恒(heng)奧(ao)德儀器解析磁(ci)導率(lv)儀(yi)方(fang)法(fa)原理(li)

磁導率(lv)μ等(deng)於(yu)磁介(jie)質中(zhong)磁感應強度B的(de)微分與(yu)磁(ci)場(chang)強(qiang)度(du)H的(de)微分之比，即(ji)μ=dB / dH

通常(chang)使(shi)用的(de)是(shi)磁(ci)介(jie)質的(de)相(xiang)對(dui)磁(ci)導率(lv)μr，其(qi)定義為磁(ci)導率(lv)μ與(yu)真空(kong)磁(ci)導率(lv)μ0之比，即(ji)μr=μ/μ0

相(xiang)對(dui)磁(ci)導率(lv)μr與(yu)磁化率(lv)χ的(de)關(guan)系(xi)是(shi):μr=1+χ

磁(ci)導率(lv)μ，相(xiang)對(dui)磁(ci)導率(lv)μr和(he)磁化率(lv)χ都(dou)是描述(shu)磁(ci)介(jie)質磁(ci)性(xing)的(de)物(wu)理(li)量。

對(dui)於(yu)順(shun)磁質(zhi)μr>1;對於(yu)抗磁(ci)質(zhi)μr<1，但兩者(zhe)的(de)μr都(dou)與(yu)1相(xiang)差(cha)無幾 。在(zai)大多(duo)數情況(kuang)下(xia),導體(ti)的(de)相(xiang)對(dui)磁(ci)導率(lv)等(deng)於(yu)1.在(zai)鐵磁(ci)質(zhi)中(zhong)，B與 H 的(de)關(guan)系(xi)是(shi)非線(xian)性(xing)的(de)磁(ci)滯(zhi)回線(xian)，μr不是(shi)常(chang)量，與(yu)H有(you)關(guan)，其數值遠(yuan)大於(yu)1。

例(li)如，如果空(kong)氣(非磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao))的(de)相(xiang)對(dui)磁(ci)導率(lv)是(shi)1，則鐵氧(yang)體(ti)的(de)相(xiang)對(dui)磁(ci)導率(lv)為(wei)10，000，即當時(shi)，以(yi)通過(guo)磁(ci)性(xing)材(cai)料(liao)的(de)磁(ci)通(tong)密(mi)度(du)是(shi)10,000倍。鑄(zhu)鐵為(wei)200~400;矽(gui)鋼片(pian)為(wei)7000~10000;鎳(nie)鋅(xin)鐵氧(yang)體(ti)為(wei)10~1000。

折疊

六(liu)、表(biao)面(mian)塗(tu)抹法(fa)、電(dian)刷(shua)鍍(du)等(deng)，但(dan)都存在(zai)定的(de)弊(bi)端(duan):堆焊(han)會(hui)使(shi)零件表面(mian)達(da)到很(hen)溫度，成變形(xing)或(huo)裂(lie)紋，嚴重(zhong)時(shi)還(hai)會(hui)導致軸的(de)斷(duan)裂(lie);電鍍(du)鍍(du)層不能(neng)太(tai)厚(hou)，且(qie)汙(wu)染嚴重(zhong)，應用也受(shou)到(dao)了(le)限(xian)制。材(cai)料(liao)具(ju)有(you)很(hen)好的(de)粘(zhan)著(zhe)力及(ji)抗(kang)壓(ya)強度，可(ke)以(yi)免(mian)拆卸現(xian)場(chang)修復(fu)塗(tu)布(bu)機磨(mo)損(sun)。同時(shi)因(yin)其(qi)具(ju)備金屬欠缺的(de)退(tui)讓(rang)性(xing)，能(neng)夠很(hen)好的(de)吸(xi)收設備的(de)沖(chong)擊(ji)振動，避(bi)免(mian)了(le)二次(ci)磨(mo)損(sun)。

