聚磁技術(shù)的原理解說及選用標(biāo)準(zhǔn)化方案

所謂聚磁技術(shù)，就是巧妙運(yùn)用永磁體和導(dǎo)磁體的各種排列，盡量使更多的磁通量匯集到工作氣隙中去。在高矯頑力的鐵氧體永磁體問世以前，在各種低矯頑力金屬永磁材料的磁路結(jié)構(gòu)中，人們也曾盡力想使磁通量集中到工作氣隙中去，但是由于矯頑力低，一方面造成了永磁體的退磁，另一方面造成了大量的漏磁，所以聚磁的效果都不太好。

迄今為止，只發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)材料在超導(dǎo)態(tài)時表現(xiàn)出絕磁的性質(zhì)，磁力線不能進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)部，而一般物體在正常狀態(tài)下都是導(dǎo)磁體，磁力線可以進(jìn)入一般物體內(nèi)部。因此，在常溫下，沒有絕磁物質(zhì)可以幫助匯聚磁力線。為了把盡可能多的磁通量匯集到工作氣隙中，只有依靠高矯頑力的永磁體。這種永磁體受的住較強(qiáng)的退磁場，它發(fā)出的磁力線不僅可以進(jìn)入工作氣隙，而且還能使其它永磁體的磁力線受到一定約束，更多地進(jìn)入工作氣隙。聚磁技術(shù)的基礎(chǔ)正是最普通的同極相斥和異極相吸。

磁路設(shè)計的一個任務(wù)，就是盡可能提高磁路中空氣隙的磁通密度。在電路上提高電流密度比較容易，只要改變導(dǎo)線的截面積即可。截面愈小，電流密度愈大。磁路則沒有那么簡單，除了極個別情況，磁力線沒有不能穿透的物質(zhì)。所以只有導(dǎo)磁體，沒有絕對的非導(dǎo)磁體。因此，只有利用磁路幾何形狀的變化，永磁體和導(dǎo)磁體的適當(dāng)排列，來提高工作氣隙磁通密度。

高矯頑力永磁材料的回復(fù)磁導(dǎo)率.u}}l，它自身的磁阻較大，所以它與高Br、低He的永磁材料聯(lián)合應(yīng)用時，一般須放在后者的根部和側(cè)部。它若放在前部，則氣隙磁密反而下降。fig鐵氧體和稀土鉆永磁體的矯頑力都很高，當(dāng)這兩種永磁體聯(lián)合應(yīng)用時，前者放在側(cè)部或根部，后者放在中心部位，主要原因是后者的剩磁比前者高，剩磁高的應(yīng)該放在中心或前部。

聚磁的辦法有:

1)改變磁路的截面，如圖1所示:

2)避免磁力線相互排斥，外加磁體，如圖2所示。

聚磁技術(shù)在好多方面都能得到應(yīng)用，可以說只要需要高磁的地方幾乎都要解決漏磁問題，這就需要聚磁技術(shù)，簡單的說聚磁技術(shù)就是使磁場盡可能的得到運(yùn)用，而不至于因為在間隙的流失而降低能源利用率。以下是聚磁技術(shù)應(yīng)用的幾個方面：

聚磁光學(xué)傳感器

聚磁光學(xué)傳感器的原理

從光學(xué)電流互感器的原理可以知道，光學(xué)電流互感器實際上是測量平行于偏振光傳播方向的通電導(dǎo)體所形成的磁場，因此，為了能夠通過光學(xué)系統(tǒng)測量電流，必須滿足偏振光與電流所形成磁場之間的關(guān)系，同時，在光學(xué)系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)上也必須滿足偏振光學(xué)原理。

目前人們所研究的光學(xué)傳感頭均以偏振光圍繞通電導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)的雙層光路傳感原理的結(jié)構(gòu)形式，如圖5-1所示，在這兩種光學(xué)傳感頭的結(jié)構(gòu)中，偏振光的光路與電流方向是滿足正交關(guān)系的。圖5-1(a)為單光路傳感頭結(jié)構(gòu)，是一種應(yīng)用比較普遍的光學(xué)傳感頭結(jié)構(gòu)，它包括4塊條狀光學(xué)玻璃和6塊900直角棱鏡，兩個條狀玻璃的端面分別為入射面和出射面，900直角棱鏡的450斜面為傳感頭的反射面;通過六個反射面偏振光進(jìn)行了六次全反射而圍繞通電導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)一周。圖5-1(b)為多光路傳感頭結(jié)構(gòu)，它由4塊矩形棱鏡、一塊小的900直角棱鏡構(gòu)成。通過改變?nèi)肷涔馓幍男〔ＡЮ忡R以調(diào)節(jié)光的入射點位置，可以改變閉合光路的圈數(shù)，使得光路多次環(huán)繞載流導(dǎo)體。

以上兩種結(jié)構(gòu)的光學(xué)傳感頭之所以能夠測量電流，就是使偏振光與電流所形成

磁場之間滿足電磁場的安培環(huán)路定律。將被測電流繞制成非密繞螺線管的型式，光學(xué)傳感系統(tǒng)制成直線型光路，位于非密繞螺線管的軸線上，偏振光通過螺線管的軸向方向測量電流，這樣構(gòu)成的新型光學(xué)電流測量系統(tǒng)光學(xué)電流互感器在光學(xué)測量上是一致的。與“光繞電”的光學(xué)傳感原理相對偶，這種“偏振光通過螺線管的軸向方向測量電流”的傳感原理實際上就是“電繞光”光學(xué)傳感原理。由于采用了螺線管方式使得偏振光光路上的磁場聚集且均勻，因此，我們將“偏振光通過螺線管的軸向方向測量電流”。

聚磁檢測技術(shù)

聚磁檢測技術(shù)在開船機(jī)鋼絲繩斷絲檢測中的應(yīng)用，由于鋼絲繩直徑大，給鋼絲繩檢測的勵磁提出了新的要求，幾鋼絲繩內(nèi)部斷絲產(chǎn)生的漏磁場泄漏到鋼絲繩表面的十分微弱，這些問題給鋼絲繩檢測帶來一定的困難.同時.由于升船機(jī)鋼絲繩的外部斷絲往往發(fā)生在使用的后期，在發(fā)現(xiàn)外部斷絲時，鋼絲繩很快就會報廢，因此，對于升船機(jī)鋼絲繩的問題，檢測其內(nèi)部斷絲就更為必要.人工目視檢測鋼絲繩外部斷絲的方法在升船機(jī)鋼絲繩斷絲檢測中的作用不大，有必要研究升