• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Magnetometr transduktorowy

    Przeczytaj także...
    Defektoskopia jest to dział badań nieniszczących zmierzających do wykrycia nieciągłości materiału. Wykrywane są wady materiału takie jak: wtrącenia, ubytki korozyjne, pustki, pęknięcia, odwarstwienia, łuski, szczeliny, braki przetopu itp.Magnetometr – przyrząd do pomiaru wielkości, kierunku oraz zmian pola magnetycznego lub właściwości magnetycznych materii (np. magnetyzacji ferromagnetyku).
    Diagnostyka techniczna zajmuje się oceną stanu technicznego maszyny lub urządzenia technicznego poprzez badanie własności procesów roboczych i towarzyszących pracy maszyny, a także poprzez badanie własności wytworów maszyny.
    Magnetometr transduktorowy (długość cewki ok. 10 mm)

    Magnetometr transduktorowy – rodzaj magnetometru, w którym pomiar pola magnetycznego odbywa się przy wykorzystaniu zjawiska nasycenia rdzenia magnetycznego, czyli indukcji magnetycznej oraz analizie drugiej harmonicznej. Przyrząd stosowany jest głównie do pomiaru pola magnetycznego stałego, w zależności od wykonania możliwy jest pomiar indukcji rzędu 0,1 nT. Efekt wykorzystał po raz pierwszy niemiecki fizyk Friedrich Förster w 1937 roku. Przyrządy te znalazły zastosowanie m.in. w archeologii (wykrywanie metali), defektoskopii, diagnostyce i innych.

    Tesla (T) – jednostka indukcji magnetycznej w układzie SI (jednostka pochodna układu SI). 1 tesla może być interpretowana jako taka wartość indukcji magnetycznej, która na ładunek 1 C, poruszający się z prędkością 1 m/s prostopadle do linii pola magnetycznego, działa z siłą Lorentza o wartości równej 1 N.SQUID (ang. superconducting quantum interference device) − jedno z najczulszych urządzeń służących do pomiaru natężenia pola magnetycznego. Wykorzystywany jest efekt kwantyzacji strumienia indukcji magnetycznej w pierścieniu nadprzewodzącym i efekt Josephsona. Zmiana strumienia pola magnetycznego obejmowanego przez SQUID wywołuje zmianę natężenia prądu przepływającego przez urządzenie oraz zmianę natężenia prądu indukowanego w pierścieniu. Dokładność współczesnych modeli wynosi ~5 aT (5 ⋅ 10 T). Dwa główne typy SQUID-ów to: DC i RF (zwany też AC).

    Zasada działania[ | edytuj kod]

    Zjawisko indukcji elektromagnetycznej powoduje indukowanie się napięcia w cewce, która wytwarza zmienną indukcję magnetyczną zależną od pola magnetycznego. Duże wartości przenikalności rdzeni magnetycznych powodują "wzmacnianie" indukcji wewnątrz cewki. Dla dużych wartości pola następuje nasycenie magnetyczne, co wprowadza nieliniowość i ogranicza zakres pracy magnetometrów opartych na bezpośrednim związku pola magnetycznego i wartości indukowanego napięcia.

    Indukcja elektromagnetyczna - zjawisko powstawania siły elektromotorycznej w przewodniku na skutek zmian strumienia pola magnetycznego. Zmiana ta może być spowodowana zmianami pola magnetycznego lub względnym ruchem przewodnika i źródła pola magnetycznego. Zjawisko to zostało odkryte w 1831 roku przez angielskiego fizyka Michaela Faradaya.Nadprzewodnictwo – stan materiału polegający na zerowej rezystancji, jest osiągany w niektórych materiałach w niskiej temperaturze.

    W przypadku bardzo dużych sinusoidalnie zmiennych pól magnetycznych następuje nasycenie rdzenia i na wyjściu cewki generują się symetryczne dodatnie i ujemne impulsy. Z uwagi na ich symetryczność sygnał taki zawiera tylko nieparzyste harmoniczne (przy analizie transformatą Fouriera). Jeśli w takim układzie pojawi się składowa stała pola magnetycznego, to spowoduje ona niesymetryczne magnesowanie i nasycanie rdzenia. Wówczas również zostaje zakłócona symetryczność impulsów napięcia generowanych na wyjściu cewki i pojawienie się parzystych harmonicznych.

