Нелинейные электрические и магнитные цепи постоянного тока, страница 8

Силу тяги электромагнита на один воздушный зазор рассчитаем по методу возможных перемещений (см. курс «Прикладная механика»). Энергия магнитного поля в воздушном зазоре

W_В =V_B =×S_В×l_В.

При бесконечно малом перемещении якоря изменяется длина воздушного зазора при неизменных В_В, Н_В. Сила притяжения якоря к сердечнику на один воздушный зазор

F₁ = —= —×S_В.

Сила тяги электромагнита на два воздушных зазора

F = |2×F₁| = В_В×H_В×S_В =×S_В = 0,8×10⁶×В_В²×S_В.

В рассматриваемом примере

F = 0,8×10⁶×1,1²×20×10^-4 = 1936 Н » 198 кГ.

Отрывную силу электромагнита определим из условия, что при задан-ной намагничивающей силе  IW =1034 А  воздушный зазор отсутствует l_В= 0.

Тогда при S_С= S_Я= Sи однородном материале магнитопровода

H_С= H_Я === 9,4 А/см.

По   кривой   намагничивания   соответствующая  магнитная   индукция В = 1,357 Тл,  отрывная сила электромагнита

F_отр= 0,8×10⁶×1,357²×20×10^-4 = 2946 Н » 300 кГ.

ЗАДАЧА 2.21. Левый магнитопровод (рис. 2.25) имеет воздушный за-зор l_В= 0,11 см, правый – без воздушного зазора. Средние длины магнито-проводов l₁= l₂= 60 см, сечения S₁= S₂= S_В= 6 см². Магнитный поток левого сердечника Ф₁ = 6,6×10^-4Вб. Материал магнитопроводов – электротехниче-ская сталь 1512, кривая намагни-чивания которой задана  таблицей в задаче 2.18.

Определить МДС обмотки и магнитный поток Ф₂.

Ответы:IW = 1148 А,

Ф₂ = 8,88×10^-4Вб.

ЗАДАЧА 2.22. Сердечник неразветвлённой магнитной цепи рис. 2.26,а выполнен из электротехниче-ской стали 1512, кривая намагничивания которой приведена в задаче 2.18. Размеры сердечника:  l₁ = 20 см,  S₁ = 6 см²,     l₂ = 40 см,   S

2 = S_В = 4 см²,l_В= = 1,2 мм.  Число витков катушки   W =500,  ток   I = 5 А.

Построить схему замещения магнитной цепи; рассчитать магнитные индукции каждого участка магнитной цепи; определить запас энергии магнитного поля каждого участка и суммарный запас энергии цепи.

Решение

Схема замещения катушки с ферромаг-нитным сердечником, аналогичная электриче-ской цепи, приведена на рис. 2.26,б. Расчёт магнитного потока осуществляется методом последовательным приближений. Для первого шага приближения примем произвольное значение

В₂ = В_В= 1,2 Тл, при котором Н₂ = 4,65 А/см на основании кривой намагничивания, а

Н_В= 0,8×10⁴×В_В = 0,8×10⁴×1,2 = 0,96×10⁴А/см.

Магнитный поток катушки при этом

Ф = В₂×S₂= 1,2×4×10^-4 = 4,8×10^-4Вб,

Магнитная индукция и напряженность на первом участке сердечника

В₁ === 0,8 Тл,      Н₁ = 1,15 А/см.

Намагничивающая   сила,   необходимая   для   создания   потока    Ф = = 4,8×10 ^-4Вб  определяется законом полного тока

IW= H₁×l₁+ H₂×l₂+H_В×l_В = 1,15×20 + 4,65×40 + 0,96×10⁴×0,12 = 1241 А, что  меньше заданного значения    IW= 5×500 = 2500 А.

Для второго шага приближения необходимо увеличить значение В₂.

Результаты расчётов на каждом шаге сведём в табл. 2.22. Методом линейной интерполяции интервала двух последних шагов получаем значение В₂  

для заданной МДС  F = 2500 A:   В₂ = В_В = 1,514 Тл, а остальной расчёт отображает последняя колонка приведенной табл. 2.22, данные которой можно принять за результаты окончательного расчёта. При этом относительная погрешность расчёта по намагничивающей силе

d% == 0,1%.

Таблица 2.22

В2=ВВ, Тл	1,2	1,4	1,5	1,55	1,514
Н2, А/см	4,65	12	22	33	0,508
НВ, ´104А/см	0,96	1,12	1,2	1,24	1,211
Ф, ´10 –4Вб	4,8	5,6	6	6,2	6,056
В1, Тл	0,8	0,933	1	1,033	1,01
Н1, А/см	1,15	1,67	2	2,33	2,1
SН×l, А	1241	1875	2360	2855	2498

Запас энергии участка магнитной цепи     W_м=×S×l= ½Ф×U_м.

Для участков цепи:      W_м1 = ½×6,056×10^-4×2,1×20 = 127,2×10 ^-4Дж;

W_м2 = ½×6,056×10^-4×25,08×40 = 3038×10 ^-4Дж;

Магнитные толщиномеры – виды, возможности, недостатки

 

 

Магнитные толщиномеры – виды, возможности, недостатки

Магнитные толщиномеры предназначены для контроля толщины немагнитных покрытий на ферромагнитном основании. В отличие от вихретоковых они как правило позволяют, измерять в равной степени толщину и диэлектрических, и электропроводящих покрытий. Наиболее часто магнитные толщиномеры применяются для таких сочетаний основания и покрытия как изоляция на стальных трубах, краска на стали, хром на стали и т.д. Недопустимыми сочетаниями для магнитных толщиномеров являются краска на алюминии, краска на дереве или пластике, незастывшая краска. По принципу действия все магнитные толщиномеры можно подразделить на три группы: 1) пондеромоторного действия, 2) индукционные; 3) магнитостатические.

Пондеромоторный метод основан на регистрации силы отрыва постоянного магнита или сердечника электромагнита от поверхности изделия и на оценке толщины контролируемого покрытия по значению этой силы. В первом случае сила определяется при помощи пружинных динамометров, во втором – по изменению тока намагничивания. Часть приборов работающих по данному принципу, особенно стационарного типа, уже потеряла практический интерес, так ка в последние годы были разработаны более совершенные устройства. Из приборов данной группы, сохранивших актуальность в настоящее время, следует выделить миниатюрные толщиномеры, которые работают по методу прямого отрыва (по ГОСТ 31993-2013 (ISO 2808:2007). Таких толщиномеров два типа:

• карандашного типа. Суть их работы заключается в притяжении измерительного магнита к ферромагнитной поверхности через покрытие. Сила притяжения магнита зависит от толщины покрытия. Данная зависимость механически конвертируется в толщину покрытия на стрелочном индикаторе.
• рычажного типа, конструкция которых обеспечивает компенсацию веса магнита в любом положении. Приборы рычажного типа позволяют осуществлять контроль различных немагнитных покрытий, с толщиной до 10 мм. По сравнению с толщиномерами карандашного типа они обеспечивают более высокую точность измерений, особенно при контроле покрытий на изделиях с плоской поверхностью. Применение этих приборов для измерения толщины покрытий на изделиях сложной формы затруднено. (на фото толщиномер покрытий MikroTest немецкой компании ElektroPhysik.

К общим недостаткам всех магнитно-отрывных толщиномеров с постоянным магнитом следует отнести изнашивание наконечника магнита, которое влияет на градуирование прибора, и загрязнение магнита различными веществами или ферромагнитными опилками. Кроме того, серьезным недостатком является эффект механического прилипания магнита к поверхности, а при контроле мягких покрытий, например, лакокрасочных, — проникновение магнита в покрытие. Необходимо также отметить, что используемые в приборах пружины в процессе эксплуатации изменяют упругие характеристики. Перечисленные факторы могут привести к дополнительным погрешностям измерений, значительно превосходящим значение основной погрешности, предусмотренной техническими условиями на прибор. Это требует тщательной подготовки таких толщиномеров к работе и, при необходимости, своевременного ввода соответствующих поправок.

Индукционные толщиномеры не имеют большинства недостатков пондеромоторного метода и получили наиболее широкое распространение среди толщиномеров магнитного типа. Принцип их действия основан на измерении изменений магнитного сопротивления цепи, состоящей из ферромагнитной основы изделия, измерительного преобразователя и немагнитного зазора между ними, соответствующего толщине покрытия. Индукционный измерительный преобразователь запитывается синусоидальным током. По сравнению с толщиномерами пондеромоторного действия индукционные толщиномеры обладают значительно более высокой точностью измерений (обычно 3% измеряемого значения), процесс измерения в них идет практически непрерывно, что значительно его упрощает и ускоряет.

Магнитостатические толщиномеры – третья группа магнитных толщиномеров. Принцип их действия основан на определении напряженности магнитного поля в зазоре между постоянным магнитом (или электромагнитом) и ферромагнитным материалом основы. В большинстве магнитных толщиномеров используется двухполюсная магнитная система с постоянными стержневыми и П-образными магнитами. Простейшими приборами такого типа являются толщиномеры, в которых сочетается применение П-образного магнита и механической магнитоуравновешенной системы, расположенной в межполюсном пространстве магнита.

На фото магнитный магнитостатический толщиномер ElektroPhysik MiniTest FH-7400

Магнитостатические толщиномеры имеют более простую схемную реализацию и более технологичный в исполнении измерительный преобразователь (отсутствует необходимость намотки катушек), это делает их развитие более перспективным по сравнению с индукционными толщиномерами. Другим важным преимуществом магнитостатических толщиномеров является отсутствие переменного магнитного поля, создаваемого измерительным преобразователем и приводящего к потерям на вихревые токи при контроле электропроводящих немагнитных покрытий. При имеющихся преимуществах двухполюсных систем они имеют недостатки. Такие толщиномеры чувствительны к анизотропии свойств и к шероховатости ферромагнитного основания; кроме того, при их использовании необходимо обеспечивать одинаковый и надежный контакт полюсов преобразователя с контролируемой поверхностью.

При работе с магнитными толщиномерами необходимо учитывать многочисленные факторы, влияющие на результаты измерений: колебания магнитных свойств покрытия или основы, состояние поверхности, форму изделия и др. В значительной мере влияние этих факторов обусловлено размерами и формой магнита, топографией и напряженностью магнитного поля. В связи с возросшими требованиями к точности и надежности производственного контроля толщины покрытий резко возросли требования к их поверке и калибровке. Для метрологического обеспечения толщинометрии покрытий производятся специальные образцы с разными сочетаниями материалов покрытия и основы. Большое число вновь разрабатываемых и применяемых материалов исключает возможность серийного выпуска всей гаммы эталонных образцов, поэтому важнейшей задачей, стоящей перед разработчиками приборов магнитной толщинометрии, является создание безобразцового метода измерения толщины покрытий. Для проведения толщинометрии покрытий на опасных производственных объектах необходима аттестация по магнитному методу неразрушающего контроля.

Системы космические. Контроль неразрушающий. Магнитный пондеромоторный метод контроля толщины гальванических никелевых и никель-хромовых покрытий – РТС-тендер

ГОСТ Р 56097-2014

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОКС 17.220

Дата введения 2015-03-01

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «НПО Энергомаш им.акад.В.П.Глушко» и Институтом прикладной физики Национальной академии наук Беларуси

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 321 «Ракетная и ракетно-космическая техника»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 сентября 2014 г. N 1033-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Сентябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

К одной из основных задач неразрушающего контроля относится проблема определения толщины теплозащитных покрытий, применяемых для камер сгорания жидкостных ракетных двигателей. В качестве таких покрытий обычно используются однослойные гальванические никелевые покрытия толщиной до 700 микрометров и двухслойные никель-хромовые покрытия, общая толщина которых может достигать более 800 мкм. Сложность проблемы контроля таких толщин связана со спецификой технологических процессов их нанесения, в результате которых никелевые покрытия могут иметь различные внутренние напряжения, оказывающие сильное влияние на магнитные свойства покрытия. Так как контроль толщины никелевых покрытий возможен только магнитными методами, неоднозначность в магнитных свойствах должна быть сведена к минимуму.

Гальванические никелевые покрытия, особенно толстослойные (толщиной более 200 мкм), и двухслойные никель-хромовые покрытия являются одним из наиболее распространенных видов покрытий, наносимых на детали с целью защиты изделий от влияния агрессивных сред и повышенной температуры. В настоящем стандарте рассматривается магнитный пондеромоторный (или магнитоотрывной) метод, основанный на автоматическом прецизионном измерении отрывной силы (силы притяжения) постоянного магнита к поверхности испытуемого покрытия. Отличительные признаки рассматриваемого метода заключаются в том, что информацию о толщине никелевого покрытия предоставляет в основном участок покрытия, непосредственно прилегающий к точке контакта постоянного магнита с изделием, вследствие чего влияние кривизны контролируемой поверхности и краевого эффекта минимально.

В основе контроля толщины никелевых покрытий магнитным пондеромоторным методом лежит близкая к линейной пропорциональная зависимость отрывной силы постоянного магнита от толщины никелевого покрытия и линейно убывающая зависимость от толщины немагнитного хромового покрытия.

Настоящий стандарт послужит методической основой применения неразрушающего магнитного пондеромоторного метода для достоверной количественной оценки толщины защитных никелевых и никель-хромовых покрытий при изготовлении изделий ракетной техники.

Общие правила применения неразрушающих методов контроля установлены Федеральным законом от 26 июня 2008 г. N 102-ФЗ «Об обеспечении единства измерений».

Настоящий стандарт распространяется на магнитный пондеромоторный метод измерения толщины толстослойных гальванических никелевых покрытий, нанесенных на немагнитное основание, в диапазоне толщин покрытий от 200 до 700 мкм, и толщины наружного хромового покрытия, нанесенного на никелевое покрытие, в диапазоне толщин покрытий от 50 до 200 мкм.

Стандарт устанавливает основные требования к порядку проведения измерений толщины защитных никелевых и никель-хромовых покрытий на предприятиях, изготавливающих космическую технику, прежде всего камеры сгорания жидкостных ракетных двигателей в технологическом цикле производства.

Метод, регламентированный настоящим стандартом, может быть использован как при отладке технологического процесса нанесения покрытий, так и при проведении приемо-сдаточных контрольных испытаний изделий с никелевыми или никель-хромовыми покрытиями.

Настоящий стандарт применяется при создании, производстве и эксплуатации изделий космической техники по международным договорам и в ходе реализации международных проектов и программ при условии согласия всех заинтересованных сторон, а также в случаях, когда его применение предписано требованиями технического задания на выполнение работ.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.050 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия выполнения линейных и угловых измерений

ГОСТ 8.362 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение толщины покрытий. Термины и определения

ГОСТ 8.395 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования

ГОСТ 2789 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 18353 Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов

________________

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 56542-2015.

ГОСТ Р 52956 Материалы магнитотвердые спеченные на основе сплава неодим-железо-бор. Классификация. Основные параметры

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 8.362, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 никелевый прибор: Прибор, предназначенный для определения толщины никелевого покрытия, нанесенных на немагнитную основу.

