Magnetyczne przyrządy pomiarowe

Magnetyczne przyrządy pomiarowe pozwalają kontrolować indukcję magnetyczną, identyfikować bieguny magnesów stałych oraz sprawdzać pole szczątkowe przy powierzchni elementów stalowych. Kategoria obejmuje również poziomice i kątowniki z mocowaniem magnetycznym, wykorzystywane do ustawiania detali. Dobór przyrządu zależy od zadania: pomiar wartości pola wymaga teslametru, rozpoznanie biegunów — wykrywacza polaryzacji, a kontrola położenia elementu — odpowiedniej poziomicy.

Co mierzy miernik pola magnetycznego

Teslametr, nazywany również teslomierzem lub gaussomierzem, jest miernikiem indukcji magnetycznej B. Sonda Halla pozwala zmierzyć ją w miejscu umieszczenia czujnika. Wynik podaje się między innymi w militeslach lub gausach: 1 mT = 10 Gs, a 1 T = 10 000 Gs. Indukcja B jest inną wielkością niż natężenie pola H, wyrażane w A/m. Przy zapisywaniu wyników należy zatem podawać zarówno wartość, jak i jednostkę oraz warunki pomiaru.

Odczyt przy powierzchni magnesu nie jest bezpośrednim pomiarem jego siły przyciągania ani remanencji materiału Br. Zależy między innymi od wymiarów magnesu, układu biegunów, odległości czujnika i obecności elementów ferromagnetycznych w otoczeniu. Porównywanie magnesów na podstawie pojedynczej wartości w mT ma sens dopiero przy zachowaniu jednakowych warunków badania.

HGS-10A czy LZ-642 — dobór zakresu i rodzaju pola

Do kontroli pola magnesów stałych stosuje się tryb DC. Pomiary pól zmiennych wymagają miernika z trybem AC oraz uwzględnienia dopuszczalnej częstotliwości. Zakres przewidziany dla pola stałego nie musi być dostępny podczas pomiaru pola zmiennego.

Karty LZ-642 podają możliwość pomiaru pola zmiennego do 10 kHz. Przy doborze należy sprawdzić również warunki temperaturowe i sposób interpretacji wskazania AC w instrukcji.

