Suojaus jatkuvilta sähkö- ja magneettikentiltä.

MAGNEETTISUOJAUS(magneettinen suojaus) - esineen suojaaminen magneettisilta vaikutuksilta. kentät (vakio ja muuttuva). Moderni tutkimusta useilla tieteenaloilla (geologia, paleontologia, biomagnetismi) ja teknologialla (avaruustutkimus, ydinvoima, materiaalitiede) liittyvät usein erittäin heikkojen magneettikenttien mittauksiin. kentät ~10 -14 -10 -9 T laajalla taajuusalueella. Ulkoiset magneettikentät (esim. Maan kenttä T T-kohinalla, sähköverkoista ja kaupunkiliikenteestä tuleva magneettinen kohina) häiritsevät voimakkaasti erittäin herkkien laitteiden toimintaa. magnetometrinen laitteet. Magneettien vaikutuksen vähentäminen kentät määrää voimakkaasti magneettikenttien johtamismahdollisuuden. mitat (katso esim. Biologisten esineiden magneettikentät).M. e. yleisimmät ovat seuraavat.

Ferromagneettisesta aineesta valmistetun onton sylinterin suojavaikutus ( 1 -ulkoinen sylinterin pinta, 2 -sisäinen pinta). Jäännösmagneetti kenttä sylinterin sisällä

Ferromagneettinen näyttö- arkki, sylinteri, pallo (tai kuori k--l. muu muoto) materiaalista, jossa on korkea magneettinen permeabiliteetti m alhainen jäännösinduktio Vuonna r ja pieni pakkovoima N s. Tällaisen näytön toimintaperiaatetta voidaan havainnollistaa käyttämällä esimerkkiä ontosta sylinteristä, joka on sijoitettu homogeeniseen magneettikenttään. kenttä (kuva). Ulkoiset induktiolinjat mag. kentät B siirtyessään väliaineesta seulamateriaaliin ulkoiset kentät tihenevät huomattavasti ja sylinterin ontelossa induktiolinjojen tiheys pienenee, eli sylinterin sisäinen kenttä osoittautuu heikentyneeksi. Kentän heikkenemistä kuvaa f-loy

Missä D- sylinterin halkaisija, d- sen seinämän paksuus, - mag. seinämateriaalin läpäisevyys. M. e.:n tehokkuuden laskemiseksi. volyymit decom. määritykset käyttävät usein tiedostoa

missä on ekvivalenttipallon säde (melkein näytön mittojen keskiarvo kolmessa keskenään kohtisuorassa suunnassa, koska näytön muodolla on vain vähän vaikutusta magnetosähköisen järjestelmän tehokkuuteen).

Kaavoista (1) ja (2) seuraa, että korkean magneettikentän omaavien materiaalien käyttö. läpäisevyys [kuten permalloy (36-85% Ni, loput Fe ja seostavat lisäaineet) tai mu-metalli (72-76% Ni, 5% Cu, 2% Cr, 1% Mn, loput Fe)] parantaa merkittävästi näytöt (raudassa). Ilmeisen ilmeinen tapa parantaa suojaus seinän paksuuntumisen vuoksi se ei ole optimaalinen. Monikerroksiset näytöt, joissa on rakoja kerrosten välillä, toimivat tehokkaammin, minkä kertoimet ovat suojaus on yhtä suuri kuin kertoimen tulo. osastolle kerroksia. Se on monikerroksisia näyttöjä (magneettisten materiaalien ulkoiset kerrokset, jotka kyllästyvät korkeilla arvoilla SISÄÄN, sisäinen - permalloy- tai mu-metallista) muodostavat perustan magneettisesti suojattujen huoneiden suunnittelulle biomagneettista, paleomagneettista jne. tutkimukseen. On huomattava, että suojaavien materiaalien, kuten permalloyn, käyttöön liittyy useita vaikeuksia, erityisesti siihen, että niiden magnesiumia. muodonmuutosten alaisia ​​ominaisuuksia ja se tarkoittaa. lämpö heikkenee, ne eivät käytännössä salli hitsausta, mikä tarkoittaa. mutkia ja muita mekaanisia kuormia Modernissa mag. Ferromagneetteja käytetään laajalti näytöissä. metallilasit(metglasses), suljetaan magneettisesti. ominaisuudet permalloille, mutta eivät niin herkkiä mekaanisille vaikutuksille vaikutteita. Metlassista kudottu kangas mahdollistaa pehmeiden magneettien valmistamisen. mielivaltaisen muotoiset näytöt, ja monikerroksinen suojaus tällä materiaalilla on paljon yksinkertaisempaa ja halvempaa.

Seinäkkeet korkean sähkönjohtavuuden omaavasta materiaalista(Cu, A1 jne.) suojaavat vaihtuvilta magneettikentiltä. kentät. Kun vaihdat ulkoista mag. kentät näytön seinille syntyvät induktiivisesti. virrat, jotka kattavat suojatun tilavuuden. Magn. näiden virtojen kenttä on suunnattu vastapäätä ulkoista. suuttumusta ja kompensoi sen osittain. Taajuuksille, joiden kerroin on yli 1 Hz. suojaus TO kasvaa suhteessa taajuuteen:

Missä - magneettinen vakio, - seinämateriaalin sähkönjohtavuus, L- näytön koko, - seinämän paksuus, f- pyöreä taajuus.

Magn. Cu:sta ja A1:stä valmistetut näytöt ovat tehottomampia kuin ferromagneettiset, erityisesti matalataajuisten sähkömagneettisten osalta. aloilla, mutta valmistuksen helppous ja alhaiset kustannukset tekevät niistä usein parempia käytettäväksi.

Suprajohtavat näytöt. Tämäntyyppisten näyttöjen toiminta perustuu Meissner-efekti- magneetin täydellinen siirtymä. kenttiä suprajohteesta. Kaiken ulkoisen muutoksen kanssa mag. suprajohtimissa virtaa, syntyy virtoja, jotka sen mukaisesti Lenzin sääntö kompensoida näitä muutoksia. Toisin kuin tavalliset johtimet, induktiiviset suprajohteet. Virrat eivät haalistu ja siten kompensoivat vuon muutosta ulkoisen virran koko olemassaolon ajan. kentät. Se tosiasia, että suprajohtavat näytöt voivat toimia hyvin alhaisissa lämpötiloissa ja kentissä, jotka eivät ylitä kriittistä. arvot (katso Kriittinen magneettikenttä), johtaa merkittäviin vaikeuksiin suurten magneettisesti suojattujen "lämpimien" tilavuuksien suunnittelussa. Löytö kuitenkin korkean lämpötilan oksidisuprajohteet(OBC), jonka ovat valmistaneet J. Bednorz ja K. Müller (J. G. Bednorz, K. A. Miiller, 1986), luo uusia mahdollisuuksia suprajohtavien magneettien käyttöön. näytöt. Ilmeisesti tekniikan voittamisen jälkeen SBC:iden valmistuksen vaikeuksien vuoksi käytetään suprajohtavia suojuksia materiaaleista, jotka muuttuvat suprajohtaviksi typen kiehumispisteessä (ja tulevaisuudessa mahdollisesti huoneenlämmössä).