3.1.2 хромовый прибор: Прибор, предназначенный для определения толщины хромового покрытия, нанесенного на никелевое покрытие.

3.1.3 пондеромоторный метод: Метод неразрушающего контроля по ГОСТ 18353, основанный на регистрации силы отрыва (притяжения) постоянного магнита или сердечника электромагнита от контролируемой поверхности.

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

— значение отрывной силы постоянного магнита никелевого прибора при измерении толщины никелевого покрытия;

— значение отрывной силы «хромового» прибора на непокрытой хромом поверхности никелевого покрытия;

— значение отрывной силы постоянного магнита хромового прибора на поверхности хромового покрытия, нанесенного на никелевое покрытие;

— значение отрывной силы постоянного магнита хромового прибора на поверхности никелевого покрытия с нанесенным на него хромовым покрытием заданной толщины ;

— значение отрывной силы хромового прибора на имитаторе толщины покрытия при проверке работоспособности;

— толщина никелевого покрытия;

— толщина хромового покрытия;

— заданное минимальное значение толщины хромового покрытия, взятое в качестве начального значения для отсчета действительного значения толщины хромового покрытия;

— номинальная толщина меры никелевого покрытия;

— номинальная толщина меры хромового покрытия.

4.1 Постоянные магниты в приборах, предназначенных для измерения толщины никелевого покрытия (никелевый прибор) и толщины хромового покрытия (хромовый прибор) должны быть изготовлены из сплава на основе редкоземельных материалов неодим-железо-бор по ГОСТ Р 52956.

4.2 Диаметр полусферического контактного наконечника постоянного магнита в никелевом приборе должен быть не менее 4 мм.

4.3 Диаметр полусферического контактного наконечника постоянного магнита в хромовом приборе должен быть не более 1,5 мм.

4.4 Для контроля толщин никелевых и хромовых покрытий следует использовать приборы, содержащие постоянный магнит и механизм для автоматического измерения его силы притяжения к испытуемой поверхности со случайной составляющей погрешности не более чем 2%.

4.5 Диаметр полусферического контактного наконечника постоянного магнита в никелевом приборе должен быть 4 мм.

4. 6 Диаметр полусферического контактного наконечника постоянного магнита в хромовом приборе должен быть 1,5 мм.

4.7 Показания приборов при измерении толщины никелевых и хромовых покрытий на горизонтальных и вертикально расположенных участках контролируемых изделиях не должны отличаться более чем на 2%.

4.8 Для проверки работоспособности никелевого прибора следует использовать эталон (рабочую меру) толщины никелевого покрытия, размещенный в кондукторе, входящем в комплект поставки, и обеспечивающий попадание постоянного магнита прибора в заданную точку рабочей меры. На кондукторе должен быть маркирован номер никелевого прибора, в комплект которого он входит, и номинальное значение толщины эталона (рабочей меры). Эталон должен иметь Свидетельство о поверке.

4.9 Для проверки работоспособности хромового прибора следует использовать контрольный образец, размещенный в кондукторе, входящем в комплект поставки, и обеспечивающий попадание постоянного магнита прибора в заданную точку контрольного образца. На кондукторе должен быть маркирован номер хромового прибора и значение отрывного усилия постоянного магнита хромового прибора.

5.1 Физическая сущность метода контроля толщины никелевого покрытия

Основная проблема контроля толстослойных никелевых покрытий (толщиной более 200 мкм) заключается в сильной зависимости магнитных свойств от внутренних напряжений. В настоящем стандарте рассматривается магнитный пондеромоторный метод, основанный на автоматическом прецизионном измерении силы притяжения постоянного магнита к поверхности испытуемого покрытия, значение которой зависит не только от толщины никелевого покрытия, но и от его магнитных свойств. Решение проблемы отстройки от этого влияния отражено в настоящем стандарте.

Отличительной особенностью магнитного пондеромоторного метода является незначительная зависимость показаний от ряда влияющих факторов. При сопоставлении магнитного пондеромоторного метода с другими магнитными методами, преимущество рассматриваемого метода заключается в том, что при его применении информацию о толщине предоставляет в основном участок покрытия, непосредственно прилегающий к точке контакта магнита с изделием, размер которого зависит от диаметра полусферического наконечника постоянного магнита. На практике это обуславливает достижение минимального краевого эффекта, т.е. возможности без подстройки контролировать изделия сложной формы, в галтелях или вблизи края изделий.

Физическая сущность метода заключается в нормальном намагничивании никелевого покрытия и учете вторичного магнитного поля являющегося функцией толщины никелевого покрытия, посредством измерения отрывной силы постоянного магнита. Намагничивающее поле постоянного магнита в процессе эксплуатации прибора неизменно, поэтому вторичное поле, характеризуемое силой притяжения, будет являться только функцией толщины контролируемого никелевого покрытия при условии отстройки от влияния магнитных свойств.

Как показывает практика, магнитные свойства никелевого покрытия не всегда постоянны. Причиной является нестабильность технологических процессов нанесения гальванического покрытия, выражающаяся в различных температурах нанесения, составе и загрязненности электролита, плотности тока, скорости прокачки электролита. Поскольку все эти факторы оказывают влияние на внутренние напряжения в покрытии, можно считать, что магнитные свойства никеля определяются внутренними напряжениями. Для того чтобы свести влияние внутренних напряжений к минимуму, в качестве чувствительного элемента прибора используют постоянные магниты, значение намагниченности которых достаточно для доведения участка покрытия, контактирующего с магнитом, до состояния, близкого к техническому насыщению.

На рисунке 1 представлена характерная графическая зависимость отрывной силы постоянного магнита , выраженной в относительных единицах, от толщины никелевого покрытия в микрометрах.

     
Рисунок 1 — Характерная зависимость отрывной силы постоянного магнита от толщины никелевого покрытия

5.2 Градуировка прибора для контроля толщины никелевого покрытия

5. 2.1 Градуировку прибора осуществляют на образцовых мерах толщины никелевых покрытий, состоящих из плоскопараллельного немагнитного металлического основания с равномерно нанесенным гальваническим никелевым покрытием. Каждая мера толщины должна иметь область, свободную от покрытия, для проверки прямыми методами данных о номинальной толщине покрытия.

5.2.2 Для градуировки приборов в диапазоне от 200 до 700 мкм следует использовать набор образцовых мер с дискретными значениями толщины покрытия, различающихся не более чем на 50 мкм.

5.2.3 На каждой мере следует проводить не менее пяти измерений отрывного усилия с последующим определением среднего арифметического значение отрывной силы. Среднее арифметическое значение отрывной силы в относительных единицах вычисляют по формуле

,                                                    (1)

где — число проведенных измерений;

— отрывная сила при -м измерении, отн. ед.

5.2.4 Путем сопоставления для каждой образцовой меры рассчитанного по формуле (1) значения измеренной отрывной силы и номинального значения толщины никелевого покрытия образцовой меры , строится градуировочная зависимость прибора .

5.2.5 Полученная градуировочная зависимость отображается в графическом виде на циферблате прибора или заносится в цифровом виде в электронную память прибора.

5.3 Порядок подготовки и проведения контроля

5.3.1 К выполнению измерений и обработке их результатов допускают операторов, обладающих навыками работы с оборудованием неразрушающего контроля, умеющих пользоваться нормативными и техническими документами и прошедших инструктаж и обучение работе с применяемыми средствами измерений.

5.3.2 Условия измерений толщины покрытий должны соответствовать требованиям ГОСТ 8.050.

Измерения проводят в диапазоне температур от 10 до 35°С. Испытуемые изделия должны иметь температуру окружающей среды. Перед испытаниями температура окружающей среды должна быть зафиксирована. Все возможные изменения температуры в течение испытаний также должны быть зафиксированы и учтены в протоколе испытаний. Относительная влажность должна быть не более 75%.

5.3.3 Для определения отрывной силы (силы притяжения постоянного магнита к никелевому покрытию) отрывное усилие следует прикладывать к магниту с постепенным возрастанием без рывков и вибраций вплоть до момента отрыва магнита от испытуемой поверхности. При этом фиксируют значение усилия, соответствующего моменту отрыва.

Скорость приложения отрывного усилия должна быть минимальной, чтобы она не оказывала влияние на результаты измерения усилий отрыва.

5.3.4 Перед измерениями толщины покрытия на изделиях в соответствии с инструкцией по эксплуатации должна быть проверена работоспособность прибора путем измерения рабочей меры покрытия, размещенной в кондукторе, входящем в комплект поставки прибора. Если отклонение среднего по трем измерениям значения рабочей меры от номинального значения меры, указанного в паспорте, не превышает значения допустимой погрешности, прибор готов к дальнейшей эксплуатации.

Результаты проверки работоспособности заносят в протокол, форма которого приведена в приложении А.

5.3.5 Измерение толщины никелевого покрытия на изделиях проводят путем установки без дополнительных зазоров полусферического наконечника постоянного магнита перпендикулярно к испытуемому участку поверхности покрытия (особенно это важно при измерениях на криволинейных участках изделий) и автоматического приложения увеличивающего отрывного усилия до момента отрыва.

5.3.6 Результат измерения толщины никелевого покрытия в микрометрах считывают либо с циферблата прибора, либо с дисплейного индикатора.

5.3.7 За измеренное значение принимают среднее не менее трех измерений. Среднее арифметическое значение толщины покрытия в микрометрах вычисляют по формуле

,                                                   (2)

где — число проведенных измерений;

— толщина покрытия при -м измерении, отн. ед.

Расстояние между точками замеров должно быть не менее 2 мм.

5.3.8 Результаты измерений заносятся в протокол, форма которого приведена в приложении А.

6.1 Физическая сущность метода контроля никель-хромовых покрытий

В настоящее время значительное распространение получили многослойные гальванические покрытия. В космической технике, в частности при изготовлении камер сгорания ракетных двигателей, широко используются защитные гальванические никель-хромовые покрытия, когда на неферромагнитное основание наносится слой никеля, а на никель — слой хрома. При этом задача заключается в контроле толщины как никелевого, так и хромового покрытия.

На рисунке 2 показаны зависимости отрывной силы постоянного магнита от толщины никель-хромового покрытия (). Кривая 1 представляет зависимость отрывной силы от толщины никелевого покрытия , которая характеризуется ростом отрывной силы с увеличением толщины никелевого покрытия при условии отсутствия хромового покрытия. Кривые 2-7 представляют зависимости силы притяжения постоянного магнита от различных значений хромового покрытия, нанесенного на никелевое покрытие различной толщины.

Для практического решения задачи определения толщины двухслойных никель-хромовых покрытий и обеспечения наибольшей чувствительности и точности необходимым условием является использование двух различных приборов с постоянными магнитами, обладающими различными магнитными свойствами. Один прибор с постоянным магнитом, имеющим диаметр полусферического наконечника 4 мм (далее — никелевый прибор) предназначен для измерения толщины никелевого покрытия.

Второй прибор для измерения толщины хромового покрытия (хромовый прибор) должен иметь диаметр полусферического наконечника 1,5 мм.

На рисунке 3 схематично представлена номограмма для определения толщины хромового покрытия, нанесенного на никелевое покрытие.

По оси абсцисс отложены значения отрывной силы (показаний) хромового прибора в относительных единицах на непокрытой поверхности никелевого покрытия.

     

Рисунок 2 — Зависимость отрывной силы постоянного магнита от толщины никелевого покрытия при отсутствии хромового покрытия (кривая 1) и от суммарной толщины двухслойного покрытия (кривые 2-7) при различной исходной толщине никелевого покрытия

     
Рисунок 3 — Номограмма для определения толщины хромового покрытия

6.2 Требования к построению номограммы для определения толщины хромового покрытия, нанесенного на никелевое покрытие

6.2.1 Для построения номограммы используют пять комплектов образцовых мер толщин никель-хромовых покрытий по три меры в каждом комплекте. Образцовая мера состоит из немагнитного металлического основания с равномерно нанесенным гальваническим никелевым покрытием, а поверх него — хромовым покрытием. Каждая мера толщины должна иметь непокрытую часть основания и часть непокрытого никелевого покрытия для проверки прямыми методами данных о номинальных толщинах покрытий.

Конструкция и размеры образцовых мер толщины никель-хромовых покрытий приведены в приложении Б.

6.2.2 Образцовые меры должны иметь никелевое покрытие с толщинами 200, 300, 400, 500 и 600 мкм. Допускается отклонение каждой меры ±5% ее номинала.

6.2.3 На каждую из пяти образцовых мер с указанными в 6.2.2 толщинами никелевого покрытия должно быть нанесено хромовое покрытие с тремя различными значениями толщины: 50, 100 и 150 мкм. Допускается отклонение толщины ±5% ее номинала.

Параметр шероховатости по ГОСТ 2789 не должен превышать 3,2 для поверхности покрытий и 1,6 — для поверхности основания.

6.2.4 Проводят измерения отрывной силы хромовым прибором на никелевом покрытии каждой меры. За измеренное значение принимают среднее не менее пяти измерений. Среднее арифметическое значение отрывной силы в относительных единицах вычисляют по формуле

,                                                (3)

где — число проведенных измерений;

— отрывная сила при -м измерении, отн. ед.

6.2.5 Производят измерения хромовым прибором отрывной силы на хромовом покрытии каждой меры. За измеренное значение принимают среднее не менее пяти измерений, аналогично определению среднего значения по формуле (3).

Для каждого комплекта мер строят графические зависимости изменения отрывной силы от толщины хромового покрытия, как показано на рисунке 3, и вычисляют тангенсы угла наклона прямых, значения которых однозначно связаны со значением отрывного усилия на никелевом покрытии, свободном от хромового покрытия.

6.2.6 Строится зависимость тангенса углов наклона прямых от начальных значений отрывного усилия . Зависимость имеет вид прямой, как показано на рисунке 4.

     
Рисунок 4 — Зависимость тангенса наклона прямых от значений отрывного усилия хромового прибора на никелевом покрытии без хромового покрытия

6.2.7 С помощью зависимости строят номограмму, показанную на рисунке 3, или семейство прямых для равномерно распределенных исходных значений отрывного усилия на никелевом покрытии без хромового покрытия.

Конкретное число прямых выбирают для практического применения таким образом, чтобы обеспечить непревышение допустимой погрешности измерений толщины хромового покрытия. Номограмма позволяет по значению отрывного усилия на непокрытом никелевом покрытии выбрать необходимую рабочую прямую и, используя ее, по показанию прибора после нанесения хромового покрытия определить его толщину с погрешностью, не превышающей 8%.

Для облегчения использования номограмма может быть представлена в графическом или цифровом виде.

6.3 Порядок подготовки и проведения контроля

6.3.1 Перед измерением толщины двухслойных никель-хромовых покрытий должны быть выполнены требования 5.2.1-5.2.4, относящиеся и к процедуре контроля толщины никелевых покрытий.

6.3.2 Толщину никелевого покрытия в никель-хромовом покрытии измеряют на непокрытой поверхности никелевого покрытия (до нанесения хромового покрытия) никелевым прибором в 5.2.5-5.2.8, используя градуировочную кривую 1 (см. рисунок 1).

