logo

Основные методы измерения магнитных величин

Ускоренный темп развития метрологии, как науки об измерениях и измерительную технику, обусловил появление новых терминов и понятий, а также нового мировоззрения с принципами измерений электрических, магнитных и неэлектрических величин электрическими методами. Большое количество разнообразных магнитных и неэлектрических величин, возможность измерения их электрическими средствами измерений и возможность передачи измерительной информации на расстояние — все это придает указанным измерением особую роль в метрологии и метрологической деятельности.
Измерение магнитных величины (магнитные измерения) — это отрасль информационно-измерительной техники, которая занимается измерением величин, характеризующие магнитное поле, магнитные цепи, а также магнитные свойства веществ и материалов (ферромагнетиков).

Магнитное поле порождается движением электрических зарядов (током) и характеризуется напряженностью, не зависит от свойств среды, а определяется только геометрическими размерами контура и значением тока в нем.
Порожденное электрическим током, магнитное поле проявляется в форме силового воздействия на движущийся электрический заряд. Основной характеристикой силовой взаимодействия магнитного поля с электрическим током является магнитная индукция — это индукция такого однородного поля, в котором на каждый метр линейного проводника с током в один А действует сила в один Н. Преобразователи магнитных величин в электрические строятся на основе явлений электромагнитной индукции, ядерного магнитного резонанса, гальваномагнитными эффекта, в которых совокупность магнитных величин связана с выходными электрическими величинами строгими функциональными зависимостями.
Согласно средства измерений магнитных величины состоят из двух функциональных блоков — первичного измерительного преобразователя магнитной величины Х в электрическую величину Y и вторичного измерительного прибора, непосредственно измеряет величину Y.

Меры магнитных величин

Обеспечение единства магнитных измерений основано на трех первичных стандартах — магнитной индукции (напряженности магнитного поля), магнитного потока и магнитного момента, а также на соответствующих примерных мерах магнитных величин, подробнее об этом на https://www.ptsndt.com/ru/. Эталоны и меры магнитных величин используют в схемах передачи размеров магнитных величин от эталонов к рабочим средствам измерений. Примерные и рабочие меры магнитных величин применяют для метрологической поверки и градуировки соответствующих измерительных приборов.

Метрологической основой измерений сильных постоянных магнитных полей в диапазоне от 2,0 Тл до 10 Тл есть специальный эталон — сверхпроводящая катушка, которая воспроизводит единицу магнитной индукции с погрешностью, не более, чем 0,001%.
Меры магнитной индукции (напряженности магнитного поля) разделяют на две группы:

— меры в форме катушек, по обмотках которых протекает электрический ток;
— в форме постоянных магнитов.

Эталоны и меры магнитного потока

Государственный эталон магнитного потока — это катушка Кэмпбелла, первичная обмотка которого состоит из двух одинаковых секций, соединенных последовательно, а вторичная обмотка с большим диаметром размещена в симметричной плоскости между секциями первичной обмотки.
По конструкции катушка Кэмпбелла является сочетанием меры напряженности магнитного поля и измерительной катушки. Магнитное поле, созданное током в первичной обмотке (мера напряженности магнитного поля), пронизывает виткивторичной обмотки (измерительной катушки).
Меры магнитного потока применяют для метрологической поверки и градуировки измерительных приборов магнитного потока — веберметры, флюксметра, а также для определения постоянных измерительных катушек.
Меры магнитного потока строят на основе катушек Кэмпбелла и катушек Гельмгольца в сочетании с расположенной в ее центре вторичной обмоткой, а также катушек с двумя однослойными обмотками, которые размещены на одном каркасе.

Эталоны и меры магнитного момента

Первичный эталон магнитного момента построен в форме эталонных измерительных катушек, намотанных на кварцевые трубы. Эталон обеспечивает воспроизведение единицы магнитного момента с погрешностью, не более от 0,05%.
Меры магнитного момента делятся на две группы:

— меры в форме измерительных катушек, по обмотках которых протекает ток;
— постоянные магниты в форме эллипсоидов вращения и цилиндров.

Вам также будет интересно:

Расскажите друзьям об этой странице!

Оставить комментарий

Яндекс.Метрика