On huomattava, että suprajohteen magneettisesti suojatun tilavuuden sisällä säilyy jäännöskenttä, joka oli siinä näytön materiaalin siirtymishetkellä suprajohtavaan tilaan. Tämän jäännöskentän vähentämiseksi on tarpeen ottaa erityinen toimenpiteet. Siirrä esimerkiksi näyttö suprajohtavaan tilaan alhaisella magneettikentällä verrattuna maan magneettikenttään. kenttään suojatussa tilavuudessa tai käytä "täyttöruudut" -menetelmää, jossa näytön taitettu kuori siirretään suprajohtavaan tilaan ja laajennetaan sitten. Tällaiset toimenpiteet mahdollistavat toistaiseksi jäännöskenttien pienentämisen T-arvoon pienissä, suprajohtavien seulojen rajoittamissa tilavuuksissa.

Aktiivinen häiriösuojaus suoritetaan kompensointikeloilla, jotka luovat magneettikentän. kenttä, joka on suuruudeltaan yhtä suuri ja suunnaltaan vastakkainen häiriökentän kanssa. Kun nämä kentät lisätään algebrallisesti, ne kumoavat toisensa. Naib. Tunnetaan Helmholtz-käämiä, jotka ovat kaksi identtistä koaksiaalista pyöreää käämiä, joissa on virta ja joita erottaa käämien sädettä vastaava etäisyys. Melko homogeeninen mag. kenttä luodaan keskelle niiden väliin. Kolmen tilan kompensoimiseksi. komponentit vaativat vähintään kolme paria keloja. Tällaisille järjestelmille on monia vaihtoehtoja, ja niiden valinta määräytyy erityisten vaatimusten mukaan.

Aktiivista suojausjärjestelmää käytetään tyypillisesti vaimentamaan matalataajuisia häiriöitä (taajuusalueella 0-50 Hz). Yksi sen tarkoituksista on jälkikorvaus. mag. Maan kentät, jotka vaativat erittäin vakaita ja tehokkaita virtalähteitä; toinen on magneettisten vaihteluiden kompensointi. kenttiin, joihin voidaan käyttää magneettisensorien ohjaamia heikompia virtalähteitä. kentät, esim. magnetometrit korkea herkkyys - kalmarit tai fluxgates Nämä anturit määräävät suurelta osin kompensoinnin täydellisyyden.

Aktiivisen magneettisuojauksen välillä on tärkeä ero. näytöt. Magn. näytöt poistavat kohinaa koko näytön rajoittaman äänenvoimakkuuden ajalta aktiivinen suojaus eliminoi häiriöt vain paikallisella alueella.

Kaikki magneettiset vaimennusjärjestelmät häiriöt tarvitsevat tärinänvaimennusta. suojaa. Näyttöjen ja magneettisensorien tärinä. Itse kentästä voi tulla lisäyksiä. häiriötä

Lit.: Rose-Ince A., Roderick E., Johdanto fysiikkaan, käänn. Englannista, M., 1972; Stamberger G. A., Laitteet heikkojen vakiomagneettikenttien luomiseen, Novosibirsk, 1972; Vvedensky V.L., Ozhogin V.I., Ultrasensitive magnetometry and biomagnetism, M., 1986; Bednorz J.G., Muller K.A., Mahdollinen korkea Tc-suprajohtavuus Ba-La-Cr-O-järjestelmässä, "Z. Phys.", 1986, Bd 64, S. 189. S. P. Naurzakov.

Kuinka voit saada kaksi vierekkäistä magneettia tuntemaan toistensa läsnäoloa? Mitä materiaalia niiden väliin pitää laittaa sähkölinjat eikö yhden magneetin magneettikenttä saavuttaisi toista magneettia?

Tämä kysymys ei ole niin triviaali kuin miltä ensi silmäyksellä näyttää. Meidän on todella eristettävä kaksi magneettia. Toisin sanoen, jotta näitä kahta magneettia voidaan pyörittää eri tavalla ja siirtää eri tavalla toistensa suhteen ja kuitenkin niin, että jokainen näistä magneeteista käyttäytyy ikään kuin toista magneettia ei olisi lähellä. Siksi mitkään temput, joissa kolmas magneetti tai ferromagneetti asetetaan lähelle magneettikenttien erityisen konfiguraation luomiseksi kompensoimalla kaikki magneettikentät jossakin tietyssä kohdassa, eivät toimi periaatteessa.

Diamagneettinen???

Joskus he ajattelevat virheellisesti, että tällainen magneettikentän eriste voi toimia diamagneettinen. Mutta tämä ei ole totta. Diamagneettinen materiaali itse asiassa heikentää magneettikenttää. Mutta se heikentää magneettikenttää vain itse diamagneettisen paksuudessa, diamagneettisen sisällä. Tästä johtuen monet ihmiset ajattelevat virheellisesti, että jos toinen tai molemmat magneetit upotetaan diamagneettiseen materiaaliin, niiden vetovoima tai hylkiminen heikkenee.

Mutta tämä ei ole ratkaisu ongelmaan. Ensinnäkin yhden magneetin kenttäviivat saavuttavat edelleen toisen magneetin, eli magneettikenttä vain pienenee diamagneettisen paksuudessa, mutta ei katoa kokonaan. Toiseksi, jos magneetit ovat jääneet diamagneettisen materiaalin paksuuteen, emme voi siirtää tai pyörittää niitä suhteessa toisiinsa.

Ja jos teet vain litteän näytön diamagneettisesta materiaalista, tämä näyttö lähettää magneettikentän läpi itsensä. Lisäksi tämän näytön takana magneettikenttä on täsmälleen sama kuin jos tätä diamagneettista näyttöä ei olisi ollenkaan.



Tämä viittaa siihen, että edes diamagneettiseen materiaaliin upotetut magneetit eivät koe toistensa magneettikentän heikkenemistä. Itse asiassa, missä seinämäinen magneetti sijaitsee, tämän magneetin tilavuudessa ei yksinkertaisesti ole diamagneettista materiaalia. Ja koska seinämäisen magneetin sijaintipaikassa ei ole diamagneettista materiaalia, se tarkoittaa, että molemmat seinämäiset magneetit ovat itse asiassa vuorovaikutuksessa toistensa kanssa täsmälleen samalla tavalla kuin jos niitä ei olisi seinätetty diamagneettiseen materiaaliin. Näiden magneettien ympärillä oleva diamagneettinen materiaali on yhtä hyödytöntä kuin magneettien välinen litteä diamagneettinen suoja.

Ihanteellinen diamagneettinen

Tarvitsemme materiaalia, joka ei päästä magneettikenttälinjoja kulkemaan itsensä läpi ollenkaan. On välttämätöntä, että magneettikenttäviivat työnnetään ulos tällaisesta materiaalista. Jos magneettikenttäviivat kulkevat materiaalin läpi, tällaisesta materiaalista tehdyn näytön takana ne palauttavat kokonaan kaiken voimansa. Tämä seuraa magneettivuon säilymisen laista.

Diamagneettisessa materiaalissa ulkoisen magneettikentän heikkeneminen tapahtuu indusoidun sisäisen magneettikentän vuoksi. Tämä indusoitu magneettikenttä syntyy pyöreät virrat elektroneja atomien sisällä. Kun ulkoinen magneettikenttä kytketään päälle, atomien elektronien pitäisi alkaa liikkua ulkoisen magneettikentän voimalinjojen ympäri. Tämä elektronien indusoitu ympyräliike atomeissa luo ylimääräisen magneettikentän, joka on aina suunnattu ulkoista magneettikenttää vastaan. Siksi kokonaismagneettikenttä diamagneettisen sisällä tulee pienemmäksi kuin sen ulkopuolella.

