關(guān)于使用磁通計(jì)測(cè)量磁通量的原理分析

發(fā)布日期：2024-02-28      瀏覽次數(shù)：1548

關(guān)于使用磁通計(jì)測(cè)量磁通量的原理分析

在生產(chǎn)線上的100%檢查和工作現(xiàn)場(chǎng)的手動(dòng)測(cè)量（抽樣檢查、驗(yàn)收檢查等）中，使用磁通計(jì)根據(jù)磁通量測(cè)量磁體的磁化狀態(tài)可以準(zhǔn)確、快速地進(jìn)行。我們希望您能有效地使用它，如果您能使用以下信息作為參考，我們將不勝感激。

磁通量的 SI 單位是 Wb（Waver），CGS 單位是 Mx（麥克斯韋）。10 8 MX=1Wb



當(dāng)磁場(chǎng)變化施加到線圈上時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這就是電磁感應(yīng)原理，應(yīng)用于發(fā)電機(jī)等。使用磁通計(jì)進(jìn)行磁通量測(cè)量也是基于電磁感應(yīng)原理。

磁通量（單位：Wb [Waver]）的定義為``當(dāng)一匝閉合電路（線圈）中與電路交鏈的磁通量均勻波動(dòng) 1 秒時(shí)，由于以下原因會(huì)產(chǎn)生 1 V 的電流：電磁感應(yīng)。感應(yīng)電力的磁通量。

定義中沒(méi)有規(guī)定一匝閉合電路（線圈）的尺寸和形狀。換句話說(shuō)，用于測(cè)量的線圈可以是任何形狀。

下圖是磁鐵產(chǎn)生的磁通線的示意圖。
磁力線的實(shí)際分布是以綠軸A為中心的旋轉(zhuǎn)體。



該圖顯示了磁鐵產(chǎn)生的磁通線的圖像。考慮到磁通線密度越高，磁力越強(qiáng)。（這是磁通密度的圖像。）

比較線圈1和線圈2，如果磁鐵位于線圈內(nèi)周，則磁力對(duì)線圈1的影響會(huì)更大。磁通量的大小取決于磁力的變化量，因此如果線圈遠(yuǎn)離磁鐵，線圈1的磁力變化量自然會(huì)更大。

假設(shè)當(dāng)線圈1在1秒內(nèi)移動(dòng)到磁鐵的磁影響減小的位置時(shí)，線圈兩端產(chǎn)生1V的電動(dòng)勢(shì)。使用線圈1測(cè)得的磁通量為1Wb。
如果以同樣的方式移動(dòng)線圈2，并產(chǎn)生0.5V的電動(dòng)勢(shì)，則測(cè)量值為0.5Wb。

即使作為測(cè)量對(duì)象的磁鐵相同，如果使用的傳感器（線圈）不同，測(cè)量值也會(huì)不同。然而，沒(méi)有定用于磁通量測(cè)量的線圈的尺寸和形狀。因此，這兩個(gè)值作為測(cè)量值都是正確的。

磁通密度定義了檢測(cè)到磁通的部分的面積。單位是高斯或特斯拉。1特斯拉將磁通量檢測(cè)面定義為1m2 。因此，公式1Wb/m 2 = 1特斯拉成立。

與線圈交鏈的磁通線

乍一看上圖中，線圈 2 似乎覆蓋了更多由磁鐵產(chǎn)生的磁通線。然而，重要的是與線圈交鏈的磁通線。

測(cè)量磁通量時(shí)，測(cè)量的對(duì)象是穿過(guò)線圈的磁通線，即穿過(guò)內(nèi)部并突出到外部的磁通線。無(wú)法測(cè)量不與線圈相交的磁通線。

