвердых материлов.
Устройства с постоянным или медленно изменяющимся внешним магнитным полем наиболее предпочтительны с точки зрений производительности испытания и точности отсчета контролируемого параметра.
С целью повышения производительности контроля определение коэрцитивной силы производят часто на образцах разомкнутых или частично замкнутых магнитопроводов.
Метод определения во всех случаях одинаков, различие заключается в способе фиксации нулевого значения магнитной индукции или намагниченности и измерения напряженности поля образца.
В качестве индикаторов нуля магнитной индукции или намагниченности в существующих коэрцитиметрах обычно используются феррозондовые, индукционные и гальваномагнитные преобразователи.
Измерение напряженности магнитного поля проводят с помощью индукционных и гальваномагнитных преобразователей, а также косвенным способом, измеряя ток намагничивающих устройств.
Оборудование для производства магнитных материалов
Способы контроля качества магнитомягких материалов
Большинство используемых приборов для определения магнитных характеристик в переменном поле основано на индукционном методе.
Самым распространенным способом контроля качества магнитомягких материалов в настоящее время является определение их свойств на выпускаемых заводом листах в аппарате, содержащем два соленоида и два боковых ярма с держателями. В каждый соленоид вкладывается по два испытуемых листа с изолирующей прокладкой. Намагничивающие и измерительные обмотки соленоидов соединяются между собой последовательно.
Нормальные образцы должны по химическому составу соответствовать испытуемым.
В последние годы разработаны установки для автоматического контроля магнитомягких материалов. Большой интерес представляют устройства для разбраковки готовых изделий по их магнитным свойствам.
Особого внимания заслуживает разработка первичных преобразователей информации о качестве магнитных материалов.
Первая группа включает преобразователи, основанные на взаимодействии электромагнитного поля, создаваемого преобразователем с испытуемым изделием. Здесь нашли широкое распространение проходные и накладные преобразователи. Преобразователи этой группы бывают трансформаторного (сигнального) и параметрического типов.
Ко второй группе относятся преобразователи магнито-контактного типа, применяемые для контроля качества различных готовых сердечников электромагнитных устройств.
Магнитные изделия на складе
Средства определения стабильности характеристик магнитных материалов
При исследовании стабильности свойств магнитных материалов нет необходимости измерять абсолютные значения магнитной индукции, а можно ограничиться условными единицами. Поэтому практически не сказывается на результатах измерения систематическая погрешность, если она остается в течение эксперимента неизменной величиной.
Если относительные значения измерения магнитной индукции много больше погрешности, вызванной нелинейностью характеристик средств измерения, то нелинейность тоже можно считать допустимой.
При изучении стабильности в течение длительных промежутков времени, а также при измерении приращения магнитной индукции после воздействия различных внешних факторов обычно проводятся многократные измерения при повторных установках объекта исследования в испытательных стендах и установках.
Здесь предъявляются жесткие требования к намагничивающим устройствам, которые должны обеспечивать неизменность магнитной индукции при постоянстве метрологических характеристик измерительной аппаратуры.
Повышения точности измерительных устройств обычно добиваются использованием дифференциальных методов измерения. При этом часто применяют дифференциальные методы, не требующие полного уравновешивания и позволяющие оценивать только разбаланс измеряемых сигналов.
Смотрите также:
Магнитные свойства вещества для начинающих
Свойства ферромагнитных материалов и их применение в технике
Магнитная дефектоскопия: принцип действия и применение, схема и устройство дефектоскопа