什么是磁通计? 磁通计的分类和使用方法?
磁通计是测量磁通(量)的一种磁测量仪器。用于空间磁场的测量和材料的磁性研究。常用的有磁电式、电子式和数字积分式磁通计。
一、磁通计的分类
通常,磁通计可以分为以下三大类:
1.磁电式磁通计
这是一种没有反抗力矩的磁电系检流计。其可动部分所带动的指针可停留在标尺上的任意位置,并且工作在极度过阻尼状态。使用时,将其动圈与外接磁通探测线圈相联。当探测线圈所链合的磁通量有变化时,线圈中产生感应电动势,使磁通计的指针由原来的位置α1偏转到新的位置α2,两位置的差值(Δα=α2-α1)与感应电动势的时间积分成比例,从而也与磁通量的变化Δφ成比例。磁电式磁通计按毫韦伯分度,又称毫韦伯计。其上装有调整机构,可在读数前将指针调到零点或其他便于读数的位置。但其灵敏度较低,仅为 0.1毫韦伯/分度。如要求更高的灵敏度,须使用冲击检流计或使用电子式、数字积分式磁通计。
2.电子式磁通计
由电子式积分器与指示仪表组成。积分器用集成放大器加阻容反馈构成;指示电表可以是机械式指示电表,也可以是数字电压表。当探测线圈中所链合的磁通变化Δφ时,线圈中感应出电动势e,此时,积分器的输出电压e0=-nΔφ/RC(n为探测线圈的匝数,R为电阻,C 为积分电容),从指示电表上即可读出与探测线圈相链合的磁通的变化量。20世纪80年代的电子式磁通计的灵敏度大约可达10^-3毫韦伯/分度,远高于磁电式磁通计,但仍低于冲击检流计。
3.数字积分式磁通计
由电压-频率变换器与计数器构成。探测线圈中的磁通变化Δφ所感生的电压e,由电压-频率变换器转换为脉冲链,其重复频率与不同时刻的e值成正比。计数器对脉冲链作总计数,总计数N与Δφ成正比,从而获得磁通的变化量。
二、磁通计的使用方法
磁通计可连接单线圈或亥姆霍兹线圈来测量磁体的磁通量。
用磁瓦工装测量
测量步骤:
第一步:按照磁瓦或磁片的长宽尺寸调节下图位置3、4的调节选钮,使得上下位置的标尺的示值等于磁体的宽度的一半、左右位置的标尺的示值等于磁体的长度的一般。
第二步:将磁体放在如下图位置,并将磁体顶角紧靠在直角位置上。
第三步:将磁通计的复零按钮按一下,使得磁通计的数据显示为零,然后拿走磁体,此时磁通计显示的数据为该磁体的工作磁通量。
用亥姆霍兹线圈测量
测量步骤:
信号输出端
第一步: 观察孔
将线圈的信号输出端同磁通计的信号输入端连接,调节线圈内部的平台位置使平台的高度合适于测量的要求。(合适的高度为将样品的放入线圈后,样品的中心线正好对准线圈观查孔的中心。
第二步:将样品放置在线圈中心,将磁通计的复零按钮按一下,使得磁通计的数据显示为零,然后拿走磁体,此时磁通计显示的数据为该磁体的工作磁通量。
样品
注意事项
磁通计利用电磁感应原理,因此在输入端往往需用探测线圈产生讯号后输入到主机内,因用户的要求不同,线圈常数NS均不同,因此,可接受用户订做线圈的要求。
磁通计一般是直接测量探头线圈的磁感应通量,使用较多的是配以霍姆赫兹线圈,此种方法多是与标准样品进行比较,进而进行产品的合格性判定。
磁通计使用之前,一定要按照要求进行预热,使用中要调整好积分漂移,使漂移量在规定的范围之内。每次测量之前要重定清零,释放掉积分电容的残留电荷或漂移积分电荷。
当磁体的磁路闭合时,可以使用磁通计测量、计算剩磁,具体计算方法是: Br=Φ/N/S式中:Φ-- 磁通量 ; N-- 线圈匝数;S-- 磁体横截面积。
应用磁通计进行产品的合格性检验时,被测样品和线圈的相对位置一定要与 " 标准样品的和线圈的相对位置 "相同。如果产品的性能范围有严格的要求,应保存上限性能的产品、下限性能的产品,以进行检验定标、检验。