KONTROLA JAKOŚCI   >   Testy



Pomiary właściwości magnetycznych

Pomiary kompletnych parametrów

Główne parametry magnetyczne magnesów trwałych są tzw. wrodzone (tzn. wewnętrzne). To oznacza, że nie przejawiają się na zewnątrz same o sobie, jak np. temperatura lub masa, ale muszą być mierzone w określonym systemie. Zmiany tego systemu pod wpływem mierzonego magnesu potem odpowiadają jego parametrom magnetycznym. Podobnie jest mierzona np. odporność elektryczna. Pomiary właściwości magnetycznych wymagają owszem stosunkowo bardziej skomplikowaną aparaturę. Dla pomiarów kompletnych charakterystyk stosuje się tzw. histerezograf. W zasadzie chodzi o obwód elektromagnetyczny z szczeliną powietrzną, do którego jest wkładany mierzony magnes. Komputer sterujący zmienia płynnie prąd cewką elektromagnesu i zarówno mierzy intensywność pola magnetycznego H oraz indukcję magnetyczną w mierzonym magnesie B.

Hysterezigraf


Z zapisanego przebiegu B vs H zostanie uzyskana krzywa histerezy, z której zostaną odliczone punkty oznaczone – koercja, remanencja i maksymalny iloczyn – zob. rozdział Pojęcia z magnetyzmu.
Krzywe histerezy mogą być mierzone w różnych temperaturach. Przez to można uzyskać informację o temperaturowym zachowaniu magnesu.
Więcej zob. norma IEC 404-5(1982) magnetic material Part 5: Test measure for hard magnet(permanent magnet) material properties.

Pomiary wielkości względnych

Mimo to o jakości magnesu można stwierdzić względne dane stosunkowo prostszymi metodami. Chodzi o pomiary powierzchownej indukcji magnetycznej teslametrem i strumienia magnetycznego Webermetrem. W pierwszym wypadku chodzi w większości o pomiary Hallotronem, w drugim wypadku stosowana jest cewka pomiarowa, przez którą przechodzi magnes.
ważnym warunkiem niezawodności tych pomiarów jest porównanie s wzorcem zgodnego typu i rozmiarów magnesu, przy którym są znane podstawowe charakterystyki (zmierzone przez histerezograf).


Pomiary rozmiarów

Pomiary rozmiarów
Rozmiary magnesów stałych są mierzone zwykłymi przyrządami pomiarowymi długości: suwmiarką, ewentualnie mikrometrem. Obecnie można znaleźć mnóstwo przyrządów pomiarowych z wskaźnikiem cyfrowym. Trzeba sprawdzić, czy nie są wrażliwe na obecność pola magnetycznego.
W wypadku bardziej skomplikowanych kształtów w niektórych wypadkach ich rozmiary i geometrię (równoległość, współosiowość itp .) trzeba koniecznie mierzyć na specjalnych trójwymiarowych przyrządach pomiarowych z oceną komputerową.


Pomiary siły trzymającej/udźwigowej

Bardzo często przy magnesach stałych wykorzystuje ich siła trzymająca/udźwigowa do materiałów ferromagnetycznych, zwłaszcza do żelaza i jego stopów.
Bardzo często pojawia się pytanie na siłę trzymającą/udźwigową magnesu. Trzeba podkreślić, że ta siła zależy od więcej faktorów. Pierwszy to sam kształt i materiał magnesu, obok tego także materiał, do którego jest magnes przyciągany, jego grubości i obróbki powierzchownej. Siła trzymającą/udźwigowa z odległością od podkładki zmienia się bardzo istotnie – zob. graf.

Graf závislosti přídržné síly na vzdálenosti magnetu


Jeżeli są wszystkie warunki definiowane, można mierzyć siłę trzymającą/udźwigową w naciąganiu za pomocą siłomierza - zob. rysunek.

Schema siloměru


Standardowo jest ta siła mierzona i przedstawiana jako parametr przy uchwytach magnesowych. Chodzi o magnes z osłoną metalową, który zamyka obwód magnetyczny.
Przy samych magnesach można sila trzymajaca/udzwigowa zmierzyć na życzenie z tym, że w odrębnych warunkach ten parametr może się istotnie różnić.


Testy temperatur

Różne rodzaje magnesów mają różną odporność wobec temperatury. Przy przekroczeniu temperatury granicznej dochodzi do stopniowej straty magnetyzacji. To przejście składa się z odwracalnego i nieodwracalnego składnika i nie ma charakter ostrej granicy – zob. Pojęcia z magnetyzmu – Charakterystyka temperaturowa i czasowa. O odporności temperaturowej świadczy podstawowe mierzenie pętli histerezy w zależności od temperatury – zob. Pomiary właściwości magnetycznych. Dla prostej kontroli odporności na temperaturę wykorzystywane jest mierzenie powierzchownej indukcji magnetycznej i strumienia magnetycznego. Magnes jest poddany cyklowi temperaturowemu to ... tk ... to, gdzie to temperatura pokojowa i tk to testowana temperatura krytyczna. Okres ekspozycji na tk kieruje się wielkością magnesu, minimalnie 20 min. Porównywana jest wartość przed cyklem temperatur i po nim. Maksymalny dozwolony spadek to 5 %.
Temperaturowe zachowanie magnesów ma również wpływ na obecność pola magnetycznego. Przy zgodnej orientacji z wektorem magnetyzacji wewnętrznej skutki temperatury do pewnego stopnia słabną, przy odwrotnej orientacji wzmacniają. To odgrywa znaczącą rolę przy testowaniu układu magnesów na przykład w silnikach elektrycznych. W takich przypadkach musi być badana odporność temperaturowa na układzie podobnie faktycznego wykorzystania.


Badania korozji

Poszczególne rodzaje magnesów znacznie różnią się swą odpornością korozyjną - zob. rysunek.

Badania korozji


Do podwyższenia odporności korozyjnej zwłaszcza magnesów FeNdB są stosowane różne obróbki powierzchniowe.
Do badnia odporności korozyjnej są stosowane dwa podstawowe badania: Badania w mgle solnej (Salt Spray Test - ISO 9227:2006) i Badania w parze ciśnieniowej (Pressure Cooker Test, Autoclave Test - IEC68-2-66). Badania przebiegają w zamkniętej komorze korozyjnej w następujących warunkach:

Badania w mgle solnej

Temperatura: 35 oC (±2 oC)
Koncentracja: 5%±0.1% NaCl
pH: 6,6 – 7,2
Czas ekspozycji: 24 – 72 hod według rodzaju obróbki powierzchniowej (zob. obróbki powierzchniowe)
Kryterium oceny: Próbka bez widocznych znaków korozji

Badania w parze ciśnieniowej

Temperatura: 125 oC (±5 oC)
Wilgotność względna: 100%
Ciśnienie: 270 kPa (absolutne)
Czas ekspozycji: 7 dni
Kryterium oceny: Ubytek/zmniejszenie masy próbki maks. 5 mg/cm2 .

GDZIE NAS MOŻNA ZNALEŹĆ?

ABC MAGNET s.r.o.
Siedzibie Big box, hall B10
Ve Žlíbku 1800
193 00  PRAHA 9 - Horní Počernice