磁导率仪的方法原理
发布时间:2019-03-07 14:50涂布机由于受腐蚀、老化、设备震动等因素影响,还会造成混凝土基座等部位损伤,导致紧固设备的螺栓出现松动现象,严重影响生产。
传统的混凝土浇筑方法进行治理,会使修复时间大大延长,企业多难以接受。
方法原理
说起磁导率μ的测量,似乎非常简单,在材料样环上随便绕几匝线圈,测其电感,找个公式一算就完了。
其实不然,对同一只样环,用不同仪器,绕不同匝数,加不同电压或者用不同频率都可能测出差别甚远的磁导率来。
造成测试结果差别极大的原因,并非每个测试人员都有精力搞得清楚。
本文主要讨论测试匝数及计算公式不同对磁导率测量的影响。
计算公式的影响
大家知道,测量磁导率μ的方法一般是在样环上绕N匝线圈测其电感L,因为可推得L的表达式为:
L=μ0 μN^2A/l (1)
所以,由(1)式导出磁导率 的计算公式为:
μ=Ll/μ0N^2A (2)
式中:l为磁心的磁路长度,A为磁心的横截面积。
对于具有矩形截面的环型磁芯,如果把它的平均磁路长度l=π(D+d)/2就当作磁心的磁路长度l,把截面积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为环的外直径,d为内径,h为环的高度,如图2所示。把环的内径d=D-2a代入(3)式得:
μ=L(D-a)*10/4Nha (4)
式中:a为环的壁厚。
对于内径较小的环型磁心,内径不如壁厚容易测量,所以用(4)式比较方便。(4)式与(3)式是等效的,它们的由来是把环的平均磁路长度当成了磁心的磁路长度。
用它们计算出来的磁导率称为材料的环磁导率。有人说用环型样品测量出来的磁导率就叫环磁导率,这种说法是不正确的。
实际上,环磁导率比材料的真实磁导率要偏高一些,且样环的壁越厚,误差越大。
对于样环来说,在相同安匝数磁动势激励下,磁化场在径向方向上是不均匀的。越靠近环壁的外侧面,磁场就越弱。
在样环各处磁导率μ不变的条件下,越靠近环壁的外侧,环的磁通密度B就越低。
为了消除这种不均匀磁化对测量的影响,我们把样环看成是由无穷多个半径为r,壁厚无限薄为dr的薄壁环组成。