Зерттеудің физикалық әдістері Зерттеу әдістері
жүктеу/скачать 90,11 Kb.
|
Зерттеудің физикалық әдістері(толық)
| 14. Магнитометриялық әдіс Жердің магниттік өрісінің кеңістіктік өзгерістерін зерттеу-барлық геофизикалық әдістердің ішіндегі ең жылдам және ең аз қымбат. Тік немесе көлденең жазықтықтағы магнит, өрісінің кернеулігі призманың қабырғасына тірелетін магниттік жүйеден тұратын аспаппен немесе ядролық Арқаның табиғи магниттік өріспен өзара іс-қимылын өлшейтін неғұрлым заманауи аспаппен өлшенеді. Ең қарқынды табиғи ауытқулар таулы жыныстарда магнетиттің орын ауыстырған және алғашқылардың болуымен байланысты. Гематит, глауконит, мүйіз алдау және лимонит сияқты басқа да кең тараған минералдар белгілі бір жағдайларда да елеулі ауытқулар тудырады. Аномалияның шамалары әдетте Жердің магнит өрісінің бір мыңдық кернеулігінен оннан бір кернеуге дейін өзгереді.
Магниттік өлшеу, магниттік өрістің сипаттамаларын немесе заттардың (материалдардың) магниттік қасиеттерін өлшеу. Магнит өрісінің өлшенетін сипаттамаларына мыналар жатады: В магнит индукциясының векторы, Н өрісінің кернеулігі, индукция векторының ағыны (магнит ағыны), магнит өрісінің градиенті және басқалар. Заттың магниттік жай — күйі: заттың көлемі (немесе массасы) бірлігіне жатқызылған қорытынды магниттік сәттің J-шамасымен магниттелумен; магнитті қабылдағыштықпен c, магнитті өткізгіштікпен m, магнитті құрылыммен анықталады. Ең көп таралған магниттік материалдар — ферромагнетиктердің аса маңызды сипаттамаларына мыналар жатады: В (Н) және J (Н) магниттеудің қисық индукциялары, яғни Н өрісінің кернеулігіне В және J тәуелділігі, коэрцитивті күш, қайта магниттеуге энергия шығыны (гистерезис қараңыз), көлем бірлігінің (немесе массаның) ең көп магниттік энергиясы, ферромагнитті үлгідегі магниттеуші фактор (магнитсіздендіру коэффициенті). Магниттік сипаттамаларды өлшеу үшін келесі әдістер қолданылады: баллистикалық, магнитометриялық, электродинамикалық, индукциялық, пондеромоторлық, көпірлік, Потенциометриялық, ваттметриялық, калориметриялық, нейтронографиялық және резонанстық. Баллистикалық әдіс баллистикалық гальванометрмен өлшеу катушкасында индукцияланатын электр санын өлшеуге негізделген, оған тіркелген магниттік ағынның тез өзгеруі кезінде (электр өлшеудің баллистикалық әдісін қараңыз). Баллистикалық гальванометрлерден басқа, магнит ағынын өлшеу үшін — магнитоэлектрлік және фотоэлектрлік веберметрлер (флюксметрлер) қолданылады. Веберметрмен баяу өзгеретін ағындарды өлшеуге болады. Баллистикалық әдіспен в (Н) индукцияның негізгі қисығын, J (H) магниттеудің қисығын, гистерезистің ілмегін, өткізгіштіктің әр түрлі түрлерін және ферромагниттік үлгілердің магниттендіргіш факторын анықтайды.Магнитометриялық әдіс зерттелетін магниттелген үлгінің оған жақын орналасқан магнитті көрсеткіге әсеріне негізделген. Магниттік Стрелканың бастапқы қалпынан ауытқу бұрышы бойынша үлгінің магниттік сәті анықталады. Осылайша, әдіс в (Н) және J (H), гистерезис петліне және магниттік сезімталдыққа тәуелділікті табуға мүмкіндік береді. Магнитометриялық әдістің жоғары сезімталдығының арқасында оны геомагнитті өрісті өлшеу үшін және бірқатар метрологиялық есептерді шешу үшін кеңінен қолданады. Кейде магнит өрісінің сипаттамаларын анықтау үшін, атап айтқанда өнеркәсіптік жағдайларда, магниттелген үлгідегі магнит өрісінің әсерімен токпен катушканың бұрылу бұрышын өлшейтін электродинамикалық әдіс қолданылады. Әдістің артықшылықтарына аспаптың шкаласын тікелей өлшенетін шаманың бірліктерінде (В немесе Н) градуирлеу мүмкіндігі жатады. Н мәндерінің кең интервалында ферромагниттік заттарды зерттеу үшін индукциялық және пондеромоторлық әдістер қолданылады. Индукциялық әдіс в (Н), J (H), гистерезис ілгегін және өткізгіштіктің әр түрлі түрлерін анықтауға мүмкіндік береді. Ол индукцияның ЭҚК өлшеуіне негізделген, ол үлгінің бастапқы орамасы арқылы магниттеуші айнымалы токты өткізу кезінде екінші орамда қозғалады. Әдіс сондай - ақ күшті импульсті магнит өрістерінде магниттілікті және диа-және парамагнитті заттардың радиожиілік диапазонында магниттік қабылдағыштығын өлшеу үшін пайдаланылуы мүмкін.