Materiais magnéticos permanentes devem ser submetidos a testes rigorosos para garantir seu desempenho, consistência e adequação para aplicações industriais. Existem diversos métodos padronizados para avaliar a densidade de fluxo, o fluxo total e as características de histerese magnética. Abaixo, apresentamos uma visão geral das técnicas de teste mais utilizadas.
Teste de densidade de fluxo (Gaussímetro)
A densidade de fluxo pode ser medida na superfície de um ímã ou a uma distância específica usando um Gaussímetro equipado com uma sonda axial ou transversal.
- Como funciona: A sonda contém um sensor de efeito Hall que gera uma tensão de saída proporcional à densidade do fluxo magnético.
- Considerações sobre precisão: Como as medições são altamente sensíveis à posição, as sondas devem ser colocadas exatamente no mesmo local para cada teste. Dispositivos de fixação de latão são normalmente usados para manter um posicionamento consistente.
- Calibração: Uma câmara de Gauss Zero ou uma amostra magnética com densidade de fluxo conhecida é necessária para calibração.
Observação: O Gaussímetro fornece densidade de fluxo de superfície em Gauss ou Tesla, que difere dos valores de indução residual intrínseca (Br) encontrados nas especificações do material.
Teste de fluxo total (fluxômetro com bobina de Helmholtz)
O fluxo magnético total de um ímã pode ser medido usando um fluxômetro conectado a uma bobina de Helmholtz.
- Configuração da bobina: Uma bobina de Helmholtz consiste em duas bobinas idênticas espaçadas pelo raio. Para obter medições precisas, o diâmetro da bobina deve ser pelo menos três vezes maior que a maior dimensão do ímã.
- Procedimento: O ímã é colocado no ponto médio entre as bobinas e, em seguida, retirado, garantindo que suas linhas de fluxo cruzem perpendicularmente a bobina. A tensão induzida é capturada pelo fluxômetro, fornecendo dados em Webers, Maxwells ou milivolts-segundos (mVs).
- Vantagem moderna: Os medidores de fluxo mais recentes permitem que os usuários insiram o volume do ímã para calcular diretamente Br e valores relacionados em Tesla.
Etapas operacionais importantes:
- Os fluxômetros devem ser desviados (um processo que pode levar de 10 a 30 minutos).
- A orientação do ímã deve permanecer perpendicular ao plano da bobina.
- A bobina deve ser posicionada longe de interferência magnética externa ou superfícies metálicas.
Teste de histerese (permeâmetro)
O Teste de histerese, também conhecido como teste de curva BH, mede propriedades magnéticas intrínsecas e normais, normalmente em diferentes temperaturas.
- Equipamento: Um magnetizador CC e um fluxômetro conectados a uma bobina de busca enrolada ao redor da amostra.
- Preparação da amostra: O material magnético deve ser usinado em formatos precisos (geralmente cubos) para obter resultados precisos.
- Processo de teste: O ímã é percorrido através de:
- Origem à saturação
- Desmagnetização
- Saturação reversa
- Retornar à saturação original
Os dados registrados geram um Curva BH (curva de histerese), mostrando parâmetros como:
- Br: Indução Residual
- Hcb: Força Coercitiva (normal)
- Hcj: Coercividade Intrínseca
- BHmáx: Produto Máximo de Energia
Este teste fornece dados críticos de desempenho, mas é caro e demorado, tornando-o impraticável para testes de alto volume de peças acabadas. Em vez disso,fabricantes de ímãs normalmente fornecem uma curva BH por lote de ímãs.
Conclusão
Testar materiais de ímãs permanentes é vital para garantir a confiabilidade dos produtos em setores como o eletrônico, automotivo e de energia renovável. Teste de Gaussímetro fornece densidade de fluxo localizada, o Bobina de Helmholtz com fluxômetro mede a saída de fluxo total e o Teste de histerese fornece insights profundos sobre as propriedades intrínsecas dos materiais. Juntos, esses métodos fornecem uma avaliação abrangente do desempenho do ímã, apoiando o controle de qualidade e o design específico da aplicação.
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