塗(tu)布(bu)機混(hun)凝土(tu)基礎(chu)損壞

塗(tu)布(bu)機由(you)於(yu)受(shou)腐蝕、老化、設(she)備震動等因素影響，還(hai)會(hui)成混(hun)凝土(tu)基座(zuo)等位損(sun)傷，導致緊(jin)固設備的(de)螺栓(shuan)出現(xian)松(song)動現(xian)象(xiang)，嚴重(zhong)影響。傳(chuan)統(tong)的(de)混(hun)凝土(tu)澆(jiao)築(zhu)方(fang)法(fa)行(xing)治理(li)，會使(shi)修復(fu)時(shi)間大(da)大(da)延長(chang)，企業(ye)多(duo)難(nan)以(yi)接受(shou)。

、能(neng)
磁(ci)導率(lv)的(de)測量是間接(jie)測量，測出磁心(xin)上繞組線(xian)圈的(de)電(dian)感(gan)量，再用(yong)公式計(ji)算出磁芯材(cai)料(liao)的(de)磁(ci)導率(lv)。所以(yi)，磁導率(lv)的(de)測試(shi)儀(yi)器(qi)就是(shi)電(dian)感測試(shi)儀(yi)。在(zai)此強(qiang)調出(chu)，有些簡(jian)易的(de)電(dian)感(gan)測試(shi)儀(yi)器(qi)，測試(shi)頻(pin)率(lv)不(bu)能調，而(er)且(qie)測試(shi)電(dian)壓(ya)也(ye)不能調。例(li)如某些(xie)電(dian)橋(qiao)，測試(shi)頻(pin)率(lv)為(wei)100Hz或(huo)1kHz，測試(shi)電(dian)壓(ya)為(wei)0.3V，給出的(de)這(zhe)個(ge)0.3V並(bing)不是(shi)電感線(xian)圈兩端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)，而是信(xin)號發(fa)生(sheng)器產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)。至於(yu)被(bei)測線(xian)圈兩端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)是個未(wei)知(zhi)數。如果用(yong)的(de)儀(yi)器(qi)測量電感，例(li)如 Agilent 4284A LCR測試(shi)儀(yi)，不(bu)但(dan)測試(shi)頻(pin)率(lv)可(ke)調，而(er)且(qie)被(bei)測電感線(xian)圈兩端(duan)的(de)電(dian)壓(ya)及磁化(hua)電(dian)都是(shi)可(ke)調的(de)。了(le)解測試(shi)儀(yi)器(qi)的(de)這(zhe)些(xie)能，對磁(ci)導率(lv)的(de)正確測量是大有(you)幫助(zhu)的(de)

方(fang)法(fa)原理(li)
說(shuo)起(qi)磁(ci)導率(lv)μ的(de)測量，似乎(hu)非常(chang)簡(jian)單(dan)，在(zai)材(cai)料(liao)樣(yang)環上(shang)隨便(bian)繞幾匝(za)線(xian)圈，測其電感，找(zhao)個公式算就了(le)。其實(shi)不(bu)然(ran)，對同只樣環，用(yong)不同(tong)儀器，繞不同(tong)匝數，加(jia)不(bu)同(tong)電壓或(huo)者用不同(tong)頻(pin)率(lv)都(dou)可(ke)能(neng)測出差(cha)別甚(shen)遠(yuan)的(de)磁(ci)導率(lv)來。成測試(shi)結(jie)果(guo)差(cha)別大(da)的(de)原因，並(bing)非每(mei)個測試(shi)人(ren)員都(dou)有力(li)搞得清楚(chu)。本(ben)文(wen)主(zhu)要討論(lun)測試(shi)匝(za)數(shu)及(ji)計(ji)算公式不(bu)同對(dui)磁(ci)導率(lv)測量的(de)影響。