6.3.3 На контролируемом изделии после нанесения никелевого покрытия отмечаются координаты точек (локальных участков), в которых должна быть измерена толщина хромового покрытия .

6.3.4 Проверяют работоспособность хромового прибора путем измерения отрывной силы на имитаторах толщины покрытия, размещенных в кондукторах, входящих в комплект поставки прибора. Если отклонение среднего по трем измерениям значения отрывной силы от номинального значения имитатора не превышает значения допустимой погрешности, хромовый прибор допускается к проведению дальнейшей работы.

Результаты проверки работоспособности измерений заносят в протокол, форма которого приведена в приложении В.

6.3.5 В отмеченных точках контролируемого изделия производят измерения отрывной силы на никелевом покрытии хромовым прибором.

6.3.6 За результат измерения отрывного усилия принимают среднее арифметическое значение не менее трех измерений. Среднее арифметическое значение отрывного усилия в относительных единицах вычисляют по формуле

,                                               (4)

где — число проведенных измерений;

— отрывная сила при -м измерении, отн. ед.

Результаты измерений заносят в протокол, форма которого приведена в приложении В.

6.3.7 После нанесения хромового покрытия на никелевое покрытие в отмеченных ранее точках изделия (см. 6.2.3) производят измерение отрывной силы хромовым прибором. За результат измерения принимают среднее арифметическое значение не менее трех измерений. Среднее арифметическое значение отрывного усилия в относительных единицах вычисляют по формуле

,                                                (5)

где — число проведенных измерений;

— отрывная сила при -м измерении, отн. ед.

Результаты измерений отрывной силы заносят в протокол, форма которого приведена в приложении В.

6.3.8 По номограмме входящей в комплект поставки приборов, по значениям и определяют значение толщины хромового покрытия .

6.3.9 Результаты измерений толщины хромового покрытия заносят в протокол, форма которого приведена в приложении В.

Приборы для измерения толщины гальванических покрытий, выпускаемые в обращение из производства и ремонта, подвергаются первичной поверке. Приборы, находящиеся в эксплуатации и хранении, подвергаются периодической поверке. Интервал между очередными поверками не должен превышать одного года. Общий порядок проведения поверок должен соответствовать правилам [1].

7.1 Операции и средства поверки

7.1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции и применены средства поверки, приведенные в таблице 1.

Допускается применять другие, вновь разработанные или находящиеся в применении средства поверки, прошедшие метрологическую аттестацию в органах государственной или в организации, аккредитованной на право проведения поверки.

Таблица 1 — Операции и средства поверки

Наименование операции	Средства поверки и их нормативно-технические характеристики
Внешний осмотр	Визуально
Опробование никелевого прибора	Эталон (рабочая мера) толщины никелевого покрытия. Кондуктор, обеспечивающий попадание постоянного магнита в заданную точку рабочей меры
Опробование хромового прибора	Имитатор толщины хромового покрытия. Кондуктор, обеспечивающий попадание постоянного магнита в заданную точку имитатора
Определение основной погрешности никелевого прибора	Образцовые меры толщины гальванических никелевых покрытий
Определение основной погрешности хромового прибора	Эталоны (образцовые меры) толщины гальванических никелевых покрытий с нанесенным хромовым покрытием. Основные параметры и размеры мер приведены в приложении Б

7.2 Условия поверки и подготовка к поверке

7.2.1 При проведении поверки следует соблюдать нормальные условия по ГОСТ 8.395.

7.2.2 Технология нанесения гальванических никелевых покрытий должна быть одинаковой для мер различной толщины.

7.2.3 Методы обработки, используемые при изготовлении мер, не должны изменять структуру и свойства материалов основания и покрытий.

7.3 Проведение поверки

7.3.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра прибора должно быть установлено соответствие упаковки, комплектности и маркировки требованиям нормативно-технической документации, наличие места для клеймения.

Приборы не должны иметь следов коррозии и механических повреждений, влияющих на их работу. Перемещения подвижных частей должны осуществляться плавно, без заеданий.

Приборы, не удовлетворяющие указанным требованиям, дальнейшей поверке не подлежат.

7.3.2 Опробование

При опробовании приборов необходимо проверить общую работоспособность согласно эксплуатационной документации.

Работоспособность никелевого прибора проверяют для каждого диапазона (поддиапазона) с применением рабочей меры толщины никелевого покрытия и кондуктора, обеспечивающего попадание постоянного магнита в заданную точку рабочей меры. Рабочие меры толщины никелевого покрытия и кондуктор входят в комплект поставки прибора.

Работоспособность хромового прибора для каждого диапазона проверяют с помощью имитатора толщины хромового прибора и кондуктора, обеспечивающего попадание постоянного магнита в заданную точку имитатора. Имитаторы толщины хромового прибора и кондуктор входят в комплект поставки прибора.

7.3.3 Определение основной погрешности никелевого прибора

Для определения основной погрешности никелевого прибора выбирают три меры никелевого покрытия, толщина которых соответствует началу, середине и концу диапазона (поддиапазона). На каждой мере проводят пять измерений поверяемым прибором. Результаты измерений заносят в таблицу протокола, форма которого приведена в приложении Г. Систематическую составляющую погрешности определяют по формуле

,                                                      (6)

где — разность номинального значения меры и показания поверяемого прибора при -м измерении

.                                               (7)

Случайную составляющую погрешности определяют по формуле

,                                                           (8)

где — коэффициент Стьюдента. При доверительной вероятности 0,95 и числе наблюдений 5 коэффициент Стьюдента 2,78;

— среднее квадратическое отклонение случайной составляющей погрешности поверяемого прибора

.                                                (9)

Основная погрешность поверяемого прибора определяется формулой:

.                                                       (10)

Основная погрешность не должна превышать значение предела допускаемой основной погрешности мер, указанного в документации на поверяемый прибор с учетом для всех измеренных точек поверяемого диапазона (поддиапазона). В противном случае серию измерений для данного диапазона (поддиапазона) необходимо повторить. При повторном превышении допускаемой основной погрешности прибор бракуется.

7.3.4 Определение основной погрешности хромового прибора

Для определения основной погрешности хромового прибора выбирают шесть мер толщины хромового покрытия, которые нанесены на три меры никелевого покрытия, толщина которых соответствует началу, середине и концу диапазона (поддиапазона), причем на каждой мере никелевого покрытия нанесены две меры хромового покрытия.

Проводят по пять измерений поверяемым прибором на каждой мере хромового покрытия. Результаты измерений заносят в таблицу протокола, форма которого приведена в приложении Г.

Основную погрешность хромового прибора определяют аналогично погрешности никелевого прибора, как указано в п.7.3.3.

7.3.5 Оформление результатов поверки

При положительных результатах поверки ставят клеймо о поверке в паспорте на прибор или выписывают свидетельство о поверке установленного образца.

Приборы, забракованные при поверке, к эксплуатации не допускаются. В документах по оформлению результатов поверки делают записи о непригодности к эксплуатации.

Приложение А

(рекомендуемое)

Прибор типа

заводской N

изготовленный

(год изготовления, предприятие)

принадлежащий

поверенный при помощи образцовых средств

Условия проведения контроля:

температура

влажность

атмосферное давление

Проверка работоспособности прибора

Номинальное значение толщины покрытия рабочей меры, мкм

Измеренные значения толщины покрытия рабочей меры, мкм

Разность между средним измеренным и номинальным значениями толщины покрытия рабочей меры, мкм

1

2

3

Среднее

По результатам проверки работоспособности прибор признается

годным, негодным

к дальнейшей эксплуатации.

Определение толщины никелевого покрытия

Точки изделия, в которых проводится измерение толщины никелевого покрытия

Измеренные значения толщины никелевого покрытия, мкм

1

2

3

Среднее

1

2

…

Оператор:		Дата испытаний:

Приложение Б

(справочное)

Конструкция и размеры образцовых мер толщины никель-хромовых покрытий приведены на рисунке Б. 1.

     

1 — плоскопараллельное немагнитное металлическое основание; 2 — никелевое покрытие; 3 — хромовое покрытие; — толщина основания меры, равная (8±2) мм

     
Рисунок Б.1 — Конструкция и размеры образцовых мер толщины

Приложение В

(рекомендуемое)

Прибор типа

заводской N

изготовленный

(год изготовления, предприятие)

принадлежащий

поверенный при помощи образцовых средств

Условия проведения контроля:

температура

влажность

атмосферное давление

Проверка работоспособности прибора

Номинальное значение имитатора толщины покрытия

Показание прибора на имитаторе толщины покрытия

Разность между средним показанием прибора и номинальным значением имитатора

1

2

3

Среднее

По результатам проверки работоспособности прибор признается

годным, негодным

к дальнейшей эксплуатации.

Определение толщины хромового покрытия

Точки изделия, в которых проводится измерение толщины хромового покрытия

Показание прибора до нанесения хромового покрытия

Показание прибора после нанесения хромового покрытия

Определение толщины хромового покрытия по номограмме

1

2

3

Среднее

1

2

3

Среднее

1

2

…

Оператор:		Дата испытаний:

     

Приложение Г

(рекомендуемое)

Прибор типа

заводской N

изготовленный

(год изготовления, предприятие)

принадлежащий

поверенный при помощи образцовых средств

Условия проведения контроля:

температура

влажность

атмосферное давление

шифр методики поверки

шифр документа, в котором приведены

требования к погрешности прибора

Номинальное значение толщины покрытия образцовой меры, мкм

Измеренные значения толщины покрытия рабочей меры, мкм

Разность между средним измеренным и номинальным значениями толщины покрытия образцовой меры, мкм

Составляющие погрешности, мкм

Основная погрешность, мкм

1

2

3

4

5

Среднее

Система- тическая

Случайная

Полученная погрешность прибора

Допускаемая погрешность прибора

По результатам поверки прибор признается

к эксплуатации.

годным, негодным

Поверитель:

Дата поверки:

[1]	Правила 50.2.002-94	Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок осуществления государственного метрологического надзора за выпуском, состоянием и применением средств измерений, аттестованными методиками выполнения измерений, эталонами и соблюдением метрологических правил и норм
[2]	Правила 50. 2.006-94	Государственная система обеспечения единства измерений. Порядок проведения поверки средств измерений

          

УДК 389.6:538.27.08:006.354	ОКС 17.220
Ключевые слова: пондеромоторный метод, меры покрытий, никелевое покрытие, хромовое покрытие, отрывная сила

Магнитный отрывной метод — Энциклопедия по машиностроению XXL

Наиболее простым является магнитно-отрывной метод (приборы МТ-2, МТА-2, МТА-2М, МТА-3), используемый для измерения толщины немагнитных покрытий (в том числе гальванических,  [c.613]

Основы магнитного отрывного метода. Метод основан на измерении силы притяжения или, вернее, силы, необходимой для отрыва постоянного магнитика от поверхности испытуемой ферромагнитной детали и убывающей с увеличением толщины покрытия.  [c.290]

С. М, Рождественский, Магнитный отрывной метод измерения толщины покрытий, Оборонгиз, 1950.  [c.300]

Физические методы могут быть нескольких видов. Может быть использован метод взвешивания до и после покрытия. Если формы детали позволяют, то используют отрывной и индукционный магнитные методы. Отрывной магнитный метод основан на измерении силы отрыва постоянного магнита или силы тока при отрыве электромагнита от поверхности испытуемой детали. Индукционный магнитный метод основан на измерении магнитного потока, проходящего в сердечнике электромагнита. Измеренная сила притяжения магнита или магнитный поток является функцией толщины покрытия.  [c.416]

Магнитный метод. Отрывной магнитный. метод основан на измерении силы отрыва магнита от поверхности испытуемой детали. Приборы, принцип работы которых основан на магнитном методе измерения толщины покрытий, делятся на приборы с постоянными магнитами, силу отрыва от детали (или притяжения) которых измеряют при помощи пружинных динамометров, и приборы с электромагнитами, силу отрыва от детали которых измеряют по изменению силы тока намагничивания.  [c.94]

Для измерения толщины покрытий магнитным методом получили распространение в основном два типа приборов индукционные и отрывные.  [c.486]

Толшкиомеры, принцип раСсты которых основан на магнитном отрывном методе, просты по конструкци и пор-тативии. Имеются так ке приборы карандашного типа. Предел измерения этими приборами О—50 мкм. Наибольшая погрешность измерения достигает 10 о продолжительность измерения 5-6 с.  [c.94]

В последние годы отрывной метод все больше и больше начинает использоваться для целей структуроскопии. Так, толщиномер МТ-2 успешно был использован для контроля магнитных свойств листовой стали переходного класса, эксплуатационные характеристики которой находятся в прямой связи с соотношением между магнитной и немагнитной фазами.  [c.219]

Магнитный метод имеет две разновидности. Отрывной магнитный метод (рис. 5.1, а) основан на измерении с помощью пружины 4 усилия, которое необходимо приложить к магниту для отрыва его от поверхности покрытия 2, нанесенного на основной металл 1. Сила отрыва магнита коррелирует с толщиной покрытия. Метод хорошо зарекомендовал себя в производственных условиях при серийном и массовом выпуске изделий [134]. Для определения толщины покрытий предварительно строятся градуировочные кривые для эталонных юбразцов с известной то.чщиной покрытия, К недостаткам метода следует отнести влияние чистоты и структуры покрытия, а также термической обработки и химического состава основного металла на результаты измерений. Метод применяется для оценки толщины немагнитных покрытий, нанесенных на ферромагнитную основу, возможно использование его и в тех случаях, когда магнитные свойства материалов резко различаются. Некоторые приборы, основанные на этом методе, выпускаются серийно (толщиномер конструкции Н. С. Акулова, ИТП-5 и др.) и характеризуются простотой конструкции и портативностью. Пределы измерения этими толщиномерами О—2000 мкм. Наибольшая погрешность измерения 10% продолжительность измерения 5—6 с. В некоторых конструкциях приборов постоянный магнит заменен на электромагнит, и усилие измеряется не пружинными динамометрами, а изменением силы тока намагничивания.  [c.82]

В отрасли проводят измерение толщины хромового защитного (износостойкого антикоррозионного, с высокой твердостью и большим сопротивлением механическому износу) покрытия плунжеров и штоков силовых гидроцилиндров крепи на заводах-изготовителях и ремонтных предприятиях, а также при входном контроле. Контроль толщины хромового покрытия проводится магнитным методом с помощью приборов МТ-20Н, МТ-ЗОН, МТ-40НЦ (допускается применять и прибор МИП-10, имеющий несколько большую погрешность) и магнитных толщиномеров МТА-2 отрывного типа.  [c.83]

Отрывной магнитный метод рекомендуется применять для измерения немагнитных покрытий на ферромагнитной основе или в случае резкого различия магнитных свойств покрытия и ОСНОЕЫ.  [c.94]

ПЕРМЕАМЕТР, прибор для исследования магнитных свойств ферромагнитных материалов. Название происходит от английского слова permeability (проницаемость). П. служат для получения кривых намагничения, гл. образом основной кривой намагничения и кривой гистерезисного цикла. Получение кривых намагничения сводится к определению магнитной индукции (см.) в испытуе-мохм образце и соответствующей ей напряженности магнитного поля. В зависимости от метода измерения магнитной индукции различают отрывные П., магнито-электри-ческие и П. для измерения баллистическим методом.  [c.119]

---

Конструктивные особенности и применение электромагнитных замков

Электромагнитные замки – это исполнительные устройства, которые обеспечивают удержание двери в закрытом положении и управляются с помощью команды от домофона, контроллера, системы контроля и управления доступом, вынесенной кнопки или прочих управляющих устройств. Используя специальные контроллеры можно открывать электромагнитный замок с помощью ввода пароля, магнитных карт, брелков, Touch Memory и прочих электронных ключей-идентификаторов.
 