Mutta ulkoisen kentän täydellistä kompensointia indusoidun sisäisen kentän vuoksi ei tapahdu. Diamagneettisissa atomeissa ei ole tarpeeksi ympyrävirtaa luomaan täsmälleen saman magneettikentän kuin ulkoinen magneettikenttä. Siksi ulkoisen magneettikentän voimalinjat pysyvät diamagneettisen materiaalin paksuudessa. Ulkoinen magneettikenttä ikään kuin "lävistää" diamagneettisen materiaalin läpi ja läpi.

Ainoa materiaali, joka työntää magneettikenttäviivat itsestään, on suprajohde. Suprajohteessa ulkoinen magneettikenttä indusoi pyöreitä virtoja ulkoisten kenttälinjojen ympärille, jotka luovat vastakkaiseen suuntaan suunnatun magneettikentän, joka on täsmälleen yhtä suuri kuin ulkoinen magneettikenttä. Tässä mielessä suprajohde on ihanteellinen diamagneettinen.



Suprajohteen pinnalla magneettikentän voimakkuusvektori suuntautuu aina tätä pintaa pitkin, tangentiaalisesti suprajohtavan kappaleen pintaan nähden. Suprajohteen pinnalla magneettikenttävektorissa ei ole komponenttia, joka on suunnattu kohtisuoraan suprajohteen pintaan nähden. Siksi magneettikenttäviivat aina taipuvat minkä tahansa muotoisen suprajohtavan kappaleen ympärille.

Suprajohteen taivutus magneettikentällä

Mutta tämä ei tarkoita ollenkaan, että jos suprajohtava näyttö asetetaan kahden magneetin väliin, se ratkaisee ongelman. Tosiasia on, että magneetin magneettikenttäviivat menevät toiseen magneetiin ohittaen suprajohdenäytön. Siksi litteä suprajohtava näyttö vain heikentää magneettien vaikutusta toisiinsa.

Tämä kahden magneetin välisen vuorovaikutuksen heikkeneminen riippuu siitä, kuinka paljon magneetteja toisiinsa yhdistävän kenttäviivan pituus on kasvanut. Mitä pitempi yhdistävät kenttäviivat ovat, sitä vähemmän kahden magneetin vuorovaikutusta keskenään.

Tämä on täsmälleen sama vaikutus kuin jos lisäisit magneettien välistä etäisyyttä ilman suprajohtavaa näyttöä. Jos lisäät magneettien välistä etäisyyttä, myös magneettikenttäviivojen pituudet kasvavat.

Tämä tarkoittaa, että kahden suprajohtavan ruudun ohittavan magneettia yhdistävien voimalinjojen pituuksien lisäämiseksi on tarpeen kasvattaa tämän litteän näytön mittoja sekä pituuden että leveyden suhteen. Tämä johtaa ohitusvoimalinjojen pituuksien pidentämiseen. Ja mitä suuremmat litteän näytön mitat ovat magneettien väliseen etäisyyteen verrattuna, sitä vähemmän magneettien välistä vuorovaikutusta tulee.

Magneettien välinen vuorovaikutus katoaa kokonaan vasta, kun litteän suprajohtavan näytön molemmat mitat muuttuvat äärettömiksi. Tämä on analogia tilanteesta, jossa magneetit erotettiin äärettömän suurelle etäisyydelle ja siksi niitä yhdistävien magneettikenttälinjojen pituudesta tuli ääretön.

Teoriassa tämä tietysti ratkaisee ongelman täysin. Mutta käytännössä emme voi tehdä suprajohtavaa litteää näyttöä, jonka mitat ovat äärettömät. Haluaisin sellaisen ratkaisun, joka voidaan toteuttaa käytännössä laboratoriossa tai tuotannossa. (Noin elinolot ei ole enää kysymystä, koska suprajohteen valmistaminen jokapäiväisessä elämässä on mahdotonta.)

Avaruuden jako suprajohteen avulla

Muuten litteä näyttö on loputon suuret koot voidaan tulkita koko kolmiulotteisen avaruuden jakamiseksi kahteen osaan, jotka eivät ole yhteydessä toisiinsa. Mutta se ei ole vain äärettömän kokoinen litteä näyttö, joka voi jakaa tilan kahteen osaan. Mikä tahansa suljettu pinta jakaa myös tilan kahteen osaan, suljetun pinnan sisällä olevaan tilavuuteen ja suljetun pinnan ulkopuoliseen tilavuuteen. Esimerkiksi mikä tahansa pallo jakaa tilan kahteen osaan: palloon pallon sisällä ja kaikkeen sen ulkopuolella.

Siksi suprajohtava pallo on ihanteellinen magneettikentän eriste. Jos sijoitat magneetin sellaiseen suprajohtavaan palloon, mikään instrumentti ei voi koskaan havaita, onko tämän pallon sisällä magneetti vai ei.

Ja päinvastoin, jos sinut asetetaan tällaisen pallon sisään, ulkoiset magneettikentät eivät vaikuta sinuun. Esimerkiksi Maan magneettikenttää ei voida havaita tällaisen suprajohtavan pallon sisällä millään instrumentilla. Tällaisen suprajohtavan pallon sisällä on mahdollista havaita vain magneettikenttä niistä magneeteista, jotka myös sijaitsevat tämän pallon sisällä.

Näin ollen, jotta kaksi magneettia ei olisi vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, toinen näistä magneeteista on sijoitettava suprajohtavan pallon sisään ja toinen on jätettävä ulkopuolelle. Sitten ensimmäisen magneetin magneettikenttä keskittyy täysin pallon sisään eikä ylitä tämän pallon rajoja. Siksi toinen magneetti ei tunne ensimmäisen läsnäoloa. Samoin toisen magneetin magneettikenttä ei pysty tunkeutumaan suprajohtavan pallon sisään. Ja siksi ensimmäinen magneetti ei havaitse toisen magneetin läheistä läsnäoloa.

Lopuksi voimme pyörittää ja siirtää molempia magneetteja toistensa suhteen haluamallamme tavalla. Totta, ensimmäisen magneetin liikkeitä rajoittaa suprajohtavan pallon säde. Mutta siltä se vain näyttää. Itse asiassa kahden magneetin vuorovaikutus riippuu vain niiden suhteellisesta sijainnista ja niiden pyörimisestä vastaavan magneetin painopisteen ympärillä. Siksi riittää, että ensimmäisen magneetin painopiste asetetaan pallon keskelle ja koordinaattien origo asetetaan sinne pallon keskelle. Vain kaikki määrittävät kaikki mahdolliset magneettien sijainnin vaihtoehdot mahdollisia vaihtoehtoja toisen magneetin sijainti suhteessa ensimmäiseen magneetiin ja niiden pyörimiskulmat niiden massakeskipisteiden ympärillä.

Tietysti pallon sijaan voit ottaa minkä tahansa muun pintamuodon, esimerkiksi ellipsoidin tai laatikon muotoisen pinnan jne. Jos se vain jakaisi tilan kahteen osaan. Toisin sanoen tässä pinnassa ei saa olla reikää, jonka läpi virtajohto voi kulkea sisäisen ja ulkoisen magneetin yhdistämiseksi.

