Время намагничивания и время размагничивания стали, как прикинуть? Опции

[yrbis]

Доброе время суток. Требуется решить такую задачу: Есть П-образный ферромагнитный сердечник, на него намотана катушка. Сердечник с катушкой, располагается над стальным бруском. Катушка подключена к источнику тока. Источник тока формирует импульс. Собственно интересует два вопроса:
Первый:
в момент подачи тока, на поверхности стали сформируются вихревые токи, поле вглубь проникать не будет. Постепенно, область с токами будет расширяться вглубь, интенсивность токов будет падать, магнитное поле будет проникать всё глубже. Наконец, в пределе весь металл будет промагничен. Как оценить время этого процесса?
Второй:
После окончания всех переходных процессов, в какой-то момент, ток в катушке, так же резко, как и появился, исчезает. Теперь картина обратная, опять образуются вихревые токи, стремящиеся сохранить поле в металле. Постепенно энергия магнитного поля, полученная при намагничивании, переходит в тепло, благодаря вихревым токам. Происходит размагничивание вплоть до некоторой остаточной намагниченности. Как оценить время этого процесса?

Подскажите, пожалуйста, кто знает.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[yrbis]

Постоянная времени в основном зависит от индуктивности катушки в вашей магнитной цепи

Блин, а ведь точно) я так увлёкся вихревыми токами, что и забыл о схеме в целом, где мой датчик это индуктивность. Но токо всё равно не понятно, у меня кроме зависимости от зазора наблюдается зависимость от величины тока намагничивания, т.е. при одном и том же зазоре я меняю только ток намагничивания, получаю кривую, как на рисунке.

Если масштаб времени выброса приведен правильно (порядка 100мс), то , вероятно, зависимость от скин-эффекта весьма незначительна- очень велики постоянные времени для этого...

Не соглашусь. Для примера можно взять процесс намагничивания стали, с проницаемостью 1000 и сопротивлением удельным 0.14*10^-6 Ом*метр. Толщина скин слоя(504sqr(Ro/u*f)) равна скажем 6мм при частоте 1Гц! Это значит, что если толщина магнитопровода П-образного сердечника больше 6мм, то промагничивание 6и миллиметрового листа будет происходить не меньше 1секунды!

А магнитные домены за время импулься не успевают "крутнуться"?
Если успевают, то для более точного описания нужно использовать теорию ферромагнетизма Вейса (Weiss). Там описана динамика магнитных доменов.

Предложенный SSerge рассчет основан, как я понял, на том, что L должно быть _измеренно_ для катушки с сердечником из исследуемого образца стали.

Мне поидее теперь не так важен расчёт, мне бы понять за счёт чего постоянная времени зависит от зазора и от величины начального намагничивания. А теорию Вейса посмотрю, спасибо.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Serj78]

Не соглашусь. Для примера можно взять процесс намагничивания стали, с проницаемостью 1000 и сопротивлением удельным 0.14*10^-6 Ом*метр. Толщина скин слоя(504sqr(Ro/u*f)) равна скажем 6мм при частоте 1Гц! Это значит, что если толщина магнитопровода П-образного сердечника больше 6мм, то промагничивание 6и миллиметрового листа будет происходить не меньше 1секунды!

Что-то не так с частотой. И с проницаемостью тоже..
И где это вы видели сталь с проницаемостью 1000? это больше на феррит похоже

для примера: измерял проход намагничивающего импульса величиной около 2.2 тл (порог насыщения стали, намагничивалка магнитных цепей)
через стальной магнитопровод толщиной около 20мм. длительность импульса была менее 20мс, задача была померять величину насыщения в концентраторе поля. При малых (1-1.5 тл) полях, до насыщения, запаздывание было не больше нескольких мс.. на самом деле интересовала амплитуда поля, а не задержка, но я бы ее на осциллографе увидел и обратил внимание.

У вас поля малые и все должно быть линейно.