Преимущества:

• Долговечность – отсутствуют трущиеся детали, благодаря чему исключается износ устройства. Данный параметр наиболее актуален для объектов с большой проходимостью людей.
• Стойкость к взломам – в таком замке нет механизмов, поэтому взломать запорное устройство отмычками не удастся.
• Надёжность – замок способен обеспечить удержание тяжёлых металлических дверей, ворот и калиток.
• Простота конструкции и легкость монтажа – накладные и врезные типы замков легко устанавливаются на самые различные двери, без проведения существенных работ, подготовки основания и изменения конструкции дверей.

Принцип работы электрозамка

Электромагнитные замки состоят из двух элементов – корпус с электрической частью и электромагнитом, который устанавливается на дверной коробке и ответная пластина (якорь), которая монтируется на дверном полотне. Для удержания пластины на обмотку электромагнитной катушки в постоянном режиме подаётся напряжение 12В, что приводит к образованию сильного электромагнитного поля. Поскольку ответная пластина изготовлена из металла с большой магнитной проницаемостью под действием магнитного поля она притягивается вместе с дверью к электрозамку и удерживается до подачи команды открытия.
При открытии замка цепь на электромагнитную катушку обрывается, магнитное поле исчезает, и дверь открывается. Поскольку для открытия необходимо обесточить замок, многие характеризуют данный принцип открытия как недостаток электромагнитных запорных устройств, поскольку при пропадании или повреждении электросети дверь с ЭМЗ автоматически отпирается.

С другой стороны, данная особенность является и преимуществом, поскольку по нормам пожарной безопасности электрозамки должны беспрепятственно открываться в случае аварийной ситуации. Таким образом, электрозамки в большинстве случаев используются для аварийных выходов и внутренних перегородок в здании. На основных входах двери, как правило, дополнительно оснащают механическими замками.

Виды электромагнитных замков:

Все электрозамки различаются по методу установки, типу открытия, силе удержания и наличию дополнительных опций.

По способу монтажа различают:

• Накладные – самые распространённые типы замков. Устанавливаются на основании дверной коробки или стены, а ответная планка на дверное полотно, характеризуются лёгким и простым монтажом. Чаще всего накладные электрозамки устанавливают на верхней горизонтальной части дверной конструкции, поскольку установка сбоку или снизу будет отнимать часть дверного проёма и препятствовать свободному проходу людей.
• Врезные – не занимают дверной проем, поскольку ответная часть врезается в дверное полотно, а сам замок в стену либо дверную коробку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По типу открытия электромагнитные замки разделяются на:

• Удерживающие (отрывные)
• Сдвиговые

Удерживающие замки в большинстве случаев имеют накладной тип установки и являются одними из самых популярных, поскольку характеризуются отсутствием трущихся деталей и надёжной конструкцией. Ответная планка открывается по типу прямого отрыва от магнита, поэтому установка ЭМЗ не требует точного совпадения планок замка, благодаря чему при небольших просадках или искривлениях дверной конструкции, замок продолжит надёжно фиксировать и удерживать двери.

Сдвиговые электромагнитные замки выпускаются во врезном типе конструкции и позволяют скрытно установить замок в центральной части дверного проёма. Электромагнит в сдвиговых замках функционирует не напрямую, как в удерживающих ЭМЗ, а на сдвиг язычка в поперечном направлении, который и запирает дверь, поэтому в таких устройствах имеются небольшие трущиеся элементы. Сдвиговые замки гораздо сложнее в монтаже, требуют высокой точности установки планок напротив друг друга и наличия определённого люфта и зазора между удерживающими кромками пластин.

Сила удержания – это основной параметр всех электромагнитных замков, характеризует усилие, которое необходимо направить на дверь для отрыва ответной планки от электромагнита. Сила удерживания замков обычно указывается в килограммах; с увеличением силы увеличивается надёжность и соответственно физические размеры ЭМЗ. Существуют модели замков с силой удержания от 100 до 1000 кг.

Дополнительные опции

Некоторые модели электромагнитных замков могут оснащаться встроенными датчиками положения двери и платами управления.

Известно, что при помощи специальных наклеек или при наличии коррозии на металлических планках сила удержания замка может уменьшаться и в некоторых случаях дверь вовсе можно открыть небольшим усилением при активном замке. Датчик Холла реагирует на срабатывание электромагнитного замка, поэтому если замок не был надёжно зафиксирован или сила удержания уменьшилась, на пульте управления СКУД отобразится соответствующее уведомление. Магнито-герконовый датчик реагирует на закрытие двери в не зависимости от состояния замка. Оба типа датчика существенно увеличивают эффективность замка, а также позволяют контролировать количество проходящих людей.

Контроллеры могут использоваться для автономной работы замка без управляющих устройств. Достаточно подключить к контролеру внутреннюю кнопку открытия или внешние считыватели ключей.

Рекомендации по выбору электромагнитного замка для разных видов дверей

 

Перед покупкой определитесь с типом электромагнитного замка по методу установки – накладной или врезной, с учетом дверной конструкции. Также выбор зависит от направления дверей – открытие внутрь или наружу. Для двусторонних дверей подойдёт только врезной электромагнитный замок. Для двойных односторонних дверей можно приобрести дверной замок с двумя катушками и раздельными ответными планками.

Основным критерием выбора является сила удержания замка. Для легких межкомнатных дверей следует выбирать замки с усилием от 100 до 200 кг. Выбирая электромагнитный замок на калитку или ворота из металла, необходимы ЭМЗ с силой 300-500 кг и выше в зависимости от веса и мощности конструкции. Также необходимо учитывать характеристики надёжности самой двери: устанавливать мощный электромагнитный замок на стеклянную дверь или дверь из ДСП не имеет смысла, так как при эксплуатации крепление замка или  конструкция двери могут быть нарушены.

Рекомендации по установке и подключению

1. Используйте дверной доводчик для исключения сильных ударов при закрытии двери. Это позволит сохранить и замок, и саму дверь.

2. При установке накладных замков в верхней части двери учитывайте вес самого запорного устройства и надёжность двери, поскольку в результате нагрузки тяжёлого замка может произойти искривление двери, перекос коробки и прочие повреждения.

3. Используйте качественный кабель для подачи питания и старайтесь не отдалять источник электросети от замка (рекомендуется не более 5 метров кабеля). Тонкие провода с небольшим сечением, а также слишком удлинённая проводка может стать причиной недостаточного питания замка, что в свою очередь уменьшает силу удержания. Для работы ЭМЗ требуется 12В или 24В постоянного тока.

4. Следите за точным совпадением пластин при установке врезного замка. Для регулировки пластины, как правило, комплектуются регулирующими винтами, что позволяет отрегулировать электромагнитный замок на двери при перекосах коробки, движении стены, прогибе двери и пр.

5. При работе ЭМЗ в автономном режиме, кнопка открытия или разблокировки подключаются на разрыв участка цепи к электрокатушке в нормально-замкнутом состоянии.
 

Практика бизнеса: выбираем грузоподъемный электромагнит

Еще несколько десятков лет назад главным устройством, служащим для переноса грузов, были стропы. Но, согласитесь, пользоваться ими далеко не всегда удобно. Есть некоторые грузы, которые стропами перенести можно, но уж больно это хлопотно. И здесь на помощь приходит специализированное подъемное оборудование, в частности, грузоподъемные электромагниты. О том, как правильно их выбирать и где использовать, мы сейчас и расскажем, а помогут нам в этом специалисты «Кировского завода электромагнитов «ДимАл».

Сперва выясним, когда удобнее и выгоднее использовать электромагнит для переноса груза, а не другое оборудование. Проще говоря, ответим на следующий вопрос: Когда электромагнит нужен как воздух?

Во-первых, без грузоподъемного электромагнита довольно сложно перегрузить большое количество черного металла. Это листовой прокат, различный сортовой прокат, скрап и так далее.

Во-вторых, если вам нужно перенести трубы, пластины и прочие металлические изделия, связанные вместе, то здесь электромагнит практически незаменим.

В-третьих, если вам необходима скорость, то вам точно нужен электромагнит. Ведь переносить груз с помощью этого устройства очень просто и быстро, а его производительность куда больше, чем у любого другого грузоподъемного устройства.

В-четвертых, если вы сторонник безопасного производства и заботитесь о своих сотрудниках, то и здесь без магнита никуда. Ведь применение грузоподъемных электромагнитов исключает присутствие в рабочей зоне человека, что увеличивает безопасность проводимых работ.

Следующий момент, на котором стоит заострить внимание — форма грузоподъемных электромагнитов и их специализация.

Итак, практически все магниты делятся на две большие группы – круглые и прямоугольные с плоской рабочей поверхностью. Круглые грузоподъемные электромагниты, в основном, применяются для переноса скрапа. Они отличаются глубоким и мощным электромагнитным полем, а их грузоподъемность зависит от диаметра электромагнита, создаваемой им магнитодвижущей силы (произведение числа витков катушки на потребляемый электромагнитом ток), плотности металлолома.

Прямоугольные грузоподъемные электромагниты используют для переноса слябов, листового проката, квадратной и круглой заготовки. Для переноса круглой заготовки, а также толстостенных труб большого диаметра, прямоугольные электромагниты изготавливают со специальными полюсами, предотвращающими скатывание груза с рабочей плоскости электромагнита.

Кроме того, есть электромагниты, которые предназначены для переноса конкретного вида проката. Подобное оборудование выпускается в единичных экземплярах строго под определенного заказчика в соответствии с его индивидуальными требованиями.

С тем, для чего необходим грузоподъемный электромагнит, мы определились. Разобрались и с типами электромагнитов. Теперь осталось обозначить ключевые моменты, на которые стоит обратить внимание при выборе подобной техники.

1. Отрывное усилие на гладкой плите толщиной не менее 200 мм. Данный параметр является качественной характеристикой электромагнита и указывает, какое усилие необходимо приложить, чтобы оторвать электромагнит от примагниченной плиты.

2. Грузоподъемность на данном виде металла. Грузоподъемность электромагнита очень сильно зависит от вида перегружаемого металла: максимальную грузоподъемность электромагнит развивает на слябе, минимальная грузоподъемность на стружке, скрапе и изделиях из чугуна.

3. Потребляемый ток. Частично характеризует магнитодвижущую силу (МДС) электромагнита.

4. Габаритные размеры, масса электромагнита. Диаметр (длина-ширина) говорит о площади рабочей плоскости электромагнита. Данный параметр с учетом МДС характеризует грузоподъемность электромагнита.

На этом все. Мы перечислили основные моменты, которые следует учитывать при выборе грузоподъемного магнитного оборудования. Однако это не значит, что с распечаткой данной статьи можно идти выбирать соответствующую технику. Ведь выбор грузоподъемного электромагнита  процесс, во многом, индивидуальный. Поэтому перед покупкой нужно обязательно проконсультироваться со специалистами, которые ответят на конкретные вопросы, касающиеся непосредственно вашего предприятия. Вот лишь некоторые из них:

— Какой вид металла необходимо перенести (дело в том, что грузоподъемность одного и того же электромагнита на различном металле разная)?

— Какова максимальная масса переносимого металла?

— Какова грузоподъемность крана, удовлетворяет ли она формуле: грузоподъемность крана = масса груза + масса навесного оборудования?

Кто может грамотно ответить на эти другие вопросы, возникающие при выборе грузоподъемного электромагнита, и может подобрать нужное оборудование? Сделать это могут, например, специалисты «Кировского завода электромагнитов «ДимАл». Ведь они занимаются не только продажей, но и производством электромагнитов, а значит знают данный продукт так, как никто другой. 

Индукционные магнитные методы — Справочник химика 21

    Магнитные методы определения толщины покрытий бывают отрывные и индукционные. [c.194]

    Двухкатушечный (индукционный) метод детектирования сигналов ЯМР был впервые использован для наблюдения ЯМР в лаборатории Ф. Блоха. В этом методе детектор представляет собой катушку, ось которой ориентирована перпендикулярно как к направлению внешнего постоянного магнитного поля Яо, так и к оси катушки генератора, создающего переменное поле Я]. Образец помещают внутрь приемной катушки (рис. 16). Благодаря такому расположению катушек, детектор не чувствует сигнала генератора, т. е. прямой связи между генератором и приемником нет.  [c.48]

    Получил распространение промышленный кондуктометр, основанный на измерении индукционным методом сопротивления витка из анализируемой жидкости, образованного погружением в нее чувствительного элемента датчика. Датчик состоит из двух трансформаторов питающего и дифференциального. Участок контролируемой жидкости служит витком связи между этими трансформаторами. Ток в жидкостном витке, наведенный полем трансформатора питания, создает магнитный поток, возбуждающий ток в обмотках дифференциального трансформатора. При изменении электропроводности жидкостного витка изменяется величина тока в обмотках дифференциального трансформатора, и схема прибора оказывается в состоянии небаланса. Мерой электропроводности контролируемой жидкости служит устраняющее этот небаланс перемещение плунжера компенсационной катушки вторичного прибора и связанной с ним указывающей стрелки. [c.33]

    По способу получения первичной информации различают следующие методы магнитного вида контроля магнитопорошковый (МП), магнитографический (МГ), феррозондовый (ФЗ), эффекта Холла (ЭХ), индукционный (И), пондеромоторный (ПМ), магниторезисторный (МР). С их помощью можно осуществить контроль сплошности (методами дефектоскопии) (МП, МГ, ФЗ, ЭХ, И) размеров (ФЗ, ЭХ, И, ПМ) структуры и механических свойств (ФЗ, ЭХ, И). [c.329]

    ИНДУКЦИОННЫЕ МАГНИТНЫЕ МЕТОДЫ [c.420]

    I Индукционный магнитный метод основан на измерении магнитного потока, проходящего в сердечнике электромагнита. Сила притяжения магнита зависит от толщины покрытия. Чем больше толщина покрытия, тем меньше сила отрыва магнита. Однако строго пропорциональной зависимости здесь нет, так как на результаты измерения оказывают влияние структура основного металла, чистота поверхности, форма изделия и другие факторы. Поэтому с помощью специальных эталонов, толщина покрытия которых известна, получают градуировочную зависимость показаний прибора от толщины покрытия. [c.194]

    С точки зрения возможностей автоматизации контроля наиболее благоприятными являются вихретоковой вид контроля, магнитные методы с феррозондовыми, индукционными и тому подобными типами преобразователей, радиационный радиометрический метод и некоторые виды тепловых методов. Главные их преимущества заключаются в отсутствии необходимости прямого контакта преобразователя с изделием и представлении информации о дефектах в виде показаний приборов. Перечисленным методам уступает ультразвуковой метод, для которого необходим акустический контакт преобразователей с изделием, например через слой воды. Трудность автоматизации других методов заключается в необходимости визуальной обработки информации о дефектах, которую эти методы представляют. [c.20]

    Средства измерений и контроль магнитных параметров постоянных магнитов. Методы и сродства поверки 41 06—165—81 Аппаратура измерительная индукционного каротажа. Методы [c.248]

    Одним из факторов, влияющих на толщину диффузионного слоя, является интенсивное перемешивание расплава. В настоящее время используются различные методы перемещивания расплавленной зоны, такие как индукционный, магнитный, механический и др. Однако все эти методы недостаточно эффективны, так как вызывают в основном перемещивание во всем объеме расплава и незначительно влияют на пограничный слой. Кроме того, при перемешивании расплавленной зоны в процессе зонной плавки имеется опасность загрязнения расплава и возникают дополнительные конструктивные трудности. [c.415]

    Индукционные тигельные печи емкостью более 2 т и мощностью свыше 1000 кВт питаются от трехфазных понижающих трансформаторов с регулированием вторичного напряжения под нагрузкой, подключаемых к высоковольтной сети промышленной частоты. Печи выполняют однофазными, и для обеспечения равномерной нагрузки фаз сети в цепь вторичного напряжения подключают симметрирующее устройство, состоящее из реактора L с регулированием индуктивности методом изменения воздушного зазора в магнитной цепи и конденсаторной батареи Сс, подключаемых с индуктором по схеме треугольника (см. АРИС на рис. 3.20). Силовые трансформаторы мощностью 1000, 2500 и 6300 кВ-А имеют 9—23 ступени вторичного напряжения с автоматическим регулированием мощности на желаемом уровне.  [c.150]

    Индукционный нагрев получил широкое распространение при выращивании тугоплавких монокристаллов методом Чохральского и зонной плавки. Этот способ нагрева основан на возбуждении электрических токов в нагреваемом теле (в тигле) переменным электромагнитным полем. При этом выделяемая мощность зависит от размеров и физических свойств нагреваемого тела (удельного электрического сопротивления и магнитной проницаемости). Кроме того, мощность зависит от частоты и напряженности электромагнитного поля, источником которого служит индуктор. Так как индукционному нагреву свойственно неравномерное выделение мощности, то для сглаживания этого эффекта тигель с веществом обычно вращается в индукторе. В приповерхностном слое тигля выделяется порядка 86% всей мощности. При этом глубина проникновения тока высокой частоты может быть оценена из соотношения [c.132]

    Остаточная индукция намагниченных деталей с большим коэффициентом размагничивания может быть определена несколькими методами индукционным (деталь перемещают через измерительную катушку), ферро-зондовым (измеряют магнитный момент детали) и др.  [c.367]

    Индукционный метод измерения магнитной (динамической) проницаемости основан на том, что если поддерживать неизменной амплитуду напряженности намагничивающего поля, то амплитудная (или динамическая) проницаемость будет пропорциональна амплитуде индукции в контролируемой детали (если ее размеры остаются неизменными). Обычно используют дифференциальную схему, с помощью которой и определяют изменение магнитной проницаемости контролируемой детали по сравнению с магнитной проницаемостью образца. [c.367]

    Закон Кюри не распространяется на область очень низких температур, однако уравнение (188) все же может быть использовано с введением соответствующих поправок. Магнитная восприимчивость X определяется с помощью индукционных методов. [c.237]

    Индукционная система. Спины прецессируют в приложенном радиочастотном поле. Поле, генерируемое этой прецессией, воздействует на вторичную обмотку под прямым углом к приложенному радиочастотному полю и к постоянному магнитному полю. Прямое взаимодействие между приложенным высокочастотным полем и приемной катушкой невозможно. Второй метод изображен схематически на рис. 176. [c.409]

    В зависимости от способа регистрации (фиксации) магнитных полей рассеяния различают магнитопорошковый, индукционный и магнитографический методы магнитной дефектоскопии. [c.313]

    Индукционный метод нагрева основан на том, что если электропроводный материал поместить в переменное магнитное поле, то вследствие электромагнитной индукции в нем возникнет электродвижущая сила, которая обусловливает появление тока. [c.21]

    Авторы считают целесообразным рассматривать индукционный нагрев как особый метод нагрева, так как, несмотря на общность с методом сопротивления в отношении конечной стадии преобразования электрической энергии, передача ее к нагреваемому материалу происходит специфическим путем электрическая энергия источника питания преобразуется в энергию магнитного поля, которая в нагреваемом материале вновь превращается в энергию электрическую и затем в тепловую.  [c.21]

    Специфической особенностью индукционного метода нагрева является передача электрической энергии к нагреваемому материалу посредством переменного магнитного потока, т. е. индуктивным путем. Переменный ток, проходя по индуктору (см. рис. 4) в виде цилиндрической катушки, создает переменный магнитный поток, сцепляю- [c.79]

    Сушка лакокрасочных покрытий индукционным мето-тодом основана на нагревании вихревыми токами окрашенного изделия, находящегося в переменном магнитном поле. При этом методе сушки лакокрасочный слой прогревается снизу вверх, что наиболее благоприятно для высыхания лакокрасочной пленки. [c.237]

    Для нагревания в широком диапазоне температур применяется электрический нагрев. Электрические нагреватели удобны для регулирования, обеспечивают создание хороших санитарно-гигиени-ческих условий, но относительно дороги. В зависимости от способа преобразования электрической энергии в тепловую применяют электропечи сопротивления, индукционный нагрев, нагрев токами высокой частоты и электродуговой нагрев. В электропечах сопротивления преобразование энергии осуществляется через жаростойкие проводники с высоким удельным электрическим сопротивлением. Индукционный нагрев основан на использовании теплоты, выделяющейся за счет вихревых токов Фуко, возникающих под действием переменного магнитного поля. Этот метод обеспечивает равномерный нагрев, но дорог. Высокочастотный нагрев основан на превращении в теплоту энергии колебания молекул диэлектриков в переменном электрическом поле. Он обеспечивает равномерное нагревание материала по всей толщине. Однако из-за необходимости применения довольно сложной аппаратуры с низким коэффициентом полезного действия этот метод дорог и используется лишь в производствах ценных высококачественных материалов. Электродуговой нагрев основан на использовании электродуго- [c.362]

    Способы циклотронного нагрева ионов. В первой экспериментальной работе, посвящённой ИЦР-методу разделения изотопов [3], были использованы два способа циклотронного нагрева индукционный, осуществляемый путём наложения на постоянное однородное магнитное поле слабого переменного, и электростатический, в котором разность потенциалов в плазме создавалась за счёт контакта с торцевыми электродами, присоединёнными к источнику переменного напряжения.  [c.316]

    Основаны на регистрации магнитных полей рассеяния над дефектами или магнитных свойств контролируемого объекта. Применяют для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов в деталях и полуфабрикатах различной формы, изготовленных из ферромагнитных материалов. К ним относятся магнитно-порошковый, магнитно-графический, феррозондовый, магнитно-индукционный и другие методы. [c.33]

    При индукционном методе переплавки тепло развивается в самом переплавляемом металле за счет вихревых токов, наводимых магнитным полем индуктора. [c.533]

    Защитное покрытие эмалью этиноль контролируют выборочно через каждые 0,5 км. При этом проверяют равномерность слоя, отсутствие пропусков, подтеков и пузырей (внешним осмотром) толщину (индукционным или магнитным толщиномером) и прилипаемость покрытия (методом решетчатого и параллельного надрезов) сплошность покрытия (дефектоскопом при напряжении 6 кВ). [c.211]

    В последнее время все большее применение находят индукционные расходомеры РИ и ИР отечественных заводов измерительных приборов. Главное достоинство его — отсутствие непосредственного контакта чувствительных элементов датчика с кислотой. При устройстве прибора используется один из так называемых бесконтактных методов измерения расхода. Данный метод основан на явлении электромагнитной индукции если поток электропроводной жидкости (в нашем случае фосфорной кислоты) пересекает силовые линии магнитного поля, то в жидкости, как в движущемся проводнике, индуцируется электродвижущая сила, величину которой легко найти по формуле [c.228]

    В последние годы интенсивно развивается техника контроля состояния деталей и узлов при ремонте, расширяется выпуск средств контроля и испытания. Для быстрого и точного выявления деталей, подлежащих ремонту или замене, разработаны и внедряются методы дефектоскопического контроля, позволяющие выявить поверхностные трещины, внутренние дефекты, нарушения герметичности и т. п. Для обнаружения поверхностных трещин, пор используют капиллярные (цветная дефектоскопия), ультразвуковые, магнитные, индукционные и другие методы.  [c.180]

    При индукционном методе нагрева тепло выделяется только в зоне действия магнитного поля. Поскольку это поле наводится только в непосредственной близости от катушки, тепло выделяется в той части детали, которая находится внутри катушки. [c.126]

    Магнито-флотационный метод является одним из методов прямого определения плотности, основанных на использовании закона Архимеда, т.е. измерения кажущегося веса объекта с известным объемом и массой, погруженного в жидкость. В магнито-флотационных денсиметрах таким объектом является магнитный поплавок с постоянным или наведенным магнитным моментом. Его вес определяется по силе магнитного поля, необходимого для подвешивания (флотации) поплавка в испытуемой жидкости. Магнитное поле создается пропусканием постоянного тока через поддерживающую катушку. Поплавок удерживается в стабильном положении при помощи следящих автоматических систем с различного рода датчиками положения (фото-, индукционные и [c.22]

    В настоящее время для измерения концентрации серной кислоты на установках концентрирования внедряются бесконтактные кондуктометрические низкочастотные концентратомеры типа КНЧ-1. Принцип их работы основан на индукционном методе измерения сопротивления витка анализируемой жидкости, который образуется при погружении в нее чувствительного элемента датчика. Этот элемент состоит из питающего и дифференциального трансформаторов, а жидкостной виток является витком связи между ними. Под действием наведенной э. д. с. в жидкостном витке протекает ток, прямо пропорциональный электропроводности серной кислоты. При изменении электропроводности контролируемого раствора изменяется сопротивление жидкостного витка, что приводит к изменению магнитного потока. Возникающая при этом разность магнитных потоков создает сигнал на входе усилителя вторичного прибора. [c.693]

    Отличительной особенностью приборов, использующих индукционные методы измерения, является отсутствие электродов, подводящих переменный ток в раствор. В приборах этого типа электрический ток индуктируется в анализируемой жидкости при помощи переменного магнитного потока. Для этого используются токи частотой 50 гц и токи высокой частоты. [c.147]

    Балансировочный станок имеет станину, привод и опоры с люльками. Для торможения детали после замеров двигатель снабжается магнитным тормозом. Люльки в опорах могут колебаться в направлении, перпендикулярном оси балансируемой детали. К люльке присоединяется датчик колебаний. Датчик имеет виброщуп, упирающийся в люльку или в подшипниковую опору (ири балансировке в собственных опорах). Пpи.v1eнeниe находят индукционные, пьезоэлектрические, тензометрические датчики, а также оптические методы. [c.128]

    Если ПОД действием РЧ импульса намагниченность отклонится от оси z (т.е. от равновесного положения), то после выключения РЧ импульса намагниченность, в результате появления у нее поперечных компонент, начнет прецессировать вокруг направления поля В . Прецессия намагниченности создает модуляцию во времени связанного с этой намагниченностью магнитного поля. Если мы поместим образец в приемную катушку, то изменяющееся во времени магнитное поле создаст малое индукционное напряжение, которое может быть зарегистрировано с помощью соответствующих методов. Амплитуда этого сигнала пропорциональна резонансной частоте О), и намагниченности затухание сигнала во времени называют спадом свободной индукции (ССИ, free indu tion de ay, FID). [c.22]

    Разработаны и другие методы определения содержания ферритной составляющей (а-фазы), такие как пондеромоторный, основанный на измерении силы или момента силы, действующих на образец в постоянном магнитном поле, или силы отрыва постоянного магнита или электромагнита от испытуемой детали, или крутящего момента образца (анизометр Н.С. Акулова) магнитостатический, основанный на измерении магнитной проницаемости испытуемого материала индукционный, основанный на измерении комплексного сопротивления или индуктивности измерительной катушки и т.п. [c.362]

    Имеются три широко используемых метода наблюдения непрерывно возбуждаемого ядерно-магнитного резонанса. В двух методах применяют генератор, позволяюший менять частоту переменного поля Я1 в одном из них используется спектрометр Блоха [1], или, как его еще называют, спектрометр со скрещенными катушками , во втором — спектрометр ЯМР типа Паунда— Найта [64]. Третий тип спектрометров основан на применении радиочастотных мостов. Спектрометр со скрещенными катушками детектирует радиочастотный компонент ядерного намагничивания с помощью приемной катушки, которая расположена так, что ее ось перпендикулярна как направлению радиочастотного поля, так и направлению постоянного поля. Ядерное намагничивание наводит э. д. с. в этой катушке, которая затем усиливается радиочастотным приемником. С другой стороны, в спектрометре типа Паунда — Найта используется принцип изменения во время резонансного поглощения радиочастотного сопротивления индукционной катушки, которая включена в резонансный контур генератора и содержит образец. Выходное напряжение генератора или амплитуда колебаний пропорциональна Q колебательного контура, и, следовательно, изменение амплитуды колебаний происходит в момент резонансного поглощения. Соответствующее повышение степени изменения напряжения приводит к резонансному сигналу. Напряжения, непосредственно возникающие при обнаруживаемом резонансном поглощении, имеют значения в пределах от миллимикровольт до милливольт. [c.27]

    Индукционный метод контроля основан на обнаружении местных потоков рассеяния в подмагиичениом сварном соединении при помощи индукционной катушки, в которой наводится электродвижущая сила при перемещении ее в магнитном потоке рассеяния над дефектом. [c.315]

    К и е р а 3 р у ш а ю щ и м м с т о д м определения толп ины в СССР относят магнитный (прибор ИТ11-1) н электромагнитный индукционный (прибор ТПИ-1м) методы. Прибор ИТП-1 измеряет толщину покрытий (в пределах 10 — 500. чк.ч), нанесенных па ферромагнитный материал. Он представляет собой пру кинный динамометр, снабженный магнитом. [c.440]

    Кнеразрушающим методам определения толщины в СССР относят магнитный (прибор ИТП-1) и электромагнитный индукционный (прибор ТПН-1м) методы. Прибор ИТП-1 измеряет толщину покрытий (в пределах 10—500 мкм), нанесенных на феррома1нит-пый материал. Он представляет собой пружинный динамометр, снабженный магнитом. [c.437]

    Индукционные методы, в общем случае, недостаточно чувствительны для измерения магнитной восприимчивости. В случае ферро.магнитных веществ, особенио тех, у которых активный компонент находится в весьма дисперсном состоянии, недостаток индукционных методов заключается в том, что они не в состоянии обеспечить насыщение вещества. Эти недостатки делают менее привлекательной возможность использования таких приборов, как индукционный мост Биттера — Элмора, магнетометр То-буш — Бозорта и магнитные весы Рэнкина, хотя каждый из этих методов обладает тем желательным для данного случая свойством, что в них иет необходимости помещать перемещающийся образец на конце чувствительного подвеса. [c.396]

    Все ферромагнитные вещества теряют свой ферромагнетизм и становятся парамагнитными при определенной характерной для них температуре, называемой точкой Кюри. Определение точки Кюри имеет некоторое аналитическое применение и будет здесь кратко описано. Обзоры этой области даны Биттелем, Герлахом [43] и Нейманом [44]. Во всех пособиях по экспериментальному электричеству и магнетизму описываются два основных метода, применяемых в ферромагнитных исследованиях индукционный и магнетометрический [45]. Первый измеряет намагничение образца при помещении его в магнитное поле, создаваемое соленоидом. При выключении или перемене направления первичного тока во вторичной катушке, которая может быть присоединена к баллистическому гальванометру, возникает индуцируемый ток. Существует много различных вариантов измерения индуцируемого тока. Второй метод основывается на применении малого постоянного магнита, подвешенного так, чтобы он мог под влиянием внешнего магнитного поля вращаться, как стрелка компаса. Этот метод имеет также много вариантов. Оба метода применяются и в магнетохимических исследованиях. [c.24]

    Были сделаны многочисленные попытки установить зависимость магнитных свойств сталей от содержания в них углерода. Большинство этих методов основывалось на индукционном способе измерения проницаемости или коэрцитивной силы. Различные приборы этого типа, такие как карбометр [47], карбоанализа-тор [48] и коэрциметр [49], будут описаны ниже. [c.24]

    Магнитная индукция Бгз, В50, юо и полные удельные потери Р10/50. Л5/50 Л7/50 при перемагничивании с частотой 50 Гц определяли дифференциальным индукционным методом и на установке У-578. Образцы для исследований имели размеры 500X30 мм, каждый весил по 10 кг. [c.263]

---

(PDF) Расчет магнитного поля и сил в электромагнитных устройствах для разделения стальных листов

итераций, многократно повторяемых. Можно уменьшить количество итераций

, что означает сокращение времени расчета

, путем применения соответствующих

0.8r

20 40 60 80

100 • /.

a, электромагнит

Рис. 9 Распределение плотности магнитного потока Bz вдоль полюса сим-

оси метрии

оооо измерение

расчет

математическими методами и при правильном выборе исходных

данных.В случае электромагнита начальное значение

MMF можно оценить как 0 =

Bc

S / n0, где Bc равно

— значение плотности магнитного потока в сердечнике. Рекомендуется начинать с Bc, близкого к плотности магнитного потока насыщения

. Основная цель расчета — получить

подъемной силы Fy, которая удовлетворяет уравнению. 8. Легко повлиять на подъемную силу

в следующей итерации, например, изменяя MMF или

или

толщину дистанционирующего слоя.Остальные размеры, такие как

длина ярма и высота полюсов, не сильно влияют на Fy.

Эти размеры позволяют увеличить или уменьшить пространство, необходимое для

обмотки. Расчет обмотки

такой же, как и для других типов электро- магнитов постоянного тока

.

6 Выводы

Предложенные методы анализа магнитного поля и расчета

сил в магнитном поле, действующем на ферромаг-

сетчатые листы, адаптированы для CAD оборудования

для разделения стальных листов.Распределение напряженности магнитного поля

рассчитывается с помощью метода конечных разностей

. Методы расчета

полей и сил, которые были представлены, могут быть применены как в случае постоянных магнитов, так и в случае электромагнитов постоянного тока

. Экспериментальные испытания хорошо согласуются —

с результатами расчетов

[5],

например. Рис. 9.

7 Ссылки

1 SHELDON, S.J .: «Применение магнитов при обработке листового металла

», Sheet Met.Ind., 1977, October, pp. 928-932

2 GIERAS, J., and HIPPNER, M: «Магнитное разделение стальных листов»

Przegl. Elektrotech., 1983, 59, (1), pp. 4-8 (на польском языке)

3 MOLLER, W., and WOLF, W .: ‘Numerische Berechnung dreidimen-

sionaler Magnetfelder fur grosse Turbogenratoren bei feld-

abhangiger Permabilitat und Friebiger Stromdichteverteilung ‘,

Elektrotech. Z. ETZ A, 1973, 94, (5), pp. 276-282

4 STOLL, R.L .: «Анализ вихревых токов» (Oxford University

Press,

1974)

5 HIPPNER, M.: «Анализ магнитного поля и сил в электромагнитных сетях

для разделения стальных листов. Кандидатская диссертация, Технический университет

Вроцлав, Польша, 1983 г. (на польском языке)

6 ALDEFELD, B .: «Силы в электромагнитных устройствах». Compumag

Conference, Гренобль, Франция, 1978

7 ALDEFELD, B .: «Расчет и проектирование электромеханических устройств

», Philips Tech. Rev., 1980, 39, (3/4), pp. 78-86

8 WOODSON, H.H., and MELCHER, J.R .: «Электромеханическая динамика

, часть II: Поле, силы и движение» (Дж.Wiley & Sons, Inc.,

1968)

9 GOBY, F., PASCAL, J.P., and RAZEK, A .: «Моделирование сил в электромеханических компонентах

». Симпозиум по электромеханике

и промышленной электронике, применяемой в производственных процессах, S.

Феличе Чирчео Латина, Италия, 1985, стр. 233-237

Опечатка

ПАВИТРАН, К.Н., ПАРИМЕЛАЛАГАН, Р., SRID-

ХАРА РАО , G., and HOLTZ, J .: «Оптимальная конструкция

асинхронного двигателя для работы с инверторами источника тока

», IEE

Proc.

Б,

Электр.

Power

Appl.,

1987,134, (1),

pp.

1-8

В первом абзаце Раздела 7.2 на странице 7, ‘Рис.

следует читать: «Рис. 6 ‘.

5227B

114IEE ПРОЦЕДУРА, Vol. 134, Pt. B, № 2, МАРТ 1987

соображений по расширению масштабов процессов разделения магнитных шариков

Электромагниты — классический способ создания сильных магнитных полей .Если вы пропустите электрический ток через катушку, магнитное поле будет довольно небольшим. Но если вы обернете катушки вокруг железного ярма , вы сможете генерировать гораздо более сильные магнитные поля. К сожалению, если вам нужно увеличить масштаб процесса магнитной сепарации , вам также потребуется увеличить электрическую мощность стойки для магнитной сепарации и количество железа и меди, используемых для катушки.

Этот пост о биомагнитной сепарации с помощью стойки для магнитной сепарации и о том, как масштабировать этот процесс.Если вас интересует эта тема, скачайте нашу бесплатную электронную книгу The Basic Guide to Scale-Up Biom Magnetic Separation Processes :

Что происходит, когда мы используем большие магниты?

Тепло , выделяемое сопротивлением больших катушек, будет значительно больше при увеличении масштаба и потребует значительной системы охлаждения электромагнита. Теоретически вы можете отрегулировать значения магнитных полей или изменить профили поля, которые создают магнитную силу в устройствах биомагнитного разделения.Однако, если вы производите большие партии, вам необходимо точно контролировать регулируемые параметры электромагнита (электрический ток, полюсные наконечники, температура системы).

На производственных предприятиях вам нужно будет убедиться, что вы всегда используете в точности с теми условиями магнитной сепарации , которые вы уже проверили. Следовательно, при увеличении масштаба системы магнитной сепарации, в которой используется электромагнит, необходимо учитывать дополнительные затраты из следующих:

• Намного более крупный счет за электроэнергию
• Техническое обслуживание источника питания (для источника питания, соответствующего требованиям электромагнитной совместимости вашей лаборатории)
• Больше площади
• Холодильная инфраструктура, способная пропускать достаточно воды, чтобы контролировать температуру вашего устройства
• Обслуживание бывших в употреблении катушек, изоляций, электроники и ярма.

MRIs обычно используют сверхпроводящие катушки , чтобы избежать многих из вышеперечисленных проблем. Однако для системы, подобной МРТ, вам потребуется криогенно охладить катушки , что делает эту технологию слишком дорогой для устройства биомагнитного разделения.

Редкоземельные постоянные магниты, идеальное решение

Лучшей альтернативой электромагнитам является использование редкоземельных постоянных магнитов для создания необходимого профиля магнитного поля. Однородные биомагнитные системы разделения могут использовать эти редкоземельные магниты, потому что параметры процесса разделения в этих устройствах могут быть хорошо определены (например, оптимальная магнитная сила и профиль поля, необходимые для магнитного насыщения гранул).

С помощью редкоземельных постоянных магнитов можно достичь условий, сравнимых с условиями использования электромагнитов, с меньшим весом, отсутствием необходимости в системах охлаждения, без электроэнергии, без источника питания и без затрат на техническое обслуживание.Если устройство используется при температуре ниже 80 ° C, условия будут оставаться постоянными в течение десятилетий.

Таким образом, редкоземельные постоянные магниты представляют собой решение, обеспечивающее долгосрочную стабильность , небольшую занимаемую площадь и единовременную предоплату для самой системы без платы за обслуживание. По сравнению с электромагнитами, редкоземельные постоянные магниты являются гораздо более экономичным и надежным способом питания устройств биомагнитного разделения.

Не забудьте проверить эти сообщения в нашем блоге, чтобы получить более глубокое представление о увеличении масштабов процессов биомагнитного разделения :

Проверьте www.sepmag.eu/ebooks, чтобы получить доступ к БЕСПЛАТНЫМ электронным книгам по данной теме, или свяжитесь с нами. Мы будем рады помочь вам добиться эффективного процесса отделения магнитных шариков!

Eriez — Электромагниты с принудительным охлаждением

Электромагниты с принудительным охлаждением

<<

>>

Подвесные электромагниты с принудительным охлаждением Eriez

Компактные подвесные магниты с принудительным охлаждением обеспечивают традиционное качество, производительность, надежность и стоимость сепараторов Eriez, но при меньшем размере, что приводит к повышению производительности и прибыльности.

Эти сепараторы предназначены для улавливания постороннего металла как с мелкой, так и с большой глубины залегания шихты и идеально подходят практически для любого применения — влажного, сухого, мелкого или грубого. Поскольку предприятия продолжают увеличиваться в размерах, чтобы воспользоваться преимуществами экономии за счет масштаба, электромагниты с принудительным охлаждением Eriez были разработаны для достижения лучших характеристик при меньших размерах, чем традиционные магниты.

Магниты с ручной очисткой доступны для простой установки, а самоочищающиеся устройства обеспечивают непрерывное удаление постороннего металла.

Характеристики:

• Более высокие магнитные поля при меньшей площади основания
• В медных змеевиках с мокрой обмоткой используется изоляция Nomex и прокладки из стекловолокна для продления срока службы
• Принудительное охлаждение позволяет магнитам создавать более высокую напряженность поля при более низких температурах
• Уменьшенная подвесная масса
• Эксклюзивный расширительный бак для масла предотвращает образование конденсата и сохраняет теплообменники в воде и охлаждении
• Нижняя пластина из марганца обеспечивает превосходную надежность в тяжелых условиях эксплуатации
• 8 размеров магнитов, 32 стандартные модели и сотни специальных конструкций доступны почти для каждого уникального применения
• Доступны специальные функции, такие как змеевики с пониженными номинальными характеристиками, теплоносители с высокой температурой воспламенения, датчики температуры масла, реле потока для контроля работы теплообменника, переключатели скорости конвейера, ограждения, элементы управления, постоянное удержание, устройства контроля и многое другое.

Подход с принудительным охлаждением

Eriez предлагает компактные магниты с принудительным охлаждением значительно меньшего размера, которые обладают такой же силой, как и наши самые большие магниты.Ключевым моментом является использование легкой активной системы охлаждения, которая может быть полностью интегрирована или расположена удаленно.

Эти блоки предпочтительны, когда существующая опорная конструкция не имеет достаточной грузоподъемности для традиционного подвесного электромагнита. Они также номинированы для установки на новых заводах из-за снижения общих капитальных затрат, обусловленных значительным уменьшением веса и размеров, что приводит к уменьшению размера надстройки и снижению нагрузки на фундамент.

Чтобы получить техническую помощь, дополнительную информацию или запрос цен, заполните эту форму.

Форма запроса предложения

Отделение частиц включений от жидкого металла с помощью электромагнитной силы

• Син-ичи Шимасаки
• Коити Такахаши
• Йошимаса Канно
• Сёдзи Танигути

Абстракция

Частицы неметаллических частиц очень важны. не только для изготовления качественных металлических изделий, но и для вторичной переработки материалов. Электромагнитная сепарация — привлекательный метод удаления включений из жидкого металла.Он отделяет частицы, электрическая проводимость которых отличается от проводимости жидкого металла.

В данной работе исследуется электромагнитное разделение в системе жидких частиц Al / SiC. Приложенная электромагнитная сила заставляет частицы SiC перемещаться к боковой стенке тигля, в результате чего на стенке формируется слой частиц. Толщина этого слоя ограничена глубиной электромагнитного скин-слоя. Слой формируется за счет баланса между электромагнитной разделительной силой и дисперсионной силой из-за турбулентного потока.

Ключевые слова

электромагнитная сила включение частицы разделительный слой накопленных частиц

Это предварительный просмотр содержимого подписки,

войдите в

, чтобы проверить доступ.

Предварительный просмотр

Невозможно отобразить предварительный просмотр. Скачать превью PDF.

Список литературы

1. [1]

   Д. Леенов, А. Колин, «Теория электромагнетофореза. I. Магнитогидродинамические силы, испытываемые сферическими и симметрично ориентированными цилиндрическими частицами »,

   J.Chem. Phys.

   ,

   22

   (1954), 683–688.

   CrossRefGoogle Scholar

2. [2]

   К. Такахаши и С. Танигучи, «Электромагнитное отделение неметаллических включений от жидкого металла путем наложения высокочастотного магнитного поля»,

   ISIJ Int.

   ,

   43

   (2003), 820–827.

   CrossRefGoogle Scholar

3. [3]

   К. Такахаши и С. Танигучи, «Изготовление композитов с алюминиевой матрицей, локально армированных частицами SiC с помощью электромагнитной силы»,

   J.JILM

   ,

   55

   (2005), 483–488. (на японском языке)

   CrossRefGoogle Scholar

4. [4]

   Y. Kanno

   et al.

   , «Изготовление металл-матричных композитов, локально армированных керамическими частицами, с использованием прерывистого магнитного поля переменного тока»,

   Proc. 5-й Int. Symp. по электромагнитной обработке материалов (EPM2006)

   , (2006), 444–448.

   Google Scholar

5. [5]

   Y. Kanno

   et al

   ., «Изготовление композитов с алюминиевой матрицей, локально армированных частицами SiC с использованием переменного магнитного поля переменного тока»,

   J. JILM

   ,

   57

   (2007), 12–18. (на японском)

   CrossRefGoogle Scholar

6. [6]

   М. Хигучи

   и др.

   , «Электромагнитное разделение включений из расплавленной меди переменным электромагнитным полем»,

   Proc. 6-й Int. Symp. по электромагнитной обработке материалов (EPM2009)

   , (2009), 86–89.

   Google Scholar

7. [7]

   П. А. Шамлоу, «Обработка твердых и жидких суспензий», Butterworth-Heinemann Ltd. (1993).

   Google Scholar

Информация об авторских правах

© TMS (The Minerals, Metals & Materials Society) 2012

Авторы и аффилированные лица

• Shin-ichi Shimasaki
• Koichi Takahashi
• Yoshimasa 9044 Высшая школа экологических исследований Университета Тохоку Сендай, Мияги, Япония,
• 2.Furukawa-Sky Aluminium Corporation, Фукая, Сайтама, Япония,

Что такое электромагнит? Общая техническая информация

Электромагнит представляет собой простое удерживающее устройство. Под напряжением он будет прикрепляться к плоской стальной поверхности с большой силой. В обесточенном состоянии сила притяжения отключается. Связанные устройства включают следующее:

• Удерживающие магниты — используйте постоянный магнит для прикрепления к плоской ферромагнитной поверхности с высокой силой.
• HMER (Электрическое расцепление удерживающего магнита) — сочетает в себе функцию удержания и удержания электромагнита на плоской ферромагнитной поверхности с высокой силой при отсутствии питания и отпускании с поверхности при подаче питания

Конструкция
Проиллюстрирована наиболее распространенная конструкция электромагнитов, устройство состоит из стального сердечника горшка с катушкой, установленной в кольцевой канавке на лицевой стороне электромагнита, катушка обычно залита на месте для защиты окружающей среды и улучшенного теплового контакт с горшком.

Пластина якоря, показанная наверху устройства, является дополнительным аксессуаром, как и выталкивающий штифт, установленный в центре показанной детали.

Электромагнит не предназначен для действия на большом расстоянии, при непосредственном контакте с плоским стальным элементом создается очень большая сила, эта сила будет быстро уменьшаться по мере увеличения расстояния между электромагнитом и стальной поверхностью.

Поверхность сопрягаемого компонента должна быть как можно более плоской, и на ней не должно быть загрязнений, которые могут вызвать разделение двух частей и, как следствие, уменьшение удерживающей силы.

В обесточенном состоянии может оставаться некоторый остаточный магнетизм. В случаях, когда это проблематично, на устройство можно установить подпружиненный штифт выталкивателя, чтобы отделить его от электромагнита в обесточенном состоянии.

HMER — Электроразъем удерживающего магнита
Устройства HMER содержат постоянный магнит, так что высокая удерживающая сила передается на плоский ферромагнитный компонент без подачи внешнего питания. Питание подается на устройство с обратной полярностью, чтобы противодействовать полю постоянного магнита и высвобождать «хранитель».

Применения
Электромагниты находят применение в качестве удерживающих устройств в механизмах, в качестве запорных устройств в системах безопасности и в качестве удерживающих устройств дверей в больших зданиях, таких как больницы, где двери открыты для облегчения доступа, но должны быть отпущены, чтобы закрыть их в случае пожара. срабатывают сигналы тревоги или в случае сбоя питания.

Устройства

HMER используются в таких приложениях, как денежные ящики, тележки для выдачи лекарств или ящики для ключей / сейфы в безопасных средах, где требуется ограниченный уровень безопасности для отслеживания использования материалов или предотвращения незаконного присвоения.

Из-за высоких нагрузок и низких требований к мощности обе конструкции могут найти применение в качестве элементов выбора в приложениях, где мощность ограничена или проблема рассеивания тепла, например, в механизмах заслонок или механизмах выбора в текстильном оборудовании.

При транспортировке и установке, а также во многих областях применения, где они используются, устройство может подвергаться жесткой обработке, которая может деформировать поверхность и ухудшить удерживающую силу. Электромагниты Geeplus могут поставляться с закаленной поверхностью, которая делает их очень устойчивыми к таким повреждениям, что станет стандартом для большинства таких устройств в будущем.

Меры предосторожности при установке
Важно, чтобы электромагнит и / или пластина якоря имели некоторую податливость при установке, позволяющую им располагаться параллельно и обеспечивать нормальное действие сил по отношению к границе раздела между ними.

Испытания
Электромагниты испытывают с прокладкой из немагнитного материала, вставленной между удерживающей поверхностью электромагнита и якорем (или плоской стальной поверхностью) для имитации зазора между ними.Электромагнит находится под напряжением, и увеличивая силу, прикладываемую до тех пор, пока две части не разделятся, максимальная зарегистрированная сила принимается как удерживающая сила.

Влияние зазора, представленного прокладкой, аналогично влиянию грязи, краски или загрязнения на любой из поверхностей или отслоению, вызванному повреждением поверхности. Влияние любого вероятного загрязнения и разделения, которое это может вызвать, следует учитывать при оценке данных по деталям, в средах, где загрязнение, вызывающее разделение, вероятно, может быть желательно выбрать более крупное устройство, которое может достичь требуемой силы при разделении, соответствующем этому. вызвано ожидаемым загрязнением.

Данные
Для большинства деталей данные показаны для 3 различных уровней тока. Значение тока, показанное для режима 100% ED, представляет собой значение тока (HOT), достигаемое после стабилизации внутренней температуры катушки с приложенным номинальным напряжением при температуре примерно на 60 ° C выше температуры окружающей среды (худший случай), что соответствует абсолютной температуре катушки 80 ° C при температуре окружающей среды 20 ° C. Ток возбуждения, потребляемая мощность и удерживающая сила будут выше в холодном состоянии.Текущее значение, показанное как 200% ED, соответствует возбуждению с половиной меньшей мощности, а 400% ED соответствует четверти меньшей мощности и включено, чтобы дать некоторое представление о производительности при этих пониженных уровнях мощности, если это необходимо из-за высокой окружающей среды. температура или условия низкого источника питания.

Модификация
Для электромагнитов возможны следующие модификации:

• Высокое усилие / КПД — шлифованием сопрягаемых поверхностей как электрогидравлического гнезда, так и пластины якоря, используемой до очень тонкой обработки, можно уменьшить эффективный воздушный зазор, что позволяет достичь более высокого усилия при заданной входной мощности.

Создание электромагнита — упражнение

(5 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 4 (3-5)

Требуемое время: 45 минут

Расходные материалы на группу: 2 доллара США.00

Размер группы: 2

Зависимость действий: Нет

Associated Sprinkle: Создание электромагнита! (для неформального обучения)

Тематические области: Физические науки, физика

Ожидаемые характеристики NGSS:

---

Поделиться:

Резюме

Студенческие отряды исследуют свойства электромагнитов.Они создают свои собственные небольшие электромагниты и экспериментируют со способами изменения силы, чтобы взять больше скрепок. Студенты узнают о том, как инженеры используют электромагниты в повседневной жизни. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры проектируют электромагниты, которые являются основной частью двигателей. Электромагнитные двигатели — большая часть повседневной жизни, а также промышленности и фабрик.Мы можем даже не осознавать, что ежедневно взаимодействуем с электромагнитами, поскольку используем самые разные двигатели, чтобы облегчить себе жизнь. Обычные устройства, в которых используются электромагнитные двигатели: холодильники, сушилки для одежды, стиральные машины, посудомоечные машины, пылесосы, швейные машины, вывоз мусора, дверные звонки, компьютеры, компьютерные принтеры, часы, вентиляторы, автомобильные стартеры, двигатели стеклоочистителей, электрические зубные щетки, электрические бритвы. , консервные ножи, колонки, музыкальные или магнитофонные проигрыватели и т. д.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

• Сообщите, что электрический ток создает магнитное поле.
• Опишите, как сделан электромагнит.
• Изучите способы изменения силы электромагнита.
• Перечислите несколько элементов, разработанных инженерами с использованием электромагнитов.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
3-ПС2-3.Задайте вопросы, чтобы определить причинно-следственные связи электрических или магнитных взаимодействий между двумя объектами, не контактирующими друг с другом. (3-й степени) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Щелкните здесь, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Пересекающиеся концепции
Задавайте вопросы, которые можно исследовать на основе таких закономерностей, как причинно-следственные связи. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!	Электрические и магнитные силы между парой объектов не требуют, чтобы объекты соприкасались. Размеры сил в каждой ситуации зависят от свойств объектов и их расстояний друг от друга, а для сил между двумя магнитами — от их ориентации относительно друг друга. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!	Причинно-следственные связи обычно выявляются, тестируются и используются для объяснения изменений. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Ожидаемые характеристики NGSS
3-ПС2-4. Определите простую конструктивную задачу, которую можно решить, применив научные идеи о магнитах. (3-й степени) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Щелкните здесь, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Пересекающиеся концепции
Определите простую проблему, которую можно решить путем разработки нового или улучшенного объекта или инструмента. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!	Электрические и магнитные силы между парой объектов не требуют, чтобы объекты соприкасались. Размеры сил в каждой ситуации зависят от свойств объектов и их расстояний друг от друга, а для сил между двумя магнитами — от их ориентации относительно друг друга. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!	Научные открытия о мире природы часто могут привести к новым и усовершенствованным технологиям, которые разрабатываются в процессе инженерного проектирования. Соглашение о выравнивании: Спасибо за отзыв!

Общие основные государственные стандарты — математика
• Представляйте и интерпретируйте данные. (Оценка 4) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Представляйте реальный мир и математические проблемы, отображая точки в первом квадранте координатной плоскости, и интерпретируйте значения координат точек в контексте ситуации.(Оценка 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Графические точки на координатной плоскости для решения реальных и математических задач.(Оценка 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
• Студенты разовьют понимание взаимоотношений между технологиями и связей между технологиями и другими областями обучения.(Оценки К — 12) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Материалы обладают множеством разных свойств.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Энергия бывает разных форм.(Оценки 3 — 5) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

• гвоздь, 3 дюйма (7.6 см) или длиннее (из цинка, железа или стали, но не из алюминия)
• Изолированный медный провод 2 фута (0,6 м) (не менее AWG 22 или выше)
• Аккумулятор типа D
• несколько металлических скрепок, кнопок или булавок
• широкая резинка
• Сборка электромагнита Рабочий лист

Для каждой станции электромагнитного поля:

• Картонная трубка для туалетной бумаги
• Изолированный медный провод (не менее AWG 22 или выше), несколько футов (1 м)
• картон (~ 5 x 5 дюймов или 13 x 13 см)
• прищепки или зажимы (по желанию)
• малярная лента
• резинка
• 2-3 батареи типа D
• Аккумулятор 9 В (вольт)
• несколько металлических скрепок, кнопок и / или булавок
• запасные батареи, при наличии: 6 В, 12 В, фонари
• (опция) изолента
• 2 малых компаса для ориентирования

На долю всего класса:

• кусачки
• устройства для зачистки проводов

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_mag_lesson2_activity1] для печати или загрузки.

Больше подобной программы

Урок старшей школы Две стороны одной силы

Студенты узнают больше о магнетизме и о том, как магнетизм и электричество связаны в электромагнитах. Они изучают основы работы простых электродвигателей и электромагнитов.Студенты также узнают о гибридных бензиново-электрических автомобилях и их преимуществах перед обычным бензиновым двигателем …

Урок старшей школы Электрические и магнитные личности мистера Максвелла

Студенты кратко знакомятся с уравнениями Максвелла и их значением для явлений, связанных с электричеством и магнетизмом.Рассмотрены и усилены основные понятия, такие как ток, электричество и силовые линии. Благодаря множеству тем и заданий учащиеся видят, как электричество и магн …

Урок средней школы Изменение полей

Учащиеся индуцируют ЭДС в катушке с проволокой с помощью магнитных полей.Студенты рассматривают кросс-произведение относительно магнитной силы и вводят магнитный поток, закон индукции Фарадея, закон Ленца, вихревые токи, ЭДС движения и индуцированную ЭДС.

Урок старшей школы Магнитная личность

Студенты изучают свойства магнитов и то, как инженеры используют магниты в технике.В частности, студенты узнают о хранении магнитной памяти, которое представляет собой чтение и запись информации данных с помощью магнитов, например, на жестких дисках компьютеров, zip-дисках и флэш-накопителях.

Предварительные знания

Некоторое знание магнитных сил (полюсов, сил притяжения).Для получения информации об электромагнитах см. Модуль «Магнетизм», Урок 2: Две стороны одной силы .

Введение / Мотивация

Сегодня мы поговорим об электромагнитах и ​​создадим собственные электромагниты! Во-первых, может ли кто-нибудь сказать мне, что такое электромагнит? (Выслушайте идеи студентов.) Что ж, название электромагнита помогает нам понять, что это такое. (Напишите на классной доске слово «электромагнит», чтобы учащиеся его увидели.) Давайте разберемся. Первая часть слова, electro , звучит как электричество. Вторая часть слова, магнит , звучит так — магнит! Итак, электромагнит — это магнит, который создается электричеством.

Сегодня действительно важно помнить, что электричество может создавать магнитное поле . Это может показаться странным, потому что мы привыкли к магнитным полям, исходящим только от магнитов, но это действительно правда! Провод, по которому проходит электрический ток , создает магнитное поле.Фактически, простейший электромагнит представляет собой одиночный свернутый в спираль провод, по которому проходит электрический ток. Магнитное поле, создаваемое катушкой с проволокой, похоже на обычный стержневой магнит. Если мы поместим железный (или никелевый, кобальтовый и т. Д.) Стержень (возможно, гвоздь) через центр катушки (см. Рисунок 1), стержень станет магнитом, создавая магнитное поле. Где взять электричество для электромагнита? Что ж, мы можем получить это электричество несколькими способами, например, от батареи или от розетки.

Мы можем усилить это магнитное поле, увеличив количество электрического тока, проходящего через провод, или мы можем увеличить количество витков проводов в катушке электромагнита. Как вы думаете, что произойдет, если мы сделаем и то, и другое? Верно! Наш магнит будет еще сильнее!

Инженеры используют электромагниты при проектировании и производстве двигателей . Двигатели используются вокруг нас каждый день, поэтому мы постоянно взаимодействуем с электромагнитами, даже не осознавая этого! Вы можете вспомнить какие-нибудь двигатели, которые вы использовали? (Возможные ответы: стиральная машина, посудомоечная машина, консервный нож, вывоз мусора, швейная машина, компьютерный принтер, пылесос, электрическая зубная щетка, проигрыватель компакт-дисков [CD], проигрыватель цифровых видеодисков [DVD], видеомагнитофон, компьютер, электрическая бритва. , электрическая игрушка [радиоуправляемые машины, движущиеся куклы] и т. д.)