MAGNEETTISUOJAUS

MAGNEETTISUOJAUS

(magneettinen) - esineen suojaaminen magneettisilta vaikutuksilta. kentät (vakio ja muuttuva). Moderni Useiden tieteenalojen (fysiikka, geologia, paleontologia, biomagnetismi) ja teknologian (avaruustutkimus, ydinenergia, materiaalitiede) tutkimus liittyy usein erittäin heikkojen magneettikenttien mittauksiin. kentät ~10 -14 -10 -9 T laajalla taajuusalueella. Ulkoiset magneettikentät (esim. Maan T ja kohina T, magneetit sähköverkoista ja kaupunkiliikenteestä) aiheuttavat voimakkaita häiriöitä erittäin herkkien laitteiden toimintaan. magnetometrinen laitteet. Magneettien vaikutuksen vähentäminen kentät määrää voimakkaasti magneettikenttien johtamismahdollisuuden. mitat (katso esim. Biologisten esineiden magneettikentät). M. e. yleisimmät ovat seuraavat.

Suojaava ontto sylinteri, joka on valmistettu ferromagneettisesta aineesta, jossa ( 1 - alanumero sylinteri, 2 -sisäinen pinta). Jäännösmagneetti kenttä sylinterin sisällä

Ferromagneettinen näyttö- levy, sylinteri, pallo (tai mikä tahansa muu muoto), joka on valmistettu korkeasta materiaalista magneettinen permeabiliteetti m alhainen jäännösinduktio Vuonna r ja pieni pakkovoima N s. Tällaisen näytön toimintaperiaatetta voidaan havainnollistaa käyttämällä esimerkkiä ontosta sylinteristä, joka on sijoitettu homogeeniseen magneettikenttään. kenttä (kuva). Ulkoiset induktiolinjat mag. kentät B siirtyessään väliaineesta seulamateriaaliin ulkoiset kentät tihenevät huomattavasti ja sylinterin ontelossa induktiolinjojen tiheys pienenee, eli sylinterin sisäinen kenttä osoittautuu heikentyneeksi. Kentän heikkenemistä kuvaa f-loy

Missä D- sylinterin halkaisija, d- sen seinämän paksuus on mag. seinämateriaalin läpäisevyys. M. e.:n tehokkuuden laskemiseksi. volyymit decom. määritykset käyttävät usein tiedostoa

missä on ekvivalenttipallon säde (melkein näytön mittojen keskiarvo kolmessa keskenään kohtisuorassa suunnassa, koska näytön muodolla on vain vähän vaikutusta magnetosähköisen järjestelmän tehokkuuteen).

Kaavoista (1) ja (2) seuraa, että korkean magneettikentän omaavien materiaalien käyttö. läpäisevyys [kuten permalloy (36-85% Ni, loput Fe ja seostavat lisäaineet) tai mu-metalli (72-76% Ni, 5% Cu, 2% Cr, 1% Mn, loput Fe)] parantaa merkittävästi näytöt (raudassa). Ilmeisen ilmeinen tapa parantaa suojausta paksuntamalla seinää ei ole optimaalinen. Monikerroksiset näytöt, joissa on rakoja kerrosten välillä, toimivat tehokkaammin, minkä kertoimet ovat suojaus on yhtä suuri kuin kertoimen tulo. osastolle kerroksia. Se on monikerroksisia näyttöjä (magneettisten materiaalien ulkoiset kerrokset, jotka kyllästyvät korkeilla arvoilla SISÄÄN, sisäiset - permalloy- tai mu-metallista valmistetut) muodostavat perustan magneettisesti suojattujen huoneiden suunnittelulle biomagneettisia, paleomagneettisia jne. tutkimuksia varten. On huomattava, että suojaavien materiaalien, kuten permalloyn, käyttöön liittyy useita vaikeuksia, erityisesti siihen, että niiden magnesiumia. muodonmuutosten alaisia ​​ominaisuuksia ja se tarkoittaa. lämpö heikkenee, ne eivät käytännössä salli hitsausta, mikä tarkoittaa. mutkia ja muita mekaanisia kuormia Modernissa mag. Ferromagneetteja käytetään laajalti näytöissä. metallilasit(metglasses), suljetaan magneettisesti. ominaisuudet permalloille, mutta eivät niin herkkiä mekaanisille vaikutuksille vaikutteita. Metlassista kudottu kangas mahdollistaa pehmeiden magneettien valmistamisen. mielivaltaisen muotoiset näytöt, ja monikerroksinen suojaus tällä materiaalilla on paljon yksinkertaisempaa ja halvempaa.

Seinäkkeet korkean sähkönjohtavuuden omaavasta materiaalista(Cu, A1 jne.) suojaavat vaihtuvilta magneettikentiltä. kentät. Kun vaihdat ulkoista mag. kentät näytön seinille syntyvät induktiivisesti. virrat, jotka kattavat suojatun tilavuuden. Magn. näiden virtojen kenttä on suunnattu vastapäätä ulkoista. suuttumusta ja kompensoi sen osittain. Taajuuksille, joiden kerroin on yli 1 Hz. suojaus TO kasvaa suhteessa taajuuteen:

Missä - magneettinen vakio, - seinämateriaalin sähkönjohtavuus, L- näytön koko, - seinämän paksuus, f- pyöreä taajuus.

Magn. Cu:sta ja A1:stä valmistetut näytöt ovat tehottomampia kuin ferromagneettiset, erityisesti matalataajuisten sähkömagneettisten osalta. aloilla, mutta valmistuksen helppous ja alhaiset kustannukset tekevät niistä usein parempia käytettäväksi.

Suprajohtavat näytöt. Tämän tyyppisten näyttöjen toiminta perustuu Meissner-efekti - magneetin täydellinen siirtymä. kenttiä suprajohteesta. Kaiken ulkoisen muutoksen kanssa mag. suprajohtimissa virtaa, syntyy virtoja, jotka sen mukaisesti Lenzin sääntö kompensoida näitä muutoksia. Toisin kuin tavalliset johtimet, induktiiviset suprajohteet. Virrat eivät haalistu ja siten kompensoivat vuon muutosta ulkoisen virran koko olemassaolon ajan. kentät. Se tosiasia, että suprajohtavat näytöt voivat toimia hyvin alhaisissa lämpötiloissa ja kentissä, jotka eivät ylitä kriittistä. arvot (katso kriittinen magneettikenttä), aiheuttaa merkittäviä vaikeuksia suurten magneettisesti suojattujen "lämpimien" tilavuuksien suunnittelussa. Löytö kuitenkin korkean lämpötilan oksidisuprajohteet(OBC), jonka ovat valmistaneet J. Bednorz ja K. Müller (J. G. Bednorz, K. A. Miiller, 1986), luo uusia mahdollisuuksia suprajohtavien magneettien käyttöön. näytöt. Ilmeisesti tekniikan voittamisen jälkeen SBC:iden valmistuksen vaikeuksien vuoksi käytetään suprajohtavia suojuksia materiaaleista, jotka muuttuvat suprajohtaviksi typen kiehumispisteessä (ja tulevaisuudessa mahdollisesti huoneenlämmössä).

On huomattava, että suprajohteen magneettisesti suojatun tilavuuden sisällä säilyy jäännöskenttä, joka oli siinä näytön materiaalin siirtymishetkellä suprajohtavaan tilaan. Tämän jäännöskentän vähentämiseksi on tarpeen ottaa erityinen . Siirrä esimerkiksi näyttö suprajohtavaan tilaan alhaisella magneettikentällä verrattuna maan magneettikenttään. kenttään suojatussa tilavuudessa tai käytä "täyttöruudut" -menetelmää, jossa näytön taitettu kuori siirretään suprajohtavaan tilaan ja laajennetaan sitten. Tällaiset toimenpiteet mahdollistavat toistaiseksi jäännöskenttien pienentämisen T-arvoon pienissä, suprajohtavien seulojen rajoittamissa tilavuuksissa.