Пондеромоторлық әдіс біртекті емес магнит өрісінде зерттелетін үлгіге әсер ететін механикалық күш өлшеуден тұрады. Әлсіз магнитті заттардың магниттік қасиеттерін зерттеу кезінде әсіресе кеңінен қолданылады. Осы әдістің негізінде М. и. үшін әртүрлі қондырғылар мен аспаптар құрылған: маятникті, айналдыру және иінтіректі магнитті таразылар, серпімді сақинаны пайдаланып таразылар және басқалар. Әдіс Сұйықтықтар мен газдардың магниттік қабылдағыштығын, ферромагнетиктердің магниттілігін және магнитті анизотропияны өлшеу кезінде де қолданылады (магнитті Анизометрді қараңыз). Көп жағдайда магниттік сипаттамаларды анықтаудың көпірлік және Потенциометриялық әдістері кең жиілік диапазонында айнымалы магниттік өрістерде өлшеу үшін қолданылады. Олар сыналатын ферромагниттік үлгілермен электр тізбегінің параметрлерін (l индуктивтілігі және R белсенді кедергісін)өлшеуге негізделген. Бұл әдістер комплексті магнитті өткізгіштікті құрайтын В (Н), J (H), айнымалы өрістердегі кешенді магнитті кедергіні, қайта магниттеуге жоғалтуларды анықтауға мүмкіндік береді.Бұл әдіс магнит индукциясы кезіндегі өзгерістің синусоидалдық сипатында қолданылады. Бұл ретте ваттметрдің көмегімен үлгіні магниттендіру үшін қолданылатын катушканың тізбегіндегі толық қуат анықталады. Ваттметрлік әдіс электротехникалық болаттарды сынау үшін стандартталған. Ферромагнитті материалдардағы шығындарды өлшеудің абсолюттік әдісі калориметриялық әдіс болып табылады,ол кең жиіліктік диапазонда қолданылады. Ол магнитті өріс кернеулігінің өзгеруінің кез келген Заңы және магнитті индукция кезінде және магниттеудің күрделі жағдайларында шығындарды өлшеуге мүмкіндік береді. Бұл әдістің мәні айнымалы магнит өрісімен магниттеу кезінде үлгідегі энергия шығыны өлшемі үлгінің температурасы мен оның қоршаған ортасының жоғарылауы болып табылады. Калориметриялық М. и. араластыру, жылу мен ағынды енгізу әдістерімен жүзеге асырылады (Калориметрді қараңыз). Ферромагнитті және антиферромагнитті заттардың магниттік құрылымын нейтронның магниттік моментінің зат бөлшектерінің магниттік моменттерімен өзара әрекеттесуі нәтижесінде пайда болатын нейтрондардың магниттік шашырауы құбылысына негізделген нейтронды әдістің көмегімен зерттейді (Нейтронографияны қараңыз). Резонанстық зерттеу әдістері магниттік резонанстың барлық түрлерін қамтиды-электрондық немесе ядролық жүйе астындағы заттың айнымалы электромагниттік өрісінің энергиясын резонанстық сіңіру. Бұл кіші жүйелер, электромагнитті энергиядан басқа, дыбыс тербелісінің энергиясын резонанстық жұтуы мүмкін-магнетоакустикалық парамагнитті резонанс деп аталады. М. и. арналған аспаптар олардың мақсаты, қолдану шарттары бойынша, сезімтал элементтің (датчиктің немесе түрлендіргіштің) әрекет ету принципі бойынша жіктеледі. Өріс кернеулігін, индукцияны және магнит моментін өлшеуге арналған аспаптар әдетте магнитометрлер, магнит ағынын өлшеуге арналған — флюксметрлер немесе веберметрлер; өріс потенциалометрлері — магнит потенциалометрлері, градиент — градиентометрлер; коэрцитивті күш — коэрцитиметрлер және тағы басқалар деп аталады. М. и. әдістерінің жіктелуіне сәйкес электромагниттік индукция құбылысына, гальваномагниттік құбылыстарға, өрістің күштік (пондеромоторлық) әсеріне, магниттік өрістің әсерімен материалдардың оптикалық, механикалық, магнитті және басқа қасиеттерінің өзгеруіне (мысалы, Феррозондты қара), ерекше кванттық құбылыстарға (кванттық магнитометрді қара) негізделген аспаптарды ажыратады. М. и. үшін аспаптардың бірыңғай жіктелуі әзірленбеген. жүктеу/скачать 90,11 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|