Деякі методи та апаратуру для магнітних вимірювань використовують не тільки в лабораторіях,

Деякі методи та апаратуру для магнітних вимірювань використовують не тільки в лабораторіях, спеціалізованих в галузі магнітних вимірювань, але також і більш універсальних лабораторіях, що займаються випробуваннями та дослідженнями електричних машин та апаратів. До широко поширених магнітних вимірювань відносяться:

а) вимірювання за допомогою балістичного гальванометра;

б) вимірювання за допомогою флюксметра;

в) визначення втрат у сталі ватметровим методом;

г) вимірювання змінних магнітних потоків за допомогою потенціометра.

На рис.1 наведено схему, що пояснює загальний принцип вимірювання постійного магнітного потоку за допомогою балістичного гальванометра. Для вимірювання магнітного потоку до гальванометра необхідно приєднати вимірювальну рамку з деяким числом витків w, що знаходиться в постійному досліджуваному магнітному полі. Витки рамки охоплюватимуть певний потік Фх.

В основу дії даного приладу покладено принцип, згідно з яким перший найбільший відкид покажчика балістичного гальванометра пропорційний числу потокозчеплень магнітного потоку з витками вимірювальної рамки.

На рис. 2 наведено практичну схему застосування балістичного гальванометра для зняття кривої намагнічування, тобто для визначення залежності B=f(H). На кільцевий сердечник 1 з досліджуваної сталі накладають дві обмотки: 2 намагнічує і вимірювальну 3. До вимірювальної обмотки підключається балістичний гальванометр. Намагнічує обмотка живиться від джерела постійного струму 4 через амперметр і реостат. Перемикач 5 дозволяє змінювати напрямок струму в обмотці.

Напруженість магнітного поля всередині кільцевого соленоїда (тороїда) може бути підрахована на підставі закону повногоструму за формулами:

де wi - Число витків намагнічує обмотки;

l - значення струму, A;

lср - середня довжина силової магнітної лінії в тороїді, позначена на рис. 2 пунктиром і легко обчислюється за геометричними розмірами випробуваного зразка.

Для визначення залежності B=f(H) в обмотці, що намагнічує, встановлюють струм, відповідний заданому значенню H і заздалегідь підрахований за наведеною формулою, потім швидко змінюють напрям струму в обмотці за допомогою перемикача 5. При зміні напрямку струму магнітний потік в сердечнику зміниться по деякому складному закону від значення +Ф до значення -Ф, тобто зміна потоку у вимірювальній рамці дорівнюватиме 2Ф, і з урахуванням цього підраховують потік у сердечнику:

Знаючи потік і поперечний переріз випробуваного зразка знаходять значення магнітної індукції

де s - переріз зразка, см2.

Знайдене значення і раніше обчислене значення Н дозволяють підрахувати магнітну проникність

Дуже зручним приладом для вимірювання постійного магнітного потоку є флюксметр, який іноді називають веберметром або мілівеберметром.

Флюксметр є приладом магнітоелектричної системи, в якому підведення струму до рухомої рамки здійснюється не через пружинки, а через безмоментні спіралі, тобто в його вимірювальному механізмі відсутній протидіючий момент. Внаслідок цього покажчик флюксметра за відсутності струму в обмотці рамки може займати будь-яке положення щодо шкали.

Флюксметр, як і більшість гальванометрів магнітоелектричної системи, має безкаркасну рамку, проте він розраховується так, щоб при зовнішньому опорі, меншому 20 ом, рухома частина опинялася в режимі перезаспокоєння. Як і у балістичногогальванометра, рухома частина флюксметра виконується з порівняно великим моментом інерції.

На рис. 3 наведено схему, що пояснює процес вимірювання магнітного потоку за допомогою флюксметра. Для вимірювання магнітного потоку, наприклад, постійного магніту 1, до затискачів флюксметра приєднується вимірювальна рамка 2, що складається з достатньої кількості витків мідного дроту. Якщо цю рамку надіти на випробуваний магніт так, як показано на рис. 12.3, то під час переміщення рамки 2 в ній буде наводитися е.р.с., що створює струм в ланцюзі приладу. Під дією цього струму рухома рамка приладу 3 почне повертатися. Після того як вимірювальна рамка 2 буде приведена в положення, показане на рис 3, і зупинена, е.д.с., що діяла в ній, зникне, але рамка 3 інерції буде ще трохи продовжувати рухатися. Перемістившись на деякий кут від початкового положення, рамка 3 зупиниться.

Теорія флюксметра показує, що рух рамки припиняється після того, як число потокозчеплень витків рамки 3 з потоком магніту 4 зміниться на стільки ж, скільки створилося потокозчеплень вимірювальної рамки 2 з потоком потоку Ф.

Якщо заспокоєння приладу досить велике, для чого опір ланцюга рамки не повинен перевищувати певний визначений для даної конструкції межу (зазвичай 8-20 Oм), то між кутом повороту стрілки флюксметра і магнітним потоком, що вимірюється, буде мати місце проста залежність

---