يجب أن تخضع المواد ذات المغناطيس الدائم لاختبارات دقيقة لضمان أدائها وتماسكها وملاءمتها للتطبيقات الصناعية. توجد عدة طرق موحدة لتقييم كثافة التدفق، والتدفق الكلي، وخصائص الهستيريسيس المغناطيسي. فيما يلي لمحة عامة عن أكثر تقنيات الاختبار استخدامًا.
اختبار كثافة التدفق (جهاز قياس الجاوس)
يمكن قياس كثافة التدفق على سطح المغناطيس أو على مسافة محددة باستخدام مقياس غاوس مجهزة إما بمسبار محوري أو عرضي.
- كيف يعمل: يحتوي المجس على مستشعر تأثير هول الذي يولد جهد خرج يتناسب مع كثافة التدفق المغناطيسي.
- اعتبارات الدقة: نظرًا لحساسية القياسات العالية للموضع، يجب وضع المجسات في نفس الموقع تمامًا لكل اختبار. تُستخدم عادةً تركيبات نحاسية للحفاظ على ثبات الموضع.
- معايرة: مطلوب غرفة صفر جاوس أو عينة مغناطيسية ذات كثافة تدفق معروفة للمعايرة.
ملحوظة: يوفر جهاز Gaussmeter كثافة تدفق السطح بوحدة Gauss أو Tesla، والتي تختلف عن قيم الحث المتبقي الجوهري (Br) الموجودة في مواصفات المواد.
اختبار التدفق الكلي (مقياس التدفق مع ملف هلمهولتز)
ال التدفق المغناطيسي الكلي يمكن قياس قوة المغناطيس باستخدام مقياس التدفق المتصل بملف هلمهولتز.
- إعداد الملف: يتكون ملف هلمهولتز من ملفين متطابقين يفصل بينهما نصف قطر. للحصول على قياسات دقيقة، يجب أن يكون قطر الملف أكبر بثلاث مرات على الأقل من أكبر بُعد للمغناطيس.
- إجراء: يُوضع المغناطيس في منتصف الملفين، ثم يُسحب، مع ضمان تقاطع خطوط تدفقه عموديًا عبر الملف. يلتقط مقياس التدفق الجهد المُستحث، مُوفرًا البيانات بوحدات ويبر، أو ماكسويل، أو ملي فولت-ثانية (mVs).
- الميزة الحديثة: تسمح أجهزة قياس التدفق الحديثة للمستخدمين بإدخال حجم المغناطيس لحساب Br والقيم ذات الصلة بـ Tesla بشكل مباشر.
خطوات التشغيل الهامة:
- يجب إزالة الانجراف من مقاييس التدفق (وهي عملية قد تستغرق من 10 إلى 30 دقيقة).
- يجب أن يظل اتجاه المغناطيس عموديًا على مستوى الملف.
- يجب وضع الملف بعيدًا عن التداخل المغناطيسي الخارجي أو الأسطح المعدنية.
اختبار الهستيريسيس (مقياس النفاذية)
ال اختبار الهستيريسيساختبار منحنى BH، المعروف أيضًا باسم اختبار منحنى BH، يقيس الخصائص المغناطيسية الجوهرية والعادية، عادةً في درجات حرارة مختلفة.
- معدات: يتم لف مغناطيسي التيار المستمر وجهاز قياس التدفق المتصلين بملف بحث حول العينة.
- إعداد العينة: يجب تشكيل مادة المغناطيس إلى أشكال دقيقة (عادةً مكعبات) للحصول على نتائج دقيقة.
- عملية الاختبار: يتم تدوير المغناطيس من خلال:
- أصل التشبع
- إزالة المغناطيسية
- التشبع العكسي
- العودة إلى التشبع الأصلي
البيانات المسجلة تولد منحنى BH (منحنى الهستيريسيس)، مع عرض معلمات مثل:
- بر:الحث المتبقي
- هكسوب:القوة القسرية (العادية)
- محكمة العدل العليا:القسرية الجوهرية
- بي اتش ماكس: أقصى ناتج للطاقة
يوفر هذا الاختبار بيانات أداء مهمة، ولكنه مكلف ويستغرق وقتًا طويلاً، مما يجعله غير عملي لاختبار كميات كبيرة من الأجزاء الجاهزة.مصنعي المغناطيس يتم عادةً توفير منحنى BH واحد لكل مجموعة من المغناطيسات.
خاتمة
يُعد اختبار المواد المغناطيسية الدائمة أمرًا بالغ الأهمية لضمان موثوقية المنتج في صناعات مثل الإلكترونيات والسيارات والطاقة المتجددة. اختبار غاوسميتر يوفر كثافة تدفق موضعية، ملف هلمهولتز مع مقياس التدفق يقيس إجمالي الناتج التدفقي، و اختبار الهستيريسيس يقدم هذا البحث فهمًا عميقًا لخصائص المواد الجوهرية. وتوفر هذه الطرق مجتمعةً تقييمًا شاملًا لأداء المغناطيس، مما يدعم مراقبة الجودة والتصميم المخصص للتطبيق.
اترك تعليقاً