Milyen a folyamat az olyan anyag mint a vas hiszterezis hurokének méréséhez?

Az anyagok, mint a vas hysteresis hurok mérésének folyamata

Az anyagok, mint a vas hysteresis hurok (Hysteresis Loop) mérése egy fontos kísérleti eljárás, amelyet ezeknek az anyagoknak a mágneses tulajdonságainak vizsgálata céljából használnak. A hysteresis hurok létfontosságú információkat ad az energiaveszteség, a kényszerítőerő és a maradékmelegítésről a mágnesesítés és demágnesesítés folyamata során. Az alábbiakban részletes eljárást talál a hysteresis hurok méréséhez:

Kísérleti felszerelés

• Tápegység: Stabil DC vagy AC tápegységet biztosít.

• Mágnesesítő tekercs: A minta körül van csomagolva, hogy mágneses mezőt generáljon.

• Hall-effektus érzékelő: A minta B mágneses indukciójának mérése céljából használják.

• Árammérő: A mágnesesítő tekercsen áthaladó I áram mérése céljából használják.

• Adatgyűjtő rendszer: A kísérleti adatok rögzítésére és feldolgozására szolgál.

• Mintatartó: A minta rögzítése, hogy helye stabil maradjon.

Kísérleti lépések

A minta előkészítése:

Rögzítse a próbaanyagot (pl. vas rudat vagy vascsapát) a mintatartóban, és győződjön meg róla, hogy helye stabil.

A mágnesesítő tekercs beállítása:

Csoportosan és egyenletesen térjen ki a mágnesesítő tekercset a minta körül.

A kör összekötése:

Csatlakoztassa a mágnesesítő tekercset a tápegységhez és az árammérőhöz, és győződjön meg róla, hogy a körkapcsolatok helyesek.

Helyezze a Hall-effektus érzékelőt a minta megfelelő helyére, hogy mérje a B mágneses indukciót.

Felszerelés kalibrálása:

Kalibrálja a Hall-effektus érzékelőt és az árammérőt, hogy pontos méréseket biztosítson.

Kezdeti demágnesesítés:

Végezze a minta kezdeti demágnesesítését, hogy biztosítsa, hogy nullával van mágnesesítve. Ezt fordított mágneses mező alkalmazásával, vagy a minta Curie-pont feletti melegítésével és lehűtésével érheti el.

A mágneses mező fokozatos növelése:

Növelje fokozatosan a mágnesesítő tekercsen áthaladó I áramot, és jegyezze fel a B mágneses indukciót minden áramérték esetén. Használja az adatgyűjtő rendszert az I és B megfelelő értékeinek rögzítésére.

A mágneses mező fokozatos csökkentése:

Csökkentse fokozatosan a mágnesesítő tekercsen áthaladó I áramot, és jegyezze fel a B mágneses indukciót minden áramérték esetén. Folytassa a I és B megfelelő értékeinek rögzítését, amíg az áram nullára nem csökken.

Mérések ismétlése:

Számos ismétlés segítségével nyissa meg a fenti lépéseket, hogy biztosítsa az adatok konzisztenciáját és megbízhatóságát.

A hysteresis hurok kirajzolása:

Használja a rögzített adatokat a B mágneses indukció és H mágneses erő erőség közötti kapcsolat kirajzolásához.

A mágneses erő erősége H a következő képlet szerint számítható: H = NI/L

ahol:

• N a mágnesesítő tekercs tekerésköri száma

• I a mágnesesítő tekercsen áthaladó áram

• L a mágnesesítő tekercs átlagos hossza

Adatelemzés

Remanence Br meghatározása:

A remanence Br az a mágneses indukció, ami a anyagban marad, amikor a mágneses erő erősége H nulla.

Kényszerítőerő Hc meghatározása:

A kényszerítőerő Hc a fordított mágneses erő erősége, amire szükség van, hogy a B mágneses indukciót pozitív maximális értékétől nullára csökkentsük.

Hysteresis veszteség kiszámítása:

A hysteresis veszteség becsléséhez számítsa ki a hysteresis hurok által bezárt területet. A hysteresis veszteség Ph a következő képlettel fejezhető ki: P h =f⋅a hysteresis hurok területe, ahol:

f a frekvencia (egység: herc, Hz)

Megfigyelendő szempontok

• Hőmérséklet-ellenőrzés: Tartasson állandó hőmérsékletet a kísérlet során, hogy elkerülje a hőmérsékletváltozások hatását a mérési eredményeken.

• Adatrögzítés: Biztosítsa a pontos és teljes adatrögzítést, hogy elkerülje a hiányzó vagy hibás adatokat.

• Felszerelés kalibrálása: Rendszeresen kalibrálja a kísérleti felszerelést, hogy biztosítsa a mérési eredmények megbízhatóságát.

Ezeknek a lépéseknek a követésével hatékonyan mérheti a vas és hasonló anyagok hysteresis hurokját, és fontos mágneses tulajdonságokat szerezhet. Ezek a paraméterek kulcsszerepet játszanak az anyagválasztásban és alkalmazásban.