Исследуемого материала

Выражение (11.1) справедливо для случая однородного исследуемого магнитного поля и неизменной во времени и по сечению магнитной проницаемости. В этих условиях индуктируемая э. д. с.

Принцип работы ферроиндукционных преобразователей основан на использовании явления изменения магнитного состояния ферромагнетика, намагничиваемого переменным магнитным полем возбуждения, в результате наложения постоянного исследуемого магнитного поля. Существует несколько разновидностей феррозондов, отличающихся способом возбуждения и пространственной ориентацией магнитных полей (феррозонды с продольным и поперечным возбуждением), формой ферромагнитного сердечника (стержневые, кольцевые, трубчатые) и т. д.

Поскольку напряженность постоянного исследуемого магнитного поля мала по сравнению с напряженностью намагничивающего переменного поля, то зависимость индукции в каждом из сердечников от напряженности поля (Н = Н ± Нх) можно с достаточной точностью представить в виде усеченного ряда Тейлора:

стержня вдоль его оси. При отсутствии внешнего постоянного магнитного поля в измерительной обмотке может индуктироваться незначительная э. д. с. лишь вследствие несовершенства конструкции преобразователя (закручивание стержня, отклонение от перпендикулярности плоскостей витков измерительной обмотки и оси стержня и т. п.). При наложении внешнего постоянного магнитного поля Нх <^ Н~, действующего вдоль оси стержня, нормальная магнитная проницаемость стержня будет изменяться во времени, а характер ее временной зависимости будет определяться (при неизменном поле возбуждения) значением напряженности Нх. При этом в измерительной обмотке будет индуктироваться э. д. с., содержащая четные гармоники. Выделяя, например, вторую гармонику э. д. с., можно судить о значении напряженности исследуемого магнитного поля.

К числу наиболее широко используемых явлений, положенных в основу принципа действия преобразователей магнитных величин, относятся явление электромагнитной индукции, гальваномагнитные явления, явление изменения магнитного состояния ферромагнитных материалов в магнитном поле, квантовые явления, а также силовое взаимодействие исследуемого магнитного поля с полем постоянного магнита или контура с электрическим током.

Явления электромагнитной индукции положены в основу принципа действия индукционных и ферромодуляционных преобразователей, причем в последних используется явление изменения магнитного состояния ферромагнетика. Гальваномагнитные эффекты Гаусса и Холла лежат в основе принципа действия соответственно магниторезистивных и магнитогенераторных преобразователей. На использовании атомных ядерных или электронных резонансных явлений, возникающих при возбуждении микрочастиц внешним магнитным полем, основывается работа квантовых преобразователей. В магнитомеханических преобразователях используется механическое проявление взаимодействия исследуемого магнитного поля и поля постоянного магнита или контура с током.

^ Описанные выше методы измерения магнитного потока могут быть использованы для определения магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Если исследуемое магнитное поле однородно и плоскость витков измерительной катушки перпендикулярна к вектору магнитной индукции, то индукция исследуемого магнитного поля может быть определена как

4.5.2. Вывод формулы для объемной плотности электромагнитных сил, исходя из изменения энергии магнитного поля при перемещении. В дополнение к выводу формулы для объемной плотности ЭМС, который был изложен в 4.5.1, приведем более наглядное доказательство этой формулы, предложенное в [38]. Рассмотрим стационарное магнитное поле в магнитной, нелинейной, изотропной, безги-стерезисной среде, называемой далее нелинейной магнитной системой (НМС). Область исследуемого магнитного поля НМС совпадает с безграничным трехмерным пространством. Распределение магнитной проницаемости в среде НМС считается непрерывным: М- ~ /ц (х> У< 2> ^)- Магнитное поле задано известным распределением плотностей тока J = /j (x, у, г) в ограниченной зоне НМС. Распределение в пространстве полей магнитной индукции В = fB (х, у, г), магнитной напряженности Н = — fa(x, у, z) и магнитной проницаемости ц=Д, (*, у, 2, В) предполагается рассчитанным тем или иным аналитическим или численным способом (см. § 1.1).

К числу наиболее широко используемых явлений, положенных в основу принципа действия преобразователей магнитных величин, относятся явление электромагнитной индукции, гальваномагнитные явления, явление изменения магнитного состояния ферромагнитных материалов в магнитном поле, квантовые явления, а также силовое взаимодействие исследуемого магнитного поля с полем постоянного магнита или контура с электрическим током.

