Magneetit, olivatpa ne teollisessa käytössä tai kotona olevissa tuotteissa, luovat magneettikentän, joka voi olla enemmän tai vähemmän voimakas. Tiedon siitä, miten mitata tätä voimaa, on tärkeää, erityisesti kun käytät magneetteja sovelluksissa, joissa luotettavuus ja suorituskyky ovat kriittisiä. Tässä oppaassa käsittelemme, miten mitata magneetin voimaa, eri yksiköitä, joita voit käyttää, ja tapoja tehdä se tarkasti.

Magneettityypit: Pysyvät magneetit vs. sähkömagneetit

Ennen kuin siirrymme magneetin voiman mittaamiseen, meidän täytyy puhua kahdesta magneettityypistä: pysyvistä magneeteista ja sähkömagneeteista.

Pysyvät magneetit pysyvät magnetoituneina ikuisesti sen jälkeen, kun ne on magnetoitu.

Sähkömagneetit luovat magneettikentän vain, kun niihin syötetään sähköä. Kun sähkö katkaistaan, ne lakkaavat toimimasta.

Yksiköt magneettisen voiman mittaamiseen

Voit mitata magneettista voimaa eri yksiköillä. Tässä ovat yleisimmät yksiköt, joita näet:

  1. Tesla (T): Tesla on standardiyksikkö magneettikentän tiheyden tai sen jäännösvirrantiheyden mittaamiseen. Sitä voidaan ilmaista useilla eri tieteellisillä yksiköillä, kuten
  2. Gauss (G): Gauss mittaa remanenssia, eli magneettisuutta, joka säilyy materiaalissa ulkoisen magneettikentän poistamisen jälkeen. Yksi gauss vastaa 10^-4 teslaa ja sitä käytetään yleisesti kaupallisissa sovelluksissa magneettikentän voimakkuuden ilmaisemiseen.
  3. Oersted (Oe): Tämä yksikkö mittaa magneetin koersiivisuutta eli sen vastustuskykyä demagnetoitumista vastaan. Koersiivisuus on voima, joka tarvitaan magneetin magneettisuuden vähentämiseen nollaan. Yksi oersted määritellään yhdeksi dyneksi per maxwell tai noin 79,577 ampeeriksi per metri.
  4. Kilogramma (kg): Magnetismissa kilogrammoja käytetään mittaamaan magneetin vetovoimaa eli sitä painomäärää, jonka magneetti voi pitää kiinni pinnasta ennen irtoamista. Vetovoima ilmaistaan tyypillisesti kilogrammoina tai paunoina.

Magneetin voiman mittausmenetelmät

  1. Magnetometri/Gauss-mittari
    Magnetometri on laite, joka mittaa magneettikentän voimakkuutta tietyssä pisteessä avaruudessa. Löydät kaksi päätyyppiä magnetometrejä:
    Skalaari-magnetometrit: Nämä laitteet mittaavat magneettikentän intensiteetin skalaarista arvoa. Esimerkkejä ovat protoniprecessiomagnetometrit ja Overhauser-magnetometrit.
    Vektori-magnetometrit: Nämä laitteet mittaavat sekä magneettikentän suuruuden että suunnan. Esimerkkejä ovat suprajohtavat kvanttisekoittumislaitteet (SQUID), hakukelan magnetometrit ja Hall-ilmiöön perustuvat magnetometrit.
    Magnetometrit toimivat eri tavoin. Esimerkiksi Hall-ilmiöön perustuvat magnetometrit havaitsevat magneettikentän tarkkailemalla, miten kenttä vaikuttaa virran kulkuun. Magneettoinduktio-magnetometrit mittaavat, miten materiaali magnetoituu, kun se asetetaan magneettikenttään.
  1. Virtausmittari
    Fluxmeteri mittaa magneettista fluxia, joka on kokonaismäärä magneettikentästä, joka kulkee tietyn alueen läpi. Se on erityisen hyödyllinen sovelluksissa, joissa tarvitsee ymmärtää, kuinka paljon magneettista energiaa virtaa tietyn tilan läpi. Fluxmeterit perustuvat Faradayn elektromagneettisen induktion lain, joka sanoo, että muuttuva magneettikenttä indusoi jännitteen johtimeen. Fluxmeter mittaa näitä jännitteen muutoksia ja laskee magneettisen fluxin.
  1. Magnettinen vetotestit
    Magnettiset vetotestit mittaavat, kuinka vahva magneetti on, selvittämällä, kuinka paljon voimaa tarvitaan irrottamaan se metallipalasesta. Näitä testejä käytetään magneetin laadun tarkistamiseen ja varmistamaan, että sillä on tarvittava voimakkuus sovelluksessasi. Magnettisen vetotestin tekemiseksi kiinnität metallipalan koukkuun ja vedät sitä poispäin magneetista 90 asteen kulmassa, kunnes magneetti irtoaa. Voima, joka tarvitaan magneetin irrottamiseen, on vetovoimasi kilogrammoina tai paunoina.

