Magneter, uanset om de bruges i industrielle applikationer eller i produkter, du har rundt omkring i huset, skaber et magnetfelt, der kan være mere eller mindre stærkt. At vide, hvordan man måler denne styrke, er vigtigt, især når du bruger magneter i applikationer, hvor pålidelighed og ydeevne er kritiske. I denne vejledning vil vi tale om, hvordan man måler en magnets styrke, de forskellige enheder, du kan bruge, og måder, du kan gøre det med nøjagtighed.
Typer af magneter: Permanente vs. Elektromagneter
Før vi går i gang med, hvordan man måler en magnets styrke, skal vi tale om de to typer magneter: permanente magneter og elektromagneter.
Permanente magneter forbliver magnetiserede for evigt efter at være blevet magnetiseret.
Elektromagneter skaber kun et magnetfelt, når du tilfører elektricitet til dem. Når du fjerner elektriciteten, stopper de.
Enheder til måling af magnetisk styrke
Du kan måle magnetisk styrke ved hjælp af forskellige enheder. Her er de mest almindelige enheder, du vil støde på:
- Tesla (T): Tesla er den standardenhed, der bruges til at måle tætheden af et magnetfelt, eller dets residual fluxdensitet. Det kan udtrykkes på flere måder ved hjælp af andre videnskabelige enheder, såsom
- Gauss (G): Gauss måler remanens, den magnetisme, der bevares i et materiale efter, at et eksternt magnetfelt er fjernet. En gauss svarer til 10^-4 teslas og bruges ofte i kommercielle applikationer til at udtrykke magnetfeltets styrke.
- Oersted (Oe): Denne enhed måler en magnets coercivitet, eller dens modstand mod demagnetisering. Coercivitet er den kraft, der kræves for at reducere en magnets magnetisme til nul. En oersted er defineret som 1 dyne per maxwell eller cirka 79,577 ampere per meter.
- Kilogram (kg): I magnetisme bruges kilogram til at måle en magnets tiltrækningsstyrke, eller den mængde vægt, en magnet kan holde, før den løsner sig fra en overflade. Tiltrækningsstyrke udtrykkes typisk i kilogram eller pund.
Metoder til måling af magnetstyrke
- Magnetometer/Gaussmåler
Et magnetometer er et instrument, der måler styrken af et magnetfelt på et bestemt punkt i rummet. Du vil finde to hovedtyper af magnetometre:
Scalar magnetometre: Disse enheder måler den skalarværdi af magnetfeltets intensitet. Eksempler inkluderer proton præcessionsmagnetometre og Overhauser magnetometre.
Vektor magnetometre: Disse instrumenter måler både størrelsen og retningen af et magnetfelt. Eksempler inkluderer superledende kvanteinterferensapparater (SQUIDs), søge-spole magnetometre og Hall-effekt magnetometre.
Magnetometre fungerer på forskellige måder. For eksempel registrerer Hall-effekt magnetometre et magnetfelt ved at se, hvordan feltet påvirker strømmen. Magneto-induktionsmagnetometre måler, hvordan et materiale bliver magnetiseret, når du sætter det i et magnetfelt.
- Fluxmåler
En fluxmåler måler magnetisk flux, hvilket er den samlede mængde af det magnetiske felt, der passerer gennem et givent område. Det er især nyttigt i applikationer, hvor du har brug for at forstå, hvor meget magnetisk energi der flyder gennem et bestemt rum. Fluxmålere er afhængige af Faradays lov om elektromagnetisk induktion, som siger, at en ændring i det magnetiske felt vil inducere en spænding i en leder. Fluxmåleren måler disse spændingsændringer og beregner den magnetiske flux.
- Magnetiske Træk Tests
Magnetiske træk tests måler, hvor stærk en magnet er, ved at finde ud af, hvor meget kraft der skal til for at trække den væk fra et stykke metal. Du bruger disse tests til at kontrollere kvaliteten af en magnet og sikre, at den har den styrke, du har brug for til din applikation. For at udføre en magnetisk træk test, fastgør du et stykke metal til en krog og trækker det væk fra magneten i en 90-graders vinkel, indtil magneten slipper. Den mængde kraft, det tager at få magneten til at slippe, er din trækstyrke i kilogram eller pund.
Faktorer, der Påvirker Magnetiske Styrkemålinger
Nøjagtigheden af dine magnetstyrkemålinger kan påvirkes af nogle miljøfaktorer. Her er et par eksempler:
- Temperatur: Høje temperaturer kan gøre en magnet svagere, især hvis temperaturen overstiger magnetens maksimale driftstemperatur. Kold temperatur kan gøre en magnet stærkere, fordi kulden sænker bevægelsen af de magnetiske partikler.
- Fugtighed og Elektricitet: Fugtighed og elektricitet kan også påvirke styrken af din magnet. For eksempel kan nogle sjældne jordmagneter, som neodymmagneter, korrodere, hvilket gør dem svagere.
Valg af den Rigtige Magnet til Din Applikation
Når du leder efter en magnet til din applikation, skal du overveje både styrke og materialegenskaber. Forskellige typer magneter har forskellige styrkeniveauer og termisk stabilitet.
- Fleksible Ferritmagneter: Disse magneter er billige og velegnede til generelle applikationer som mærkning og print. De er ikke så stærke, men de er fleksible, så de er perfekte til tynde, bøjelige applikationer.
- Samarium Kobolt og Neodymmagneter: Disse magneter er meget stærkere og kan tåle højere temperaturer. De bruges i luftfarts-, bil- og medicinske applikationer.
- Alnico Magneter: Disse magneter er super stærke, men har mindre modstand mod demagnetisering. Du vil bruge dem i applikationer, hvor du har brug for et stabilt magnetfelt over et bredt temperaturområde.
At måle styrken af en magnet er vigtigt for at sikre, at den fungerer godt i den applikation, du bruger den til. Du måler magnetstyrke ved hjælp af forskellige enheder som teslas, gauss, oersteds og kilogram, afhængigt af hvad du har brug for at vide. Magnetometre, fluxmålere og træk tests er værktøjer, du kan bruge til at måle magnetstyrke, retning og trækkræft. Ved at kende disse ting kan du vælge den rigtige magnet til dine behov og sikre, at den fungerer godt i lang tid, uanset hvad du laver.
For mere information om magnetiske produkter og løsninger, NBAEM magneter tilbyder et udvalg af højtydende magneter til forskellige industrier.
[…] Magnetisk flux: Det er at placere magneten i en Helmholtz-spole og derefter tage den ud. Princippet er, at der er et konstant magnetfelt i spolen. Når du sætter magneten i og derefter tager den ud, vil magnetfeltet ændre sig. Det har en indvirkning. Ændringen mellem magnetfeltet fra magneten og det oprindelige magnetfelt kan bruges til at bestemme magnetens egen magnetiske energitæthed, så det er en relativ værdi. Det henviser til energidataene for hele magneten, ikke dataene på dette punkt, så oftest skal vi kombinere de to data om magnetisk flux og overflademagnetisme for at analysere samtidigt, den ene er den relative værdi, og den anden er den absolutte værdi. […]