2.1 計(ji)算公式的(de)影響

大(da)家(jia)知(zhi)道(dao)，測量磁導率(lv)μ的(de)方(fang)法(fa)般是在(zai)樣環上(shang)繞N匝線(xian)圈測其電感L，因(yin)為可(ke)推(tui)得L的(de)表(biao)達(da)式為(wei):

L=μ0 μN^2A/l (1)

所以(yi)，由(you)(1)式(shi)導出磁(ci)導率(lv) 的(de)計(ji)算公式為(wei):

μ=Ll/μ0N^2A (2)

式中(zhong):l為磁心(xin)的(de)磁(ci)路長(chang)度，A為(wei)磁心(xin)的(de)橫截面積(ji)。

對於(yu)具(ju)有(you)矩形(xing)截面的(de)環型磁(ci)芯(xin)，如果把(ba)它的(de)平均磁路長(chang)度l=π(D+d)/2就當作(zuo)磁心(xin)的(de)磁(ci)路長(chang)度l，把(ba)截面積(ji)A=h(D-d)/2，μ0=4π×10-7都代(dai)入(ru)(2)式得(de):

μ=L(D+d)*10/4Nh(D-d) (3)

式中(zhong)，D為環的(de)外(wai)直(zhi)徑，d為內(nei)徑(jing)，h為環的(de)度(du)，如圖2所示(shi)。把(ba)環的(de)內(nei)徑(jing)d=D-2a代入(ru)(3)式得(de):

μ=L(D-a)*10/4Nha (4)

式中(zhong):a為環的(de)壁(bi)厚(hou)。

對於(yu)內徑(jing)較(jiao)小的(de)環型磁(ci)心(xin)，內徑不(bu)如壁厚(hou)容(rong)易測量，所以(yi)用(4)式(shi)方(fang)便。(4)式與(yu)(3)式(shi)是等效(xiao)的(de)，它(ta)們(men)的(de)由(you)來是把(ba)環的(de)平均磁路長(chang)度當成(cheng)了(le)磁心(xin)的(de)磁(ci)路長(chang)度。用(yong)它們(men)計(ji)算出來的(de)磁(ci)導率(lv)稱(cheng)為(wei)材(cai)料(liao)的(de)環磁(ci)導率(lv)。有(you)人說(shuo)用(yong)環型樣(yang)品(pin)測量出來的(de)磁(ci)導率(lv)就叫(jiao)環磁(ci)導率(lv)，這(zhe)種說(shuo)法(fa)是(shi)不(bu)正確的(de)。實(shi)際(ji)上，環磁(ci)導率(lv)比(bi)材(cai)料(liao)的(de)真實磁(ci)導率(lv)要偏些，且(qie)樣(yang)環的(de)壁(bi)越(yue)厚(hou)，誤差(cha)越大(da)。

對於(yu)樣環來說(shuo)，在(zai)相(xiang)同(tong)安匝數(shu)磁(ci)動勢激勵下(xia)，磁化(hua)場(chang)在(zai)徑向方(fang)向上是(shi)不均勻的(de)。越(yue)靠(kao)近(jin)環壁(bi)的(de)外(wai)側面(mian)，磁場(chang)就越(yue)弱(ruo)。在(zai)樣環各(ge)處(chu)磁(ci)導率(lv)μ不(bu)變的(de)條(tiao)件下，越(yue)靠(kao)近(jin)環壁(bi)的(de)外(wai)側，環的(de)磁(ci)通(tong)密(mi)度(du)B就越(yue)低。為(wei)了(le)消除這種不均勻磁(ci)化(hua)對測量的(de)影響，我(wo)們(men)把(ba)樣環看(kan)成是(shi)由(you)無窮多(duo)個半徑(jing)為r，壁厚(hou)無限(xian)薄(bo)為(wei)dr的(de)薄(bo)壁(bi)環組(zu)成。根據(1)式(shi)，可(ke)寫出每個(ge)薄(bo)壁(bi)環產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)感(gan)dL為: