|
|
  |
Индуктивность, скин-эффект, вынос мозга, вихретоковый толщиномер стального листа |
|
|
|
Nov 22 2010, 09:53
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 953
Регистрация: 26-07-05
Из: Питер
Пользователь №: 7 112

|
Цитата Насколько помню, цифра маркировки "сталь 3" (30) обозначает содержание углерода в десятых долях % (сотых долях %). Т.е. "сталь 3" содержит 0,3% С. Магнитные свойства “обычных” сталей и углеродистых (>0,6% С) существенно различаются (площадь петли гистерезиса). На проводимость сталей, содержание углерода влияет незначительно, сильно влияет кремний. Поэтому, к примеру трансформаторная сталь- сталь с минимальным содержанием С и максимальным Si (ограничивается механическими свойствами). Кроме того, у углеродистых сталей потери на гистерезис сильно зависят от термообработки. Из закаленной стали можно изготовить неплохой магнит ну, да. так и выходит Цитата Замеры на 1 кгц в воздухе 1.3 mH Rs= 2.3 Ом (на постоянке столько-же Ом) при втыкании в сталь 2.4 mH Rs=9 Ом вплотную. при втыкании на феррит 13mH Rs=2.5 Ом. Собственно померил измерителем иммитанса 1кГц Датчик находится в воздухе, без металла: L:=3177 мкГн, R = 4 Ома |Z| = 20.4 Ома Датчик лежит вплотную на металле L:=3783 мкГн, R=15 Ом |Z|=28.107 Ома Я измеряю амплитуду напряжения на выходе усилителя т.е. величину пропорциональную |Z|, из полученных измерений получается, что на частоте 1кГц, чем больше L, тем больше |Z|. Я полагаю, что время спада экспоненты пропорционально L, и мало зависит от R. Тогда при одной и той же толщине листа из сталей с одинаковой электропроводностью, но разной проницаемостью должно выполняться - 1) чем больше проницаемость, тем больше время спада экспоненты, зависимость линейная 2) чем больше проницаемость тем больше индуктивность снятая на частоте 1кГц и тем больше |Z| и следовательно больше амплитуда напряжения на выходе усилителя, зависимость от проницаемости ~как корень из мю. А у меня всё наоборот получается, чем больше время спада экспоненты, тем меньше амплитуда на частоте 1кГц  ...Оценю R вносимое на низких частотах, но не думаю, что оно дойдёт хотя бы до 100 Ом, чтобы хоть как-то "бороться" с килоомом
|
|
|
|
|
Nov 22 2010, 11:10
|

.
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757

|
Цитата(yrbis @ Nov 22 2010, 12:53)  1) чем больше проницаемость, тем больше время спада экспоненты, зависимость линейная согласен , причем проницаемость тут играет существенную роль , потому что измерение в больших временах (десятки миллисекунд) эквивалентно измерению L на низкой частоте. Цитата 2) чем больше проницаемость тем больше индуктивность снятая на частоте 1кГц и тем больше |Z| и следовательно больше амплитуда напряжения на выходе усилителя, зависимость от проницаемости ~как корень из мю. А у меня всё наоборот получается, чем больше время спада экспоненты, тем меньше индуктивность на частоте 1кГц  Вы же прибором видите что индуктивность тоже возросла с 3177 мкГн до 3783 мкГн . Возрастание будет для обеих железяк. Попугаи |Z| при поднесении к материалу растут , но с разной скоростью , в Вашем случае больше зависят от потерь чем от µ. Можно представить себе так, что для большего µ толщина скин слоя снижается - уменьшая потери , а с учетом меньшего влияния чем потери - такой вот и результат, даже в предположении что удельное сопротивление одинаково. Цитата ...Оценю R вносимое на низких частотах, но не думаю, что оно дойдёт хотя бы до 100 Ом, чтобы хоть как-то "бороться" с килоомом Ra на низкой частоте меньше и его мерять особого смысла нет. Потери на вихревые токи уменьшаются с уменьшением частоты.
|
|
|
|
|
Nov 22 2010, 12:18
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 953
Регистрация: 26-07-05
Из: Питер
Пользователь №: 7 112

