2121403384

38

W badaniach magnctomechanicznych uwzględniono fakt magnesowania elementów bardzo długich L»d. Dla takich elementów bardzo istotny jest współczynnik odmagne-sowania N. Badaną próbkę umieszczano w polu magnetycznym cewki długiej i magnesowano polem magnetycznym o natężeniu H, przy jednoczesnym samoistnym odmagnesowaniu N, J zależnym od kształtu. Rzeczywiste natężenie pola magnetycznego wewnątrz H* próbki jest mniejsze od pola zewnętrznego H,

H_m = H_t-N J .    (3.3)

Pomiary wzorcujące krzywej magnesowania drutu ze stali St3S wykonano na stanowisku pomiarowym wyposażonym w urządzenie naprężające, magncśnicę z cewką pomiarową, fluksomierz, zasilacz uzwojenia magneśnicy i zasilacz rozmagnesowujący. Pomiary wykonano w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Śląskiego. Miały one na celu kalibrację stanowiska pomiarowego. Wyznaczanie statyczne krzywej magnesowania pierwotnego składało się z następujących etapów:

-    pomiar strumienia magnetycznego układu pomiarowego w tunkcji natężenia pola magnetycznego (bez materiału).

-    założenie drutu do urządzenia naprężającego i jego rozmagnesowanie,

-    pomiar strumienia magnetycznego <P w funkcji natężenia pola magnetycznego dla drutu nicobciążonego siłą,

-    rozmagnesowanie drutu.

-    pomiar strumienia magnetycznego w funkcji natężenia pola magnetycznego dla drutu obciążonego siłą,

-    wyznaczenie współczynnika odmagnesowania,

-    wyznaczenie indukcji magnetycznej,

-    wyznaczenie namagnesowania,

-    wykonanie wykresów.

Pomiary krzywych magnesowania obarczone są znacznym błędem. Na błąd względny wyznaczania indukcji B ma wpływ pomiar strumienia <D oraz przekroju S próbki:

(34)

AB _ | ^AS\

B " { ł * S J

Uwzględniając błąd pomiaru prądu /, błąd uśrednienia długości drogi strumienia magnetycznego /. sumaryczny błąd graniczny wyznaczania natężenia pola magnetycznego wynosi:

AH

H

(3.5)

Błąd pomiaru może przyjąć wartość kilku procent (53). Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli 3.1.

Parametry magnesowania stali konstrukcyjnych i maszynowych różnią się znacznie od parametrów stali elektrotechnicznych (stal Ml9). Dla stali tych należy wyznaczyć, użyteczny dla diagnostyki stanu zakres zmian indukcji magnetycznej w funkcji natężenia pola magnetycznego. Zakres ten pozwala dobrać parametry układu magnesującego i pomiarowego. Krzywe magnesowania stali niskowęglowej w stosunku do stali elektrotechnicznej, przedstawiono na rysunku 3.3.

Tabela 3.1

Zestawienie wyników pomiarów

/ A	H A/m	<A, mVs	<P mV$	mVs	A</> mVs	mVs	B T	B. T	H	El
0.05	951	2.2	3.7 1 4.9		13	2.6	0.065	0.117	WSZM
0.1	1903	4.1	16.2 i 21.5		12.1	17.4	0.536	0.769	0.533	0.767
0,15	2854	6.3	21.3	27.6		21.2	0.663	0.939	0.659	0.935
0.2	3805	8.4	28.7	33.4	203	25.0	0.898	1.106	0.893	1.101
KOI	5708	12.7	34.8	KUM	22.1	27.7	0.977	1.225	0.970	1.218
	7610	17.0	44.4	46.8	273	29.8	1.214	1.318	1.205	1.309
0,5	9513	21.0	49.3	52.3	28.3	31.3	1.252	1.384	1.240	1.373
0.6	11415	25.3	55.9	59.5	30.6	34.2	1,354	1.513	1,339	1.498
MMM	15221	34.2	673	66.5	33.1	32.4	1.464	1.431	1.445	1.412
	19026	42,2	74.9	75.1	32.7	32.9	1.446	1,455	1.422	1.431
1.2	22831	51.0	83.6	84.0	32.6	33.0	1,440	1,457	1.411	1.429
1.4	26636	58,0	93.0	92.7	35.0	34.7	1.548	1,535	1,515	1.501
1.6	30441	67.7	1013	101.7	33.8	34.0	1.493	1.504	1.455	1.466
1.8	34246	76.3	111.2	110.0	34.9	33.7	1.541	Km	1.498	1.445
2	38051	84.7	117.9	119.0	333	34.3	1.466	Km	1.419	1.469
2.2	41856	933	127,0	127.6	33.8	34.3	1.493	1.517	1.440	1.465
	45662	101.6	135.8	135.6	343	34.0	1.513	1.502	1.455	1.444
2.6	49467	1103	145.8	144,0	35,6	33,8	1.572	1.495	1.510	1.433
2,8	53272	118.5	153.8	155.5	353	37.0	1.561	1.637	1.494	1.570
3	57077	126.8	161,0	160.5	34.2	33.7	1.513	1.491	1.441	1.419
3.2	60882	135.8	1703	169.8	343	34.0	1.526	1.502	1.450	1.425
mm	64687	140.4	1773	175.8	36.8	35.4	1.628	1.566	1.546	1.485

Rys. 3.3. Przykładowe krzywe magnesowania Fig. 3.3. Examples of the magnetizing curie

Badaną próbkę drutu ze stali St3S przeanalizowano w szerokim zakresie zmian natężenia pola magnetycznego. Dla pozostałych próbek przygotowanych jako prętowe, przepraw adzono badania dynamicznej krzywej magnesowania materiałów w zakresie natężeń do 6 kA/m.

3.2. Badanie efektu Villaricgo

Zakres badań obejmuje ocenę:

-    zmian indukcji magnetycznej,

-    zmian przcnikalności magnetycznej,

-    czułości magnetosprężystej