2121403396

46

Bezwzględne zmiany przcnikalności magnetycznej pod wpływem naprężeń mechanicznych są zależne od natężenia pola magnesującego, dlatego dodatkowym parametrem charakteryzującym materiał stosowany na budowę przetworników pomiarowych jest mocowa czułość magneiosprężysta [39J. Czułość ta opisana jest zależnością (39):

// Pr ~ Prlot    /-i *j\

Rys. 3.8. Mocowa czułość magnetospręźysta Fig. 3.8. Magnetoelastic power sensitMty

Parametr czułości mocowej materiału dla przypadku badania materiału elementu maszyn jest mniej użyteczny i rzadziej stosowany do jego oceny.

Badania stanu materiału ferromagnetycznego należy poprzedzić badaniami zakresów zmian parametrów magnetycznych. Jak wynika z zamieszczonych wykresów, czułość magne-tosprężysta zanika w miarę wzrostu natężenia pola magnetycznego i jest znikoma w zakresie nasycenia badanego materiału. Uwaga ta jest zgodna z wynikami literaturowymi dla czystego żelaza (tabela 2.4). Próby oceny naprężeń w materiale ferromagnetycznym, prowadzone w zakresie magnetyzacji nasycenia są zatem bezcelowe. Niektóre z badanych stali (P55At i P60T) wykazywały minimalną czułość w zakresach natężenia pola magnesującego do 1000 A/m.

3.3. Zakres pomiarowej czułości magnetycznej materiału

Znikomy w zakresie magnetyzacji nasycenia zakres pomiarowy reakcji magnetycznej materiału jest. Zaproponowana w pracy metodologia badań precyzuje ściśle pomiarowy zakres badań. Zakres ten zostanie omówiony na przykładzie stali St3S, na której wykonano szereg eksperymentów laboratoryjnych opisanych w dalszych rozdziałach pracy. Na rysunku 3.9 zamieszczono krzywe magnesowania wyznaczone dla zakresu natężenia pola magnetycznego od 0 do 5 kA/m. W zakresie tym (dla naprężeń rozciągających) występuje obszar największych przyrostów przcnikalności magnetycznej materiału. Aby można było wykonać pomiar naprężeń, natężenie pola magnetycznego musi być zawarte w granicy I 800 A/m + 200 A/m. W zakresie tego natężenia wystąpią największe zmiany indukcji magnetycznej materiału. Zakres ten nazwano magnetyzacją magnetycznej reakcji materiału /mrm. dla którego AJ ma swoje maksimum.

Rys. 3.9. Metoda wyznaczania zakresu Jusu Fig 3.9. Procedurę of determlning Jkiru rangę

Zakres maksymalnej czułości magnetycznej materiału S występujący w obszarze magnetyzacji Jmrm ma bezpośrednie odniesienie do zdefiniowanej dla potrzeb pracy czułości magne-tyczno-pomiarowcj Smp. Na przykładzie stali St3S opisano pomiar zmian natężenia pola magnetycznego przy powierzchni próbki, zamontowanej na stanowisku do wyznaczania efektu Villaricgo (rys.3.2). lokalizacja magnetorezystora pomiarowego w układzie próbka materiału i cewka magnesująca przedstawiona została schematycznie na rysunku 3.10.

Rys. 3.10. Schemat pomiaru naprężeń Fig. 3.10. Strength measurement scheme

Zadano natężenie pola magnesującego od prądu zasilającego cewkę pomiarową o wartości nic przekraczającej 2 500 A/m. Pomiar prowadzono przetwornikiem pomiarowym mag-netorczystancyjnym KM Z 10B poprzez, układ wzmacniający 100x. Przebiegi prądu magnesującego i m okazano na rysunku 3.11.