|
Цитата Ra на низкой частоте меньше и его мерять особого смысла нет. Потери на вихревые токи уменьшаются с уменьшением частоты. согласен, на 25 герцах прибор показал практически сопротивление по постоянному току. Цитата Вы же прибором видите что индуктивность тоже возросла с 3177 мкГн до 3783 мкГн . Возрастание будет для обеих железяк. Попугаи |Z| при поднесении к материалу растут , но с разной скоростью , в Вашем случае больше зависят от потерь чем от µ. Можно представить себе так, что для большего µ толщина скин слоя снижается - уменьшая потери , а с учетом меньшего влияния чем потери - такой вот и результат, даже в предположении что удельное сопротивление одинаково. Так я и не спорил, что она возрастёт, поидее должна расти по корню из проницаемости. Смотрите, я беру вторую железку толщиной 3мм и обнаруживаю, что время спада экспоненты больше на 20%, чем для первой железки. Отсюда делаю вывод, что у второй железке больше µ. Теперь если предположить, что индуктивность измеренная с железкой 2(у которой µ больше), больше индуктивности с железкой 1(у которой µ меньше), то и |Z| у второй железки должен быть больше, т.е. должно быть так - чем больше время спада экспоненты, тем больше амплитуда(которая пропорциональна |Z|) а у меня наоборот! Цитата Можно представить себе так, что для большего µ толщина скин слоя снижается - уменьшая потери вроде бы наоборот, с ростом проницаемости потери растут как и с ростом частоты
|
|
|
|
|
Nov 22 2010, 14:07
|

.
     
Группа: Участник
Сообщений: 2 424
Регистрация: 25-12-08
Пользователь №: 42 757

|
Цитата(yrbis @ Nov 22 2010, 15:18)  Так я и не спорил, что она возрастёт, поидее должна расти по корню из проницаемости. Смотрите, я беру вторую железку толщиной 3мм и обнаруживаю, что время спада экспоненты больше на 20%, чем для первой железки. Отсюда делаю вывод, что у второй железке больше µ. Теперь если предположить, что индуктивность измеренная с железкой 2(у которой µ больше), больше индуктивности с железкой 1(у которой µ меньше), то и |Z| у второй железки должен быть больше, т.е. должно быть так - чем больше время спада экспоненты, тем больше амплитуда(которая пропорциональна |Z|) а у меня наоборот! попробую другими словами. Вы все время упираете на то что есть некая зависимость индуктивности датчика от корня из µ . И Ваши попугаи якобы должны , но не следуют этой зависимости. Формальный подход в том что проницаемость на переменном токе надо рассматривать как комплексную величину. Реальная часть отвечает за относительное увеличение индукции, а мнимая часть за увеличение потерь на вихревые токи. Эти обе компоненты немонотонны и имеют странные на первый взгляд зависимости как от частоты так и от напряженности поля (или тока в обмотке вашего датчика). Ознакомьтесь с документом по ссылке и особенно с фиг.9. Может быть поможет понять почему |Z| колбасит относительно постоянной времени размагничивания. http://home.eng.iastate.edu/~nbowler/pdf%2...E2005Bowler.pdf
|
|
|
|
|
Nov 23 2010, 14:08
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 953
Регистрация: 26-07-05
Из: Питер
Пользователь №: 7 112

|
Цитата А не проще ли было бы мерить толщину ультразвуком , ловить эхо , отразившееся от другой стороны листа ? Или вообще подбирать частоту ультразвука, на которой в листе будет резонанс ? фишка в том, что требуется измерить толщину не совсем стального листа, а сильно корродированного листа, поверхность на столько изъедена, что бесконтактно возбудить ультразвук сложно, и при отражении он рассеивается, поэтому горожу электромагнитный метод. Цитата "попробую другими словами. Вы все время упираете на то что есть некая зависимость индуктивности датчика от корня из µ . И Ваши попугаи якобы должны , но не следуют этой зависимости. Формальный подход в том что проницаемость на переменном токе надо рассматривать как комплексную величину. Реальная часть отвечает за относительное увеличение индукции, а мнимая часть за увеличение потерь на вихревые токи. Эти обе компоненты немонотонны и имеют странные на первый взгляд зависимости как от частоты так и от напряженности поля (или тока в обмотке вашего датчика). Ознакомьтесь с документом по ссылке и особенно с фиг.9. Может быть поможет понять почему |Z| колбасит относительно постоянной времени размагничивания." Перемерил не |Z|, а индуктивность измерителем иммитанса, результат: Образец 1 толщина 2мм, время спада экспоненты 34 000 попугаев, L=3136мкГн Образец 2 толщина 2мм, время спада экспоненты 46 000 попугаев, L=2833мкГн Как это объяснить комплексной проницаемостью!? (прибор измеряет L исходя из того, что катушка замещается Z=jwL+R, если L=k*u, а u=u0+ju1, то Z= j*w*k*u0-w*k*u1+R, т.е. индуктивность, которую он покажет связана с той же проницаемостью, что и моё время спада экспоненты)
|
|
|
|
|
Nov 23 2010, 14:39
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 2 015
Регистрация: 23-01-07
Из: Москва
Пользователь №: 24 702

|
Цитата(yrbis @ Nov 23 2010, 17:08)  фишка в том, что требуется измерить толщину не совсем стального листа, а сильно корродированного листа, поверхность на столько изъедена, что бесконтактно возбудить ультразвук сложно, и при отражении он рассеивается, поэтому горожу электромагнитный метод. А нельзя ли сделать проще : Берётся катушка , прижимается к листу, мериется индуктивность. По нескольким листам строится график зависимости толщины от результата. По этому графику определяются толщины неизвестных листов. ..... Строются разные графики для разных марок стали. Во время измерения на неизвестном листе марка стали определяется по зависимости индуктивности от частоты. То есть решение чисто эмпирическое. Сбор данных, экстраполяция графиков.
--------------------
Если у Вас нет практического опыта в данной теме- не вступайте в дискуссию и не пишите никаких теоретических рассуждений! Заранее спасибо !
|
|
|
|
|
Nov 23 2010, 14:42
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 953
Регистрация: 26-07-05
Из: Питер
Пользователь №: 7 112

|
Цитата А нельзя ли сделать проще : Дык , так и делается!=) Но просто, объяснить то, то чего получается, как-то нада) а так, уже почти всё мерит
|
|
|
|
|
Nov 23 2010, 14:50
|
Знающий
   
Группа: Свой
Сообщений: 953
Регистрация: 26-07-05
Из: Питер
Пользователь №: 7 112

|
Цитата Интересно, это нужно что бы узнать на сколько проржавела водопроводная труба (днище корабля, броня танка, обшивка ракеты ) ? делается для водоканала, теплосети городские с горячей водой, холодные они почему-то не особо проверяют, может меньше ржавеют
|
|
|
|
|
Nov 29 2010, 09:42
|
Частый гость
 
Группа: Участник
Сообщений: 108
Регистрация: 8-09-05
Пользователь №: 8 384

|
Цитата(yrbis @ Nov 22 2010, 12:53)  чем больше проницаемость тем больше индуктивность снятая на частоте 1кГц и тем больше |Z| и следовательно больше амплитуда напряжения на выходе усилителя, зависимость от проницаемости ~как корень из мю. По моему это не так. В зависимости от соотношения частоты возбуждения, проницаемости, проводимости и размеров ВТП для ферромагнитного объекта индуктивность может быть как больше индуктивности без объекта, так и меньше. Соответственно с ростом проницаемости индуктивность может как расти, так и падать. Посмотрите на годограф вносимого напряжения накладного ВТП для ферромагнитного полупространства. Мнимая составляющая там меняет знак в зависимости от проницаемости.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|