Процедура

Перед мероприятием

• Соберите материалы и сделайте копии рабочего листа по созданию электромагнита.
• Установите достаточное количество станций электромагнитного поля для размещения команд по два студента в каждой.
• В качестве альтернативы, проведите обе части задания в виде демонстрации класса под руководством учителя.

Рис. 2. Установка для станции электромагнитного поля.авторское право

Copyright © 2006 Минди Зарске, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

• Подготовка к работе со станциями электромагнитного поля: Оберните проволоку вокруг картонной трубки от туалетной бумаги 12-15 раз, чтобы получилась проволочная петля. Оставьте два длинных конца проволоки свисающими с катушки. Проделайте четыре дырочки в картоне. Проденьте концы проводов через картонные отверстия так, чтобы трубка и катушка картона были прикреплены к картону (см. Рисунок 2). Используйте прищепки, зажимы или скотч, чтобы прикрепить картон к столу или письменному столу.Используя малярную ленту или резинку, подсоедините один конец провода катушки к любой батарее, оставив другой конец провода неподключенным к батарее. Прикрепите к станции булавки, скрепки или кнопки. Кроме того, поместите на эту станцию ​​любые другие доступные дополнительные батареи (6 В, 12 В и т. Д.) И два небольших компаса для ориентирования.
• Подготовка к созданию электромагнита: Для этой части задания либо установите материалы на станции, либо раздайте их парам учеников, чтобы они поработали за их партами.
• Отложите несколько дополнительных батарей, чтобы студенты могли проверить свои собственные электромагниты. Сюда могут входить 9-вольтовые батареи. Вы можете установить батарею 3 В, подключив 2 D-элемента последовательно, или батарею 4,5 В, подключив 3 D-элемента последовательно.
• Отрежьте по одному куску проволоки длиной 2 фута (0,6 м) для каждой команды. С помощью приспособлений для зачистки проводов удалите примерно ½ дюйма (1,3 см) изоляции с обоих концов каждого куска провода.

Со студентами: Станции электромагнитного поля

1. Разделите класс на пары учеников.Раздайте по одному листу на команду.
2. При работе с настройкой перед занятием (см. Рисунок 2), в которой один конец спирального провода прикреплен к одному концу батареи, попросите учащихся соединить другой конец провода с другим концом батареи с помощью ленты или резинка.
3. Чтобы определить местонахождение магнитного поля электромагнита, попросите учащихся переместить компас по кругу вокруг электромагнита, обращая внимание на направление, которое указывает компас (см. Рисунок 3). Предложите учащимся нарисовать батарею, катушку и магнитное поле на своих рабочих листах.Используйте стрелки, чтобы показать магнитное поле. Пометьте положительный и отрицательный полюса батареи и полюса магнитного поля. Что произойдет, если вы повесите скрепку на другую скрепку рядом с катушкой (см. Рисунок 3)? (Ответ: болтающаяся скрепка движется, меняет направление и / или качается.)

Рис. 3. Эксперименты с магнитным полем электромагнита. Авторское право

Авторские права © 2006 Минди Зарске, программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

4. Затем поменяйте местами подключение электромагнита, поменяв оба конца провода на противоположные концы батареи.(Когда направление тока в катушке или в электромагните меняется на противоположное, магнитные полюса меняются местами — северный полюс становится южным полюсом, а южный полюс становится северным полюсом.) Используйте компас, чтобы проверить направление магнитного поля. Сделайте второй рисунок. Снова повесьте скрепку возле катушки. Что происходит? (Ответ: опять же, свисающая скрепка движется, меняет направление и / или качается.)
5. Отсоедините хотя бы один конец провода от аккумулятора для экономии заряда аккумулятора.
6. Если позволяет время, используйте другие батареи и наблюдайте за изменениями. Чем выше напряжение, тем больше ток, а чем больше ток, тем сильнее электромагнит.

Со студентами: создание электромагнита

1. Убедитесь, что у каждой пары учащихся есть следующие материалы: 1 гвоздь, 2 фута (0,6 м) изолированного провода, 1 батарейка типа D, несколько скрепок (или кнопок или булавок) и резинка.
2. Оберните проволоку вокруг гвоздя не менее 20 раз (см. Рисунок 4).Убедитесь, что ученики плотно накручивают ногти, не оставляя зазоров между проволоками и не перекрывая накладки.
3. Дайте ученикам несколько минут, чтобы посмотреть, смогут ли они самостоятельно создать электромагнит, прежде чем давать им остальные инструкции.
4. Чтобы продолжить изготовление электромагнита, подсоедините концы спирального провода к каждому концу батареи, используя резиновую ленту, чтобы удерживать провода на месте (см. Рисунок 4).

Рис. 4. Установка для изготовления электромагнита с использованием батареи, проволоки и гвоздя.авторское право

Copyright © 2006 Минди Зарске, Программа ITL, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

5. Проверьте силу электромагнита, посмотрев, сколько скрепок он может поднять.
6. Запишите количество скрепок на листе.
7. Отсоедините провод от аккумулятора после проверки электромагнита. Может ли электромагнит подхватить скрепки при отключенном токе? (Ответ: нет)
8. Проверьте, как изменение конструкции электромагнита влияет на его прочность.Две переменные, которые необходимо изменить, — это количество витков вокруг гвоздя и ток в витой проволоке, используя другой размер или количество батарей. Для экономии заряда аккумулятора не забывайте отключать провод от аккумулятора после каждого теста.
9. Заполните рабочий лист; составить список способов использования электромагнитов инженерами.
10. В заключение проведите обсуждение в классе. Сравните результаты команд. Задайте учащимся вопросы для обсуждения инженерных вопросов после оценивания, представленные в разделе «Оценка».

Словарь / Определения

Батарея: элемент, несущий заряд, способный питать электрический ток.

ток: поток электронов.

Электромагнит: Магнит, сделанный из изолированного провода, намотанного на железный сердечник (или любой магнитный материал, такой как железо, сталь, никель, кобальт), через который проходит электрический ток, создающий магнетизм. Электрический ток намагничивает материал сердечника.

электромагнетизм: магнетизм, созданный электрическим током.

инженер: человек, который применяет свое понимание науки и математики для создания вещей на благо человечества и нашей планеты. Это включает в себя проектирование, производство и эксплуатацию эффективных и экономичных конструкций, машин, продуктов, процессов и систем.

магнит: объект, создающий магнитное поле.

магнитное поле: пространство вокруг магнита, в котором присутствует магнитная сила магнита.

двигатель: электрическое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую.

постоянный магнит: объект, который сам генерирует магнитное поле (без помощи тока).

соленоид: катушка с проводом.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Предсказание : попросите учащихся предсказать, что произойдет, когда проволока намотана на гвоздь и добавлено электричество.Запишите их прогнозы на классной доске.

Мозговой штурм : В небольших группах предложите учащимся участвовать в открытом обсуждении. Напомните им, что ни одна идея или предложение не являются «глупыми». Все идеи следует уважительно выслушивать. Спросите студентов: что такое электромагнит?

Оценка деятельности

Рабочий лист : В начале упражнения раздайте Рабочий лист создания электромагнита. Попросите учащихся сделать рисунки, записать измерения и следить за действиями на своих рабочих листах.После того, как учащиеся завершат работу с рабочим листом, предложите им сравнить ответы со сверстниками или другой парой, давая всем учащимся время на то, чтобы закончить. Просмотрите их ответы, чтобы оценить их уровень владения предметом.

Гипотеза : Пока ученики делают свой электромагнит, спросите каждую группу, что произойдет, если они изменят размер своей батареи. Как насчет большего количества витков проволоки вокруг гвоздя? (Ответ: Электромагнит можно сделать сильнее двумя способами: увеличив количество электрического тока, проходящего через провод, или увеличив количество витков проволоки в катушке электромагнита.)

Оценка после деятельности

Технические вопросы для обсуждения : запрашивайте, объединяйте и обобщайте ответы студентов.

• Как инженер может модифицировать электромагнит, чтобы изменить силу его магнитного поля? Какие модификации могут быть самыми простыми или дешевыми? (Возможные ответы: увеличение количества катушек, используемых в соленоиде [электромагните], вероятно, является наименее дорогим и простым способом увеличить силу электромагнита.Или инженер может увеличить ток в электромагните. Или инженер может использовать металлический сердечник, который легче намагничивается.)
• Как инженеры могут использовать электромагниты для разделения перерабатываемых материалов? (Ответ: некоторые металлы в куче для утилизации или переработки притягиваются к магниту и могут быть легко отделены. Цветные металлы должны пройти двухэтапный процесс, в котором к металлу прикладывается напряжение, чтобы временно вызвать ток. в нем, который временно намагничивает металл, так что он притягивается к электромагниту для отделения от неметаллов.)
• Каким образом инженеры могут использовать электромагниты? (Возможные ответы: инженеры используют электромагниты в конструкции двигателей. Примеры см. В возможных ответах на следующий вопрос.)
• Как электромагниты используются в повседневной жизни? (Возможные ответы: двигатели используются вокруг нас каждый день, например, холодильник, стиральная машина, посудомоечная машина, консервный нож, мусоропровод, швейная машина, компьютерный принтер, пылесос, электрическая зубная щетка, проигрыватель компакт-дисков [CD], цифровой видеодиск. [DVD]-плеер, кассетный видеомагнитофон, компьютер, электробритва, электрическая игрушка [радиоуправляемые автомобили, движущиеся куклы] и т. Д.)

Практика построения графиков : Представьте классу следующие задачи и попросите студентов построить график своих результатов (или результатов всего класса). Обсудите, какие переменные привели к большему изменению силы электромагнита.

• Создайте график, показывающий, как изменилась сила электромагнита, когда вы изменили количество витков проволоки в вашем электромагните.
• Создайте график, показывающий, как сила вашего электромагнита изменялась при изменении тока (при изменении размера батареи).

Вопросы безопасности

Электромагнит может сильно нагреваться, особенно на клеммах, поэтому попросите учащихся отключать батареи через частые промежутки времени.

Советы по поиску и устранению неисправностей

Высокая плотность покрытия ногтей важна для создания магнитного поля. Если обернутые гвозди не действуют как магниты, проверьте обертки катушек учащихся, чтобы убедиться, что они не перекрещиваются, и что обертки плотно затянуты.Кроме того, используйте тонкую проволоку, чтобы обеспечить большее количество витков по длине гвоздя.

Железные гвозди работают лучше, чем болты, поскольку резьба болта не позволяет гладко наматывать медную проволоку, что может нарушить магнитное поле.

Избегайте использования неполностью заряженных аккумуляторов. Частично разряженные батареи не вызывают сильной и заметной магнитной реакции.

Если электромагниты становятся слишком горячими, попросите учащихся обращаться с ними в резиновых кухонных перчатках.

Расширения деятельности

Другой способ изменить ток в электромагните — использовать провода разного калибра (толщины) или из разных материалов (например: медь vs.алюминий). Попросите учащихся протестировать разные типы проводов, чтобы увидеть, как это влияет на силу электромагнита. В качестве контроля сохраняйте постоянным количество катушек и величину тока (батареи) для всех испытаний проводов. Затем, основываясь на результатах их отдыха, попросите учащихся предположить сопротивление различных проводов.

Масштабирование активности

• Для младших классов попросите учащихся следовать демонстрации под руководством учителя по созданию простого электромагнита.Обсудите основное определение электромагнита и то, как электромагниты используются в повседневных приложениях.
• Для старших классов попросите учащихся изучить способы изменения силы их электромагнитов, не давая им никаких подсказок или подсказок. Попросите учащихся изобразить данные своего рабочего листа в зависимости от количества катушек и / или размера батареи в их электромагните.

авторское право

© 2004 Регенты Университета Колорадо

Авторы

Ксочитл Замора Томпсон; Джо Фридрихсен; Эбигейл Уотрус; Малинда Шефер Зарске; Дениз В.Карлсон

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы по цифровой библиотеке было разработано за счет грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда (грант GK-12 № 0338326).Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 5 октября 2021 г.

Магнитная сила

от Рона Куртуса

SfC Home> Физика> Магнетизм>

Рона Куртуса (2016)

Уравнение для магнитной силы притяжения или отталкивания между двумя магнитами очень сложное.Однако это может быть приблизительно выражено простым уравнением и может показать взаимосвязь с разделением магнитов.

Точно так же соотношение сил между магнитом и куском железа может быть получено из уравнения.

Вопросы, которые могут у вас возникнуть:

• Что такое уравнение магнитной силы?
• Какова сила разделения?
• Какая сила действует на железку?

Этот урок ответит на эти вопросы.Полезный инструмент: Конвертация единиц

---

---

Уравнение силы

Уравнение силы между двумя магнитами может быть довольно сложным. Однако это можно упростить, если рассматривать полюса магнитов как отдельные точки, а не как отдельные области. Следующее уравнение является хорошим приближением силы притяжения или отталкивания между магнитами:

F = pq ₁ q ₂ / 4πR ²

где

• F сила в ньютонах (Н)
• p — магнитная проницаемость промежуточной среды в тесла-метрах / амперах (Т-м / А), генри / метрах (Гн / м) или в ньютонах / амперах в квадрате (N / A ² )
• q ₁ и q ₂ — величины магнитных полюсов в амперметрах
• π — греческая буква пи ( π = 3.14)
• R — расстояние в метрах

Проницаемость вакуума составляет p = 4π * 10 ⁻⁷ Гн / м. Воздухопроницаемость несколько больше.

Обратите внимание, , что это уравнение аналогично уравнению для силы тяжести:
F = GMm / R ² . ( См. Универсальное уравнение гравитации. )

Сила отрыва

Это означает, что если все остается неизменным, сила притяжения или отталкивания между двумя точечными магнитными полюсами относительно их разделения составляет:

F = k _{/ R ²}

, где k — некоторая постоянная величина.

Другими словами, по мере приближения магнитных полюсов сила притяжения или отталкивания изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния. Таким образом, сила на 1 см в 4 раза больше силы на 2 см:

F = k / 1 = 4k / 2 ²

Магнит притягивает железку

Когда магнитная сила действует на кусок железа, он временно действует как магнит с противоположным полюсом, обращенным к полюсу магнита.

Уравнение F = pq ₁ q ₂ / 4πR ² выполняется, и сила притяжения пропорциональна обратной величине их разделения:

F = k _{/ R ²}

Конечно, это приблизительное значение, но его можно использовать в различных приложениях.

Сводка

Магнитная сила притяжения или отталкивания между двумя магнитами может быть аппроксимирована простым уравнением. Это может показать соотношение сил магнитов как обратное квадрату разделения.

Точно так же соотношение сил между магнитом и куском железа может быть получено из уравнения.

---

Узнайте как можно больше и примените свои знания

---

Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

Сайты

Сила между магнитами — Википедия

Ресурсы магнетизма

Книги

Книги по магнетизму с самым высоким рейтингом

---

Вопросы и комментарии

Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этой теме? Если да, отправьте свой отзыв по электронной почте.

No related posts.