Явления электромагнитной индукции положены в основу принципа действия индукционных и ферромодуляционных преобразователей, причем в последних используется явление изменения магнитного состояния ферромагнетика. Гальваномагнитные эффекты Гаусса и Холла лежат в основе принципа действия соответственно магниторезистивных и магнитогенераторных преобразователей. На использовании атомных ядерных или электронных резонансных явлений, возникающих при возбуждении микрочастиц внешним магнитным полем, основывается работа квантовых преобразователей. В магнитомеханических преобразователях используется механическое проявление взаимодействия исследуемого магнитного поля и поля постоянного магнита или контура с током.

• Описанные выше методы измерения магнитного потока могут быть использованы для определения магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Если исследуемое магнитное поле однородно и плоскость витков измерительной катушки перпендикулярна к вектору магнитной индукции, то индукция исследуемого магнитного поля может быть определена как

ным полем. Этот метод в схемах для испытадия магнитных материалов широкого распространения не имеет. Обычно применяется другой метод — воздействие на электронный луч электрическим полем, изменение которого зависит от исследуемого магнитного поля.

Выбор метода измерения осуществляют с учетом получения требующейся информации, особенностей исследуемого материала, возможности изготовления электрических контактов, геометрической формы образца, метрологических характеристик метода измерения. В идеальном случае измерение характеристик материалов не должно приводить к разрушению образца и не должно требовать его специальной обработки.

где с и k — положительные постоянные коэффициенты, зависящие от исследуемого материала и параметров преобразователя. Для низких

где с и k — положительные постоянные коэффициенты, зависящие от исследуемого материала и параметров преобразователя. Для низких

При измерении параметров исследуемого материала сопротивлением ZH служит входное сопротивление отрезка кабеля, заполненного этим материалом.

При измерении параметров исследуемого материала в качестве сопротивления ZH служит входное сопротивление отрезка кабеля, заполненного этим материалом.

Замер твердости производится при помощи специальных приборов — твердомеров. Наиболее распространенным методом замера является метод вдавливания какого-нибудь стандартного наконечника — индентора — в поверхность образца из исследуемого материала. При замере твердости по методу Бринелля (прибор ТШ) ин-дентором служит закаленный стальной шарик ( 1.6). При этом шарик под определенной нагрузкой Р в течение некоторого времени вдавливается в материал, оставляя на его поверхности лунку диаметром d.

В системе СИ удельное объемное сопротивление р равно объемному сопротивлению куба с ребром в 1 м, мысленно вырезанного из исследуемого материала (если ток проходит сквозь куб, от одной его грани к противоположной), умноженному на 1 м.

В литературе отсутствуют данные по оценке марочных характеристик длительной прочности с учетом вероятности разрушения, т. е. с учетом склонности к рассеянию долговечности исследуемого материала. Восполняя этот пробел, рассмотрим результаты статистической обработки данных испытаний на длительную прочность ряда широко используемых в отечественном энергомашиностроении марок стали [141].

Если для исследуемого материала в результате металлофизи-ческих исследований и испытаний на длительную прочность будет получено уравнение типа (3.28), то это позволит на разных стадиях службы металла оценивать остаточную долговечность по результатам оценки фазового состава и структурного состояния.

Количественная оценка влияния вида напряженного состояния на сопротивление разрушению зависит от индивидуальных особенностей исследуемого материала. Следовательно, выражения критериев прочности по конструкции должны включать кроме характеристик напряженного состояния параметры, отражающие индивидуальные особенности материала в конкретных условиях испытания. Однако о долговечности материала при том или ином напряженном состоянии часто судят только по величине той или иной характеристики напряженного состояния без достаточного учета комплекса свойств материала. При этом, как правило, в качестве критерия длительной прочности используют одну из характеристик напряженного состояния. В одних исследованиях результатом анализа испытаний выявлена возможность использования в качестве критерия длительной прочности величины максимального нормального напряжения (
Можно предположить, что вклад сг, и <т, определяется как свойствами исследуемого материала, так и видом напряженного состояния, при котором изучается процесс разрушения. Исходя из этого, формулу для определения эквивалентного предельного напряжения в общем случае следует представить в виде суммы двух членов: