Mikä on prosessi mitata materiaalin kuten rautan hystereesisilmukka?

Prosessi rautaisen materiaalin hystereesisilmukan mittaamiseksi

Rautaisen materiaalin kaltaisen aineen hystereesisilmukan (Hysteresis Loop) mittaaminen on tärkeä kokeellinen prosessi, jota käytetään näiden materiaalien sähkömagneettisten ominaisuuksien tutkimiseen. Hystereesisilmukka tarjoaa keskeistä tietoa energian häviöstä, pakotuksesta ja residuumista magneittimisen ja demagneittimisen aikana. Alla on yksityiskohtainen ohje hystereesisilmukan mittaamiseksi:

Kokeellinen laitteisto

• Virtalähde: Tarjoaa vakavan DC- tai AC-virtalähteen.

• Magneuttivirtapiiri: Kierrätetään näytteen ympärille magneettikentän luomiseksi.

• Hallin vaikutusanturi: Käytetään näytteen magneettisen induktiot B mittaamiseen.

• Amperemittari: Käytetään magneuttivirtapiirin läpi kulkevan virran I mittaamiseen.

• Datakäsittelyjärjestelmä: Käytetään kokeellisten tietojen tallentamiseen ja käsittelyyn.

• Näytepohja: Kiinnittää näytteen varmistaakseen sen paikan vakauden.

Kokeelliset vaiheet

Valmistele näyte:

Kiinnitä testaustuote (esimerkiksi rautapalkki tai rautalevy) näytepohjaan, varmistaen sen paikan vakaudesta.

Aseta magneuttivirtapiiri:

Kierrätä magneuttivirtapiiri tiiviisti näytteen ympärille, varmistaen sen tasaisen jakautumisen.

Yhdistä piiri:

Yhdistä magneuttivirtapiiri virtalähdeeseen ja amperemittariin, varmistaen oikeat yhteydet.

Aseta Hallin vaikutusanturi sopivaan paikkaan näytteelle magneettisen induktion B mittaamiseksi.

Kalibroi laitteisto:

Kalibroi Hallin vaikutusanturi ja amperemittari tarkkojen mittauksien varmistamiseksi.

Alkuinen demagneittiminen:

Suorita näytteen alkuinen demagneittiminen varmistaaksesi, että se on nollamagneitoidussa tilassa. Tämä voidaan saavuttaa käänteisen magneettikentän soveltamalla tai lämmittämällä näytettä yli sen Curie-pisteen ja sitten jäädyttämällä sitä.

Lisää hitaasti magneettikenttä:

Lisää hitaasti virran I magneuttivirtapiirin läpi ja merkitse magneettinen induktio B jokaisessa virran arvossa.Käytä datakäsittelyjärjestelmää vastaavien I ja B arvojen tallentamiseen.

Vähennä hitaasti magneettikenttä:

Vähennä hitaasti virran I magneuttivirtapiirin läpi ja merkitse magneettinen induktio B jokaisessa virran arvossa.Jatka vastaavien I ja B arvojen tallentamista, kunnes virta palaa nollaan.

Toista mittaukset:

Tarkemman datan saamiseksi toista yllä olevat vaiheet useita kertoja varmistaaksesi datan johdonmukaisuuden ja luotettavuuden.

Piirrä hystereesisilmukka:

Käytä tallennettuja tietoja piirtääksesi suhde magneettisen induktion B ja magneettikentän voiman H välillä.

Magneettikentän voima H voidaan laskea seuraavalla kaavalla: H = NI/L

missä:

• N on magneuttivirtapiirin pyöröiden lukumäärä

• I on magneuttivirtapiirin läpi kulkeva virta

• L on magneuttivirtapiirin keskimääräinen pituus

Datanalyyssi

Määritä residuumi Br:

Residuumi Br on materiaalissa jäävä magneettinen induktio, kun magneettikentän voima H on nolla.

Määritä pakottavuus Hc:

Pakottavuus Hc on käänteisen magneettikentän voima, joka tarvitaan magneettisen induktion B vähentämiseksi sen positiivisesta maksimiarvosta nollaan.

Laske hystereesisi häviö:

Hystereesisi häviö voidaan arvioida laskemalla hystereesisilmukan sisällä oleva pinta-ala. Hystereesisi häviö Ph voidaan ilmaista seuraavalla kaavalla: P h = f⋅Hystereesisilmukan pinta-ala, missä:

f on taajuus (yksikkönä hehts, Hz)

Varotoimet

• Lämpötilan hallinta: Ylläpidä vakia lämpötilaa kokeen aikana välttääksesi lämpötilamuutosten vaikutusta mittaus tuloksiin.

• Datantuminen: Varmista tarkan ja täydellisen datantumisen, välttääksesi puutteita tai virheitä.

• Laitteiston kalibrointi: Kalibroi säännöllisesti kokeellista laitteistoa varmistaaksesi mittaus tulosten luotettavuuden.

Näiden ohjeiden noudattamalla voidaan tehokkaasti mitata rautaisen materiaalin kaltaisen aineen hystereesisilmukka, ja saatuaan tärkeitä magneettisia ominaisuuksia. Nämä parametrit ovat olennaisia materiaalin valinnalle ja käyttölle.