Aktiivinen häiriösuojaus suoritetaan kompensointikeloilla, jotka luovat magneettikentän. kenttä, joka on suuruudeltaan yhtä suuri ja suunnaltaan vastakkainen häiriökentän kanssa. Kun nämä kentät lisätään algebrallisesti, ne kumoavat toisensa. Naib. Tunnetaan Helmholtz-käämiä, jotka ovat kaksi identtistä koaksiaalista pyöreää käämiä, joissa on virta ja joita erottaa käämien sädettä vastaava etäisyys. Melko homogeeninen mag. kenttä luodaan keskelle niiden väliin. Kolmen tilan kompensoimiseksi. komponentit vaativat vähintään kolme paria keloja. Tällaisille järjestelmille on monia vaihtoehtoja, ja niiden valinta määräytyy erityisten vaatimusten mukaan.

Aktiivista suojausjärjestelmää käytetään tyypillisesti vaimentamaan matalataajuisia häiriöitä (taajuusalueella 0-50 Hz). Yksi sen tarkoituksista on jälkikorvaus. mag. Maan kentät, jotka vaativat erittäin vakaita ja tehokkaita virtalähteitä; toinen on magneettisten vaihteluiden kompensointi. kenttiin, joihin voidaan käyttää magneettisensorien ohjaamia heikompia virtalähteitä. kentät, esim. magnetometrit korkea herkkyys - kalmarit tai fluxgates. Nämä anturit määräävät suurelta osin kompensoinnin täydellisyyden.

Aktiivisen magneettisuojauksen välillä on tärkeä ero. näytöt. Magn. näytöt poistavat kohinan koko näytön rajoittaman äänenvoimakkuuden ajalta, kun taas aktiivinen suojaus poistaa häiriöt vain paikallisella alueella.

Kaikki magneettiset vaimennusjärjestelmät häiriöt tarvitsevat tärinänvaimennusta. suojaa. Näyttöjen ja magneettisensorien tärinä. Itse kentästä voi tulla lisäyksiä. häiriötä

Lit.: Rose-Ince A., Roderick E., Johdatus suprajohtavuuden fysiikkaan, käänn. Englannista, M., 1972; Stamberger G. A., Laitteet heikkojen vakiomagneettikenttien luomiseen, Novosibirsk, 1972; Vvedensky V.L., Ozhogin V.I., Ultrasensitive magnetometry and biomagnetism, M., 1986; Bednorz J.G., Muller K.A., Mahdollinen korkea Tc-suprajohtavuus Ba-La-Cr-O-järjestelmässä, "Z. Phys.", 1986, Bd 64, S. 189. S. P. Naurzakov.

Fyysinen tietosanakirja. 5 osassa. - M.: Neuvostoliiton tietosanakirja. Päätoimittaja A. M. Prokhorov. 1988 .


Katso, mitä "MAGNETIC SHIELDING" on muissa sanakirjoissa:

    magneettinen suojaus- Magneettisista materiaaleista valmistettu aita, joka ympäröi magneettisen kompassin asennuspaikkaa ja vähentää merkittävästi magneettikenttää tällä alueella. [GOST R 52682 2006] Navigoinnin, valvonnan, ohjauslaitteiden aiheet FI magneettinen seulonta DE... ... Teknisen kääntäjän opas

    magneettinen suojaus

    Suojaus magneettikentiltä ferromagneettisista materiaaleista valmistetuilla näytöillä, joilla on alhaiset jäännösinduktio- ja pakkovoimaarvot, mutta korkea magneettinen permeabiliteetti... Suuri Ensyklopedinen sanakirja

    Suojaus magneettikentiltä ferromagneettisista materiaaleista valmistetuilla näytöillä, joilla on alhaiset jäännösinduktio- ja pakkovoimaarvot, mutta korkea magneettinen läpäisevyys. * * * MAGNEETTISUOJAUS MAGNEETTISUOJAUS, suojaa… … tietosanakirja

    Magneettinen suoja kentät ferromagneettisia näyttöjä käyttäen. materiaalit, joilla on alhaiset jäännösinduktion ja pakkovoiman arvot, mutta joilla on korkea magneettikenttä. läpäisevyys... Luonnontiede. tietosanakirja

    Termi momentti suhteessa atomeihin ja atomiytimiin voi tarkoittaa seuraavaa: 1) spinmomentti eli spin, 2) magneettinen dipolimomentti, 3) sähköinen kvadrupolimomentti, 4) muut sähkö- ja magneettiset momentit. Erilaisia ​​tyyppejä… … Collier's Encyclopedia

    - (biomagnetismi m). Minkä tahansa organismin elintärkeää toimintaa seuraa erittäin heikko sähkön virtaus sen sisällä. biovirtojen virrat (ne syntyvät solujen, pääasiassa lihas- ja hermosolujen, sähköisen toiminnan seurauksena). Biovirrat synnyttävät magnetismia. kenttä…… Fyysinen tietosanakirja

    blindage magnetique- magnetinis ekranavimas statusas T ala fizika atitikmenys: engl. magneettinen seulonta vok. magnetische Abschirmung, f rus. magneettinen suojaus, n pranc. blindage magnétique, m … Fizikos terminų žodynas

    magneettinen seulonta- magnetinis ekranavimas statusas T ala fizika atitikmenys: engl. magneettinen seulonta vok. magnetische Abschirmung, f rus. magneettinen suojaus, n pranc. blindage magnétique, m … Fizikos terminų žodynas

    magnetinis näyttö- statusas T ala fizika atitikmenys: engl. magneettinen seulonta vok. magnetische Abschirmung, f rus. magneettinen suojaus, n pranc. blindage magnétique, m … Fizikos terminų žodynas

Suojatoimenpiteitä MF:n vaikutuksia vastaan ​​ovat pääasiassa suojaus ja "aikasuojaus". Seinäkkeiden tulee olla suljettuja ja valmistettu pehmeistä magneettisista materiaaleista. Joissakin tapauksissa riittää, että työntekijä poistetaan MF:n vaikutusalueelta, koska kun PMF- ja PeMF-lähde poistetaan, niiden arvot laskevat nopeasti.

Henkilökohtaisena suojana magneettikenttien toimintaa vastaan ​​voit käyttää erilaisia ​​kaukosäätimiä, puisia pihtejä ja muita etäkäyttöisiä manipulaattoreita. Joissakin tapauksissa voidaan käyttää erilaisia ​​estolaitteita estämään henkilöstöä olemasta magneettikentissä, joiden induktiotasot ovat suositeltuja arvoja korkeammat.

Tärkein suojatoimenpide on varotoimi:

On välttämätöntä välttää pitkittynyttä oleskelua (säännöllisesti useita tunteja päivässä) paikoissa korkeampi taso teollisuuden taajuus magneettikenttä;

Yöleposänky tulee pitää mahdollisimman kaukana pitkäaikaisen altistuksen lähteistä; etäisyyden jakelukaappiin ja virtakaapeleihin tulee olla 2,5 - 3 metriä;

Jos huoneessa tai sen vieressä on tuntemattomia kaapeleita, jakelukaappeja, muuntaja-asemia, poisto tulee tehdä mahdollisimman paljon, optimaalisesti mitata taso elektromagneettinen säteily ennen sellaisissa tiloissa asumista;

Kun asennat sähkölämmitteisiä lattioita, valitse järjestelmät alennettu taso magneettikenttä.

