Демагнетизатор стали: электромагнит переменного тока с незамкнутым стальным сердечником

Введение

Размагничивание стальных изделий может быть произведено посредством переменного магнитного поля с затухающей амплитудой [3]. Для получения переменного магнитного поля может быть использован электромагнит с ферромагнитным (стальным) сердечником, замкнутым не полностью, а имеющим открытый участок. Питание обмотки электромагнита осуществляется переменным электрическим током. Когда размагничиваемый образец перемещается мимо открытого участка магнитной цепи электромагнита, на него воздействует затухающее переменное магнитное поле. Ранее существовавший порядок доменной структуры ферромагнетика разрушается, и образец размагничивается.

Конструкция и назначение

Демагнетизатор представляет из себя электромагнит переменного тока с сердечником из листов электротехнической стали, на котором расположена токовая обмотка, закрытая экранами. Охлаждение обмотки электромагнита естественное воздушное. Сверху на демагнетизаторе имеется рукоятка с кнопочным выключателем. Рабочая часть (открытый участок магнитной цепи) находится снизу. Она защищена подошвой из двух слоев немагнитного материала. Зона размагничивания представляет из себя квадрат размером 30 х 30 мм², расположенный в центре подошвы. Демагнетизатор позволяет размагничивать стальные заготовки, детали, инструмент. Основное назначение - размагничивание поверхностей стальных плит больших размеров для предотвращения прилипания к ним ферромагнитного мусора (опилок, стружки).

Технические данные:

• источник питания: сеть переменного тока напряжением 220 + 22 В, частотой 50 + 5 Гц
• потребляемая мощность от 200 В · А до 700 В · А в зависимости от размеров размагничиваемого образца
• генерируемое магнитное поле: переменное синусоидальное, амплитуда магнитной индукции имеет максимум в центре подошвы (не менее 100 мТл в пределах квадрата 30 х 30 мм²) и убывает при удалении от него
• охлаждение естественное воздушное
• время непрерывной работы 10 минут на массивных стальных изделиях и 3 минуты на мелких, перерыв на охлаждение 20 минут
• температура окружающей среды от -10 до +35 ⁰C, относительная влажность до 80 % при температуре +20 ⁰C, рабочая среда должна быть неагрессивной, наличие токопроводящей пыли недопустимо
• габаритные размеры не более 140 х 140 х 75 мм³
• масса не более 2.5 кг

Контроль магнитной индукции в зоне размагничивания демагнетизатора проводился с помощью тесламетра [2].

Способ применения

Демагнетизатор подключается к сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц со стандартными защитными устройствами и заземлением. Демагнетизатор устанавливается подошвой на размагничиваемое изделие. Кнопка включения, расположенная на рукоятке, нажимается большим пальцем. Демагнетизатор водится подошвой по поверхности изделия таким образом, чтобы постепенно зона размагничивания прошла по всей поверхности. Затем демагнетизатор удаляется от изделия на расстояние не менее 250 мм и выключается (отпускается кнопка). Не следует отключать демагнетизатор, когда его подошва находится вблизи изделия или на его поверхности, так как при этом размагничивание не гарантируется. Оптимальный режим обработки различных изделий подбирается по результатам контроля качества размагничивания. После 3 ... 10 минут непрерывной работы (в зависимости от размера размагничиваемой детали) демагнетизатору необходимо дать остыть в течение 20 минут. Приблизительный контроль температуры обмотки можно проводить наощупь.

Для оперативного контроля качества размагничивания могут быть применены подручные мелкие стальные предметы: опилки, стружка, гвоздики, предварительно также размагниченные. Более тщательное исследование качества размагничивания можно произвести с помощью супервизора [1], тесламетра или микротесламетра [2], а также магнитного флюксметра (веберметра).

Ссылки:

1. Визуализация магнитных полей с использованием железных опилок (магнитное сканирование)
2. Приборы для измерения магнитных полей
3. Установки и устройства для размагничивания стали

Словарь терминов:

• Веберметр - прибор для измерения изменений магнитного потока.
• Демагнетизатор - устройство (установка) для размагничивания.
• Магнитная индукция - вектор, численно равный пределу отношения силы, действующей со стороны магнитного поля на элемент проводника с электрическим током, к произведению тока и длины элемента проводника, если длина этого элемента стремится к нулю, а элемент так расположен в поле, что этот предел имеет наибольшее значение, и направленный перпендикулярно к направлению элемента проводника и к направлению силы, действующей на этот элемент со стороны магнитного поля, причем из его конца вращение по кратчайшему расстоянию от направления силы к направлению тока в элементе проводника должно быть видно происходящим против часовой стрелки.
• Размагничивание - процедура, позволяющая уменьшить остаточную намагниченность образца до таких значений, когда ею можно пренебречь.
• Тесламетр (гауссметр) - прибор для измерения магнитной индукции.
• Флюксметр - прибор для измерения потока или его изменений.
• Электромагнит - устройство, содержащее катушку индуктивности и магнитный контур (цепь).

28.12.2007

Альтернативные источники энергии
Компьютеры и Интернет
Магнитные поля
Механотронные системы
Перспективные разработки
Электроника и технология

Главная страница