什么是鏈條連接？

這意味著兩條不同的閉合曲線像鏈條一樣相互穿過(guò)。






關(guān)于搜索線圈的形狀

用于測(cè)量的磁場(chǎng)檢測(cè)線圈稱為搜索線圈。

如上所述，對(duì)于用于測(cè)量的磁場(chǎng)檢測(cè)線圈的尺寸、形狀等沒(méi)有定義。因此，從相反的角度來(lái)看，可以根據(jù)待測(cè)磁體的形狀和磁化極數(shù)來(lái)最佳地制造和使用用于測(cè)量的探測(cè)線圈。

關(guān)于線圈匝數(shù)，磁通計(jì)顯示測(cè)量的磁通量 x 線圈匝數(shù)。例如，如果目標(biāo)是磁力弱或形狀微小的物體，則可以增加線圈匝數(shù)以增加測(cè)量值。

盡管這取決于連接搜索線圈和磁通計(jì)的電纜長(zhǎng)度，但考慮到檢測(cè)電壓損耗和噪聲成分，通常具有多個(gè)線圈匝數(shù)。探測(cè)線圈的輸出越大越有利于測(cè)量，因此除非有特殊情況，否則應(yīng)使用多匝線圈而不是“單匝閉路"。

在多極磁化磁體的情況下，還可以制造與極數(shù)相對(duì)應(yīng)的線圈和磁路并測(cè)量所有極的總和。請(qǐng)參考下圖。

下面是搜索線圈形狀的示例。

測(cè)量時(shí)磁鐵移動(dòng)速度和距離

磁通計(jì)由直流放大器和CR積分電路組成。

除了探測(cè)線圈的形狀之外，磁通量測(cè)量的要素還包括待測(cè)磁體移動(dòng)的速度和距離。

磁鐵移動(dòng)的速度是與線圈交鏈的磁通量隨時(shí)間的變化率。

磁通計(jì)積分并顯示電動(dòng)勢(shì)相對(duì)于磁通量隨時(shí)間的變化率，因此測(cè)量值不會(huì)因磁鐵移動(dòng)速度的差異而變化。

換句話說(shuō)，當(dāng)通過(guò)手動(dòng)移動(dòng)磁鐵進(jìn)行測(cè)量時(shí)，無(wú)論磁鐵快速或緩慢移動(dòng)，測(cè)量值都將保持恒定。

磁鐵移動(dòng)的距離與影響探測(cè)線圈的磁通量變化量密切相關(guān)。

如果移動(dòng)的距離小，即磁通量的變化量小，測(cè)量值自然就小。如果使用氣缸或電機(jī)等可以使磁鐵的移動(dòng)距離保持恒定，則影響線圈的磁通量的變化量也將恒定，因此測(cè)量值也將恒定。

然而，當(dāng)手動(dòng)移動(dòng)磁體時(shí)，存在移動(dòng)距離、即磁通量的變化量不能保持恒定的可能性。在上述情況下，通過(guò)移動(dòng)到由磁體產(chǎn)生的磁力線不影響線圈的位置，可以使測(cè)量值保持恒定。對(duì)于手動(dòng)測(cè)量，需要走足夠的距離。

關(guān)于生產(chǎn)線100%檢驗(yàn)

使用磁通計(jì)進(jìn)行測(cè)量適合100%檢查磁體的磁化狀態(tài)。

通過(guò)制造與被測(cè)磁體的形狀和磁極數(shù)相匹配的規(guī)格作為傳感器的探測(cè)線圈，您可以輕松檢查磁體的磁化狀態(tài)。

即使在工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量（抽樣檢查、驗(yàn)收檢查等），也可以準(zhǔn)確、快速地進(jìn)行檢查。另外，通過(guò)在磁軛和磁化線圈中內(nèi)置搜索線圈，可以在磁化后卸載工件時(shí)自動(dòng)測(cè)量工件。

對(duì)于用于吸附目的或?yàn)殡姍C(jī)提供動(dòng)力等的磁體，我們推薦使用上述磁通計(jì)的評(píng)估方法。然而，可以分析角度精度的磁體分析儀適合評(píng)估精密傳感器中使用的磁體。



磁通計(jì)（磁通計(jì)）型號(hào)TFM-2022