Suojatoimenpiteiden rakenne magneettikenttiä vastaan

Suojatoimenpiteiden nimi

Kollektiivinen puolustus

Henkilökohtainen suojaus

Organisaation suojatoimenpiteet

Hoito ja ennaltaehkäisevät toimenpiteet

Visuaalisten varoitusten käyttö MP:n läsnäolosta

Lääkärintarkastuksen tekeminen palkkaamisen yhteydessä

Yleisiä varotoimia sisältävien julisteiden ja ilmoitusten julkaiseminen

Henkilöstön määräaikaiset lääkärintarkastukset ja lääkärintarkastukset

Luennon pitäminen työturvallisuudesta MF-lähteiden kanssa työskennellessä ja niiden altistumisesta aiheutuvan ylialtistumisen ehkäiseminen

Objektiivista tietoa työpaikan intensiteetistä ja selkeä käsitys niiden mahdollisista vaikutuksista työntekijöiden terveyteen

Vähentynyt altistuminen samanaikaisille tuotantotekijöitä

Turvallisuusohjeiden noudattaminen työskenneltäessä MP:lle altistuvissa olosuhteissa

Aikasuojatoimenpiteet

Kehitys optimaalinen tila työ- ja leporyhmä työajan järjestämisellä mahdollisimman lyhyellä aikavälillä kansanedustajaan

Yhteydenpito MP:n kanssa vain tuotantotarpeisiin ja suoritettujen toimien ajan ja tilan selkeä säätely

Suojatoimenpiteet kohteiden järkevällä sijoittamisella

Magneettisten materiaalien ja magneettilaitteiden sijoittaminen riittävälle etäisyydelle (1,5-2 m) toisistaan ​​ja työpaikoista

MF-lisälähteiden ("pehmeät magneettiset" materiaalit) syntymisen estäminen poistamalla ne voimakkaiden asennusten MF-peittoalueelta

Tekniset ja tekniset suojatoimenpiteet

Magneettisten tuotteiden varastointi ja kuljetus "ikeissä", laitteissa tai laitteissa, jotka sulkevat magneettikentän kokonaan tai osittain

Työkalujen, manipulaattorien käyttö yksilölliseen käyttöön etäkäyttöperiaatteella

Pehmeistä magneettisista materiaaleista valmistettujen suljettujen näyttöjen käyttö

Lukituslaitteiden käyttö, jotka mahdollistavat MF:itä tuottavien laitteiden sammuttamisen, jos eri kehon osat joutuvat vahvojen MF:iden induktioalueelle

Bibliografia:

Dovbysh V. N., Maslov M. Yu., Sdobaev Yu. M. Energiajärjestelmien elementtien sähkömagneettinen turvallisuus. 2009.

Kudryashov Yu.B., Perov Yu.F. Rubin A.B. Säteilyn biofysiikka: radiotaajuus- ja mikroaaltomagneettinen säteily. Oppikirja yliopistoille. - M.: FIZMATLIT, 2008.

Verkkosivusto http://ru.wikipedia.org

SanPiN 2.1.8/2.2.4.2490-09. Sähkömagneettiset kentät teollisissa olosuhteissa Johdanto. 2009–05–15. M.: Publishing House of Standards, 2009.

SanPiN 2.2.2.542–96 "Videonäyttöpäätteiden, henkilökohtaisten elektronisten tietokoneiden ja työn organisoinnin hygieniavaatimukset"

Apollonsky, S. M. Teknisten laitteiden ja ihmisten sähkömagneettinen turvallisuus. Venäjän opetus- ja tiedeministeriö. Liitot, osavaltio koulutus korkeakoulu prof. Koulutus "Northern-West State Extramural Technical University". Pietari: Luoteistekniikan yliopiston kustantamo, 2011

Useimpien mittauslaitemuuntimien toimintaperiaate perustuu sähköisten ja magneettisten energioiden muuntamiseen, joten lähellä olevien lähteiden mittauslaitteiden sisällä indusoimat sähkö- ja magneettikentät vääristävät sähkö- ja magneettienergian muuntamisen luonnetta mittalaitteessa. Laitteiden herkkien elementtien suojaamiseksi sisäisten ja ulkoisten sähkö- ja magneettikenttien vaikutuksilta käytetään suojausta.

Minkä tahansa avaruuden alueen magneettisella suojauksella tarkoitamme tämän alueen sisällä olevan magneettikentän heikkenemistä rajoittamalla sitä pehmeistä magneettisista materiaaleista valmistetulla kuorella. Käytännössä käytetään myös toista suojausmenetelmää, kun kuoreen sijoitetaan magneettikentän lähde, mikä rajoittaa jälkimmäisen leviämistä ympäristöön.

Suojauksen perusteet perustuvat sähkö- ja magneettikenttien etenemisteoriaan. Säteilevä energia välittyy sähkömagneettisen kentän avulla. Kun kenttä muuttuu ajan myötä, sen sähköiset ja magneettiset komponentit ovat olemassa samanaikaisesti, ja toinen niistä voi olla suurempi kuin toinen. Jos sähkökomponentti on suurempi, kenttä katsotaan sähköiseksi; jos magneettinen komponentti on suurempi, kenttä katsotaan magneettiseksi. Tyypillisesti kentällä on voimakas merkki lähellä lähdettä aallonpituuden etäisyydellä. Vapaassa tilassa, suurella etäisyydellä energialähteestä (suhteessa aallonpituuteen), kentän molemmilla komponenteilla on yhtä suuri määrä energiaa. Lisäksi mikä tahansa sähkömagneettisessa kentässä oleva johdin välttämättä absorboi ja emittoi energiaa uudelleen, joten jopa pienillä etäisyyksillä tällaisesta johtimesta energian suhteellinen jakautuminen eroaa energian jakautumisesta vapaassa tilassa.

Kentän sähköinen (sähköstaattinen) komponentti vastaa johtimessa olevaa jännitettä ja magneettinen (sähkömagneettinen) komponentti vastaa virtaa. Tietyn sähköpiirin yhden tai toisen suojausasteen tarpeen määrittäminen sekä yhden tai toisen suojatyypin riittävyyden määrittäminen on lähes teknisen laskennan ulkopuolella, koska yksittäisten yksinkertaisten ongelmien teoreettiset ratkaisut osoittautuvat mahdottomiksi hyväksyä monimutkaisille sähköpiirit, jotka koostuvat mielivaltaisesti sijoitetusta tilasta säteileviä elementtejä sähkömagneettista energiaa moniin eri suuntiin. Näytön laskemiseksi olisi otettava huomioon kaikkien näiden yksittäisten säteilyjen vaikutus, mikä on mahdotonta. Siksi tällä alalla työskentelevältä suunnittelijalta vaaditaan selkeä käsitys kunkin suojaosan fyysisestä vaikutuksesta, sen suhteellisesta merkityksestä suojaosien kokonaisuudessa ja kykyä suorittaa likimääräisiä laskelmia suojan tehokkuudesta.

Toimintaperiaatteen perusteella erotetaan sähköstaattiset, magnetostaattiset ja sähkömagneettiset näytöt.

Metalliseulan suojausvaikutus määräytyy kahdesta syystä: kentän heijastumisesta näytöstä ja kentän vaimenemisesta metallin läpi kulkiessa. Jokainen näistä ilmiöistä on riippumaton toisistaan ​​ja niitä on tarkasteltava erikseen, vaikka kokonaissuojavaikutus on seurausta molemmista.

Sähköstaattinen suojaus koostuu oikosulusta sähkökenttä näytön ja voimansiirron metallimassan pinnalle sähkövaraukset laitteen rungossa (kuva 1.).

Jos rakenne-elementin A välissä, luominen sähkökenttä ja elementti B, jolle tämän kentän vaikutus on haitallista, aseta näyttö B liitettynä tuotteen runkoon (maahan), jolloin se katkaisee sähköjohdot ja suojaa elementtiä B haitallinen vaikutus elementti A. Näin ollen sähkökenttä voidaan suojata luotettavasti jopa erittäin ohuella metallikerroksella.

Indusoituneet varaukset sijaitsevat näytön ulkopinnalla siten, että sähkökenttä näytön sisällä on nolla.

Magnetostaattinen suojaus perustuu magneettikentän sulkeutumiseen näytön paksuudessa, mikä on lisännyt magneettista läpäisevyyttä. Seulamateriaalin magneettisen permeabiliteetin on oltava huomattavasti suurempi kuin magneettinen permeabiliteetti ympäristöön. Magnetostaattisen näytön toimintaperiaate on esitetty kuvassa 2.

Rakenne-elementin (tässä tapauksessa langan) luoma magneettivuo on suljettu magneettisuojan seiniin sen alhaisen magneettivastuksen vuoksi. Mitä suurempi tällaisen seulan magneettinen läpäisevyys ja paksuus on, sitä suurempi on tällaisen näytön tehokkuus.

Magnetostaattista näyttöä käytetään vain vakiokentässä tai kentän alhaisten muutostaajuuksien alueella.

Sähkömagneettinen suojaus perustuu vaihtuvan magneettikentän vuorovaikutukseen sen aiheuttamien pyörrevirtojen kanssa suojan johtavan materiaalin paksuudessa ja pinnalla. Sähkömagneettisen suojauksen periaate on esitetty kuvassa. 3. Jos kuparisylinteri (suojus) asetetaan tasaisen magneettivuon reitille, siinä virittyvät E.M.F.-muuttujat, jotka puolestaan ​​luovat induktiomuuttujia pyörrevirrat. Näiden virtojen magneettikenttä on suljettu (kuva 3b); sylinterin sisällä se ohjataan jännittävää kenttää kohti ja sen ulkopuolella - samaan suuntaan kuin jännittävä kenttä. Tuloksena oleva kenttä osoittautuu heikentyneeksi (kuva 3c) sylinterin sisällä ja vahvistuneeksi sen ulkopuolella, ts. siirtymä tapahtuu sylinterin käyttämästä tilasta, mikä on sen suojavaikutus.

Sähkömagneettisen suojauksen tehokkuus kasvaa käänteiskentän kasvaessa, mikä on sitä suurempi mitä suurempia sylinterin läpi virtaavia pyörrevirtoja, ts. sitä enemmän sähkönjohtavuus sylinteri.

Metallin magneettikentän vaimennus voidaan laskea. Se on verrannollinen ruudun paksuuteen, pyörrevirtakertoimeen ja kenttätaajuuden, magneettisen permeabiliteetin ja näyttömateriaalin johtavuuden tulon neliöjuureen.

Suojattaessa tuoteelementtejä magnetostaattisilla ja sähkömagneettisilla suojilla, tulee ottaa huomioon, että ne toimivat myös sähköstaattisina suovina, jos ne on liitetty tukevasti laitteen runkoon.

Laitteet, instrumentit ja työkalut

Työtä suoritettaessa käytetään seuraavia: asennus luomista varten elektromagneettinen kenttä; signaaligeneraattori erityinen muoto G6-26; mittakela sähkömagneettisen kentän voimakkuuden arvioimiseksi; oskilloskooppi S1-64; volttimittari; sarja heidän valmistamiaan näyttöjä erilaisia ​​materiaaleja.

Siniaaltosignaali syötetään laitteiston signaaligeneraattorilta alaspäin laskevan muuntajan kautta. Mittauskelan 5 liittämiseksi oskilloskooppiin ja sähkömagneettisen kentän herätekelan 1 liittämiseksi signaaligeneraattoreihin kiinnitetään liittimet 6 ja 7 asennuksen pohjaan 3. Asennus kytketään päälle vipukytkimellä 8.

Suojamateriaalin karakterisoimiseksi käytetään kahta muuta tunkeutumissyvyyden arvoa: x 0,1, x 0,01, jotka kuvaavat kentänvoimakkuuden tiheyden (reiän) laskua 10 ja 100 kertaa sen pinnan arvosta.

jotka on annettu eri materiaalien viitetaulukoissa. Taulukossa 2 on esitetty arvot x0, x0,1, x0,01 kuparille, alumiinille, teräkselle ja permalloylle.

Suojamateriaalia valittaessa on kätevää käyttää kuvan 4 kaavioissa esitettyjä suojauksen tehokkuuskäyriä.

Magneettisuojien metalliseosten ominaisuudet

Materiaalina magneettiset näytöt heikoissa kentissä käytetään metalliseoksia, joilla on korkea magneettinen permeabiliteetti. Permallejeerit, jotka kuuluvat muovattavien metalliseosten ryhmään, joilla on korkea magneettinen läpäisevyys, ovat hyvin prosessoituja leikkaamalla ja leimaamalla. Koostumuksensa perusteella permalloyt jaetaan yleensä vähänikkelisiin (40-50% Ni) ja runsaannikkelisiin (72-80% Ni). Sähkömagneettisten ja teknisten ominaisuuksien parantamiseksi permalloosseja seostetaan usein molybdeenin, kromin, piin, koboltin, kuparin ja muiden alkuaineiden kanssa. Näiden metalliseosten sähkömagneettisen laadun pääindikaattorit ovat alkuperäisen µ alku- ja maksimi µ max magneettisen permeabiliteetin arvot. Permalloysien pakkovoiman H c tulee olla mahdollisimman pieni ja spesifinen sähkövastusρ ja saturaatiomagnetisaatio M s mahdollisimman korkealla. Näiden parametrien riippuvuus Fe-Ni-binääriseokselle nikkelin prosenttiosuudesta on esitetty kuvassa. 5.

Ominaisella µ:n alkupäällä (kuvio 5) on kaksi maksimia, suhteellinen (1) ja absoluuttinen (2). Suhteellisen minimin alue, jota rajoittaa 40-50 % nikkelipitoisuus, vastaa vähänikkelistä permalloya, ja alue absoluuttinen maksimi, rajoitettu nikkelipitoisuuteen 72-80 % - runsaasti nikkeliä. Jälkimmäisellä on korkein arvoµmax. Ominaisuuksien µ 0 M s ja ρ virtaus (kuvio 5) osoittaa, että vähänikkelisen permalloyn magneettinen kyllästyminen ja sähköinen resistiivisyys ovat merkittävästi korkeammat kuin runsaasti nikkeliä sisältävän permalloyn. Nämä olosuhteet erottavat vähän nikkeliä sisältävien ja runsaasti nikkeliä sisältävien permalloysien käyttöalueet

Vähänikkelipitoista permalloia käytetään heikossa vakiomagneettikentässä toimivien magneettisten näyttöjen valmistukseen. Piin ja kromin kanssa seostettua vähänikkelistä permalloya käytetään korkeammilla taajuuksilla.

Seokset 79НМ, 80НХС, 81НМА, 83НФ, joilla on suurin magneettinen permeabiliteetti heikoissa magneettikentissä ja kyllästysinduktio 0,5 -0,75 Tesla magneettinäytöille, magneettivahvistimen ytimille ja kontaktittomille releille. Seoksia 27KH, 49KH, 49K2F ja 49K2FA, joilla on korkea tekninen kyllästysinduktio (2,1 - 2,25 T), käytetään magneettisuojina, jotka suojaavat laitteita voimakkaiden magneettikenttien vaikutuksilta.

Turvallisuusvaatimukset

Ennen työn aloittamista

  • Ymmärtää laboratoriokontrollien ja mittauslaitteiden sijainnin ja tarkoituksen.
  • Valmistella työpaikka Turvallinen työskentely: poista tarpeettomat esineet pöydältä ja asennuksesta.
  • Tarkista: maadoitusjärjestelmän olemassaolo ja huollettavuus, asennusrungon eheys, virtajohdot, pistokeliittimet. Älä aloita työtä, jos laboratoriolaitteiston (jalustan) suojapaneelit on poistettu.

Työn aikana

  • Työtä saa tehdä vain työvälineillä.
  • Laboratoriolaitteistojen rakennusten tuuletusaukkoja (säleikköjä) ei saa tukkia vierailla esineillä.
  • Älä jätä laitetta päälle, kun olet poissa edes lyhyen aikaa.
  • Sähkökatkon sattuessa asennus on kytkettävä pois päältä.

Hätätilanteissa

Laboratorioyksikkö on sammutettava välittömästi seuraavissa tapauksissa:

  1. onnettomuus tai uhka ihmisten terveydelle;
  2. palavalle eristeelle, muoville, maalille ominaisen hajun esiintyminen;
  3. rätinä, napsahdus, kipinöinti;
  4. pistokeliitännän tai asennusta syöttävän sähkökaapelin vaurioituminen.

Työn päätyttyä

  • Sammuta laboratorioyksikkö ja mittauslaitteet.
  • Irrota asennus- ja mittauslaitteet verkosta. Siivoa työtilasi.
  • Poista vieraat esineet, puhdista mahdollista roskaa(tarpeetonta paperia).

Tehtävä ja tutkimusmetodologia

Määritä alueet kokeellisesti tehokas käyttö erilaisia ​​materiaaleja varten sähkömagneettiset materiaalit kun sähkömagneettisen kentän taajuudet muuttuvat 102:sta 104 Hz:iin.

Kytke sähkömagneettisen kentän luomislaitteisto signaaligeneraattoriin. Liitä mittauskela oskilloskoopin tuloon ja volttimittariin. Mittaa signaalin amplitudi U, joka on verrannollinen kentän herätekelan sylinterimäisen kehyksen sisällä olevan sähkömagneettisen kentän voimakkuuteen. Peitä mittakela näytöllä

Mittaa mittauskelan signaalin amplitudi U'. Määritä suojauksen tehokkuus

tietyllä taajuudella ja kirjoita se taulukkoon (katso liite).

Suorita mittaukset kohdan 5.1.1 mukaisesti. taajuuksille 100, 500, 1000, 5000, 104 Hz. Määritä suojauksen tehokkuus kullakin taajuudella.

Testattuja näyttönäytteitä. Magneettisten näyttöjen materiaalien ominaisuuksien kokeellinen tutkimus suoritetaan näytteiden avulla

sylinterimäisten lasien muodossa 9 (kuva 6), joiden pääparametrit on esitetty taulukossa 3.

Seinäkkeet voivat olla joko yksikerroksisia tai monikerroksisia, joiden välissä on ilmarako, lieriömäisiä tai suorakaiteen muotoisia. Suojakerrosten lukumäärän laskeminen voidaan suorittaa melko hankalia kaavoja käyttäen, joten kerrosten lukumäärä on suositeltavaa valita hakuteoksissa annettujen suojauksen tehokkuuskäyrien mukaan.

Suojattaessa tuoteelementtejä magnetostaattisilla ja sähkömagneettisilla suojilla, tulee ottaa huomioon, että ne toimivat myös sähköstaattisina suovina, jos ne on liitetty tukevasti laitteen runkoon

1 - sähkömagneettisen kentän herätekela;

2 - ei-magneettinen kehys;

3 - ei-magneettinen pohja;

4 - alennusmuuntaja;

5 - mittauskela;

6 ja 7 - liitinpistokkeet;

8 - vipukytkin;

9 - magneettinen näyttö;

10 - signaaligeneraattori;

11 - oskilloskooppi;

12 volttimittari.

Suorita mittaukset näytöille, jotka on valmistettu tavallisesta laatuteräksestä, permalloysta, alumiinista, kuparista, messingistä.

Muodosta mittaustulosten perusteella eri materiaaleille kuvan 4 kaltaiset suojaustehokkuuskäyrät. Analysoi kokeen tulokset. Vertaa kokeen tuloksia vertailutietoihin ja tee johtopäätökset.

Määrittää kokeellisesti näytön seinämän (lasin) paksuuden vaikutus suojauksen tehokkuuteen.

Materiaaleille, joilla on korkea magneettinen permeabiliteetti (teräs, permalloy), suorita koe sähkömagneettisessa kentässä taajuuksilla 100 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 5000 Hz, 10000 Hz eri seinämäpaksuuksille kuvatulla menetelmällä.

Suorita koe materiaaleille, joilla on sähkönjohtavuus (kupari, alumiini) taajuuksilla 100 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 5000 Hz, 10000 Hz kuvatun menetelmän mukaisesti.

Analysoi kokeen tulokset. Vertaa kokeen tuloksia taulukossa 1 annettuihin tietoihin. Tehdä johtopäätös

KIRJALLISUUS

1. Grodnev I. I. Sähkömagneettinen suojaus laajalla taajuusalueella. M.: Viestintä. 1972. - 275 s.

2. Laitteiden suunnittelu. 2 kirjassa. /Toim. V. Krause; Per. hänen kanssaan. V.N. Palyanova; Ed. O.F. Tishchenko. - Kirja 1-M.: Konetekniikka, 1987.

3. Materiaalit instrumenttien valmistuksessa ja automaatiossa: Hakemisto / pod. toim. Yu.M. Pyatina. - 2. painos Uudelleentyöstetty Ja ylimääräistä - M.: Konetekniikka, 1982.

4. Obergan A.N. Mittauslaitteiden suunnittelu ja tekniikka. Opastus. - Tomsk, Rotaprint TPI. 1987. - 95 s.

5. Govorkov V.A. Sähkö- ja magneettikentät. - M. Svyazizdat, 1968.

6. Sinisignaaligeneraattori G6-26. Tekninen kuvaus ja ohjekirja. 1980 -88s.

7. Oskilloskooppi S1-64. Tekninen kuvaus ja käyttöohjeet.

Kasvatus- ja metodologinen käsikirja

Kokoonpano: Gormakov A. N., Martemyanov V. M.

Tietokonekirjoitus ja taitto V. S. Ivanova