    Archeologia (z gr. ἀρχαῖος archaīos – dawny, stary i -λογία -logiā – mowa, nauka) – nauka, której celem jest odtwarzanie społeczno-kulturowej przeszłości człowieka na podstawie znajdujących się w ziemi, na ziemi lub w wodzie źródeł archeologicznych, czyli materialnych pozostałości działań ludzkich.Indukcja magnetyczna (zwana również: "indukcją pola magnetycznego") - podstawowa wielkość wektorowa opisująca pole magnetyczne.

    W praktyce wykorzystuje się głównie drugą harmoniczną, której amplituda jest proporcjonalna do składowej stałej pola magnetycznego. Stosuje się więc odpowiednie elektroniczne układy filtrujące, których zadaniem jest pomiar wartości skutecznej napięcia drugiej harmonicznej i odpowiednie wyprowadzenie tej informacji na przykład w postaci proporcjonalnego napięcia stałego. Może to być na przykład wartość 1 V na 1 mT mierzonej wartości stałej indukcji magnetycznej.

    Składowa harmoniczna jest pojęciem często używanym w teorii sygnałów. Jest to składowa szeregu Fouriera analizowanego sygnału (poza składową zerową zwaną składową stałą). Składowa harmoniczna jest częścią reprezentacji sygnału w dziedzinie widmowej (częstotliwości). Sygnał okresowy spełniający warunki Dirichleta można przedstawić jako sumę sinusoidalnych przebiegów oraz składowej stałej.Pole magnetyczne – stan przestrzeni, w której siły działają na poruszające się ładunki elektryczne, a także na ciała mające moment magnetyczny niezależnie od ich ruchu. Pole magnetyczne, obok pola elektrycznego, jest przejawem pola elektromagnetycznego. W zależności od układu odniesienia, w jakim znajduje się obserwator, to samo zjawisko może być opisywane jako objaw pola elektrycznego, magnetycznego albo obu.

    Czułość i zastosowanie[ | edytuj kod]

    Magnetometry transduktorowe są przeznaczone głównie do pomiaru stałej indukcji magnetycznej, ale spotyka się również konstrukcje do pomiaru zmiennych pól (np. o częstotliwości 50 Hz).

    Istnieje wiele typów odmian tych magnetometrów. Ich konstrukcja różni się przede wszystkim kształtem rdzenia magnetycznego, ilością cewek zasilających i pomiarowych, rodzajem materiału magnetycznego i przetwarzającego układu elektronicznego. Wszystkie działają na tej samej zasadzie nasycania rdzenia i niesymetryczności generowanych impulsów.

    Wolt – jednostka potencjału elektrycznego, napięcia elektrycznego i siły elektromotorycznej, używana w układach jednostek miar SI, MKS i MKSA, oznaczana V.Dowolny sygnał x ( t ) {displaystyle x(t)} można rozłożyć na sumę składowej stałej oraz składowej zmiennej.

    Należą do tanich i bardzo czułych przyrządów pomiarowych. Mogą być używane w temperaturze pokojowej.

    Czułością ustępują jedynie magnetometrom typu SQUID, które wykorzystują zjawisko nadprzewodnictwa, muszą być używane w niskich temperaturach i z tego powodu są droższe.

    Zakres pomiarowy komercyjnie dostępnych magnetometrów waha się od 1 nT do 1 mT.

    Przenikalność magnetyczna – wielkość określająca zdolność danego materiału (ośrodka) do zmiany indukcji magnetycznej pod wpływem natężenia pola magnetycznego.

    Przypisy[ | edytuj kod]

    1. History (ang.). Foerster Grup. [dostęp 25.12.2008].Sprawdź autora:1.
    2. Fausto Fiorillo: Measurement and characterization of magnetic materials. Amsterdam: Elsevier Academic Press, 2004. ISBN 0-12-257251-3.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.011 sek.