 

Tekijät, jotka vaikuttavat magneettisen voimakkuuden mittauksiin

Magneetin voimakkuuden mittausten tarkkuuteen voivat vaikuttaa muut ympäristötekijät. Tässä muutama esimerkki:

  1. Lämpötila: Korkeat lämpötilat voivat heikentää magneettia, erityisesti jos lämpötila nousee magneetin maksimitoimintalämpötilan yläpuolelle. Kylmät lämpötilat voivat tehdä magneetista vahvemman, koska kylmä hidastaa magneettisten hiukkasten liikettä.
  2. Kosteus ja Sähkö: Kosteus ja sähkö voivat myös vaikuttaa magneetin voimakkuuteen. Esimerkiksi jotkut harvinaiset maa-magneetit, kuten neodyymimagneetit, voivat ruostua, mikä heikentää niitä.

 

Oikean magneetin valinta sovellukseesi

Kun etsit magneettia sovellukseesi, sinun tulee ottaa huomioon sekä voimakkuus että materiaalin ominaisuudet. Erilaiset magneettityypit omaavat erilaisia voimakkuuksia ja lämpötilastabiilisuutta.

  • Joustavat ferriittimagneetit: Nämä magneetit ovat halpoja ja soveltuvat yleissovelluksiin kuten merkintä ja tulostus. Ne eivät ole yhtä vahvoja, mutta ne ovat joustavia, joten ne sopivat hyvin ohuille, taivutettaville sovelluksille.
  • Samarium-koboltti ja Neodyymimagneetit: Nämä magneetit ovat paljon vahvempia ja kestävät korkeampia lämpötiloja. Niitä käytetään ilmailu-, autoteollisuus- ja lääketieteellisissä sovelluksissa.
  • Alnico-magneetit: Nämä magneetit ovat erittäin vahvoja, mutta niillä on vähemmän vastustuskykyä demagnetoitumiselle. Niitä käytetään sovelluksissa, joissa tarvitaan vakaa magneettikenttä laajalla lämpötila-alueella.

 

Magneetin voimakkuuden mittaaminen on tärkeää varmistaa, että se toimii hyvin käyttötarkoituksessasi. Magneetin voimakkuutta mitataan eri yksiköillä kuten tesloilla, gausseilla, oerstedeillä ja kilogrammoilla, riippuen siitä, mitä tarvitset tietää. Magnetometrit, fluxmeterit ja vetotestit ovat työkaluja, joita voit käyttää magneetin voimakkuuden, suunnan ja vetovoiman mittaamiseen. Näiden tietojen avulla voit valita oikean magneetin tarpeisiisi ja varmistaa, että se toimii hyvin pitkään tekemässäsi.

Lisätietoja magneettisista tuotteista ja ratkaisuista, NBAEM-magneetit tarjoavat erilaisia korkeasuorituskykyisiä magneetteja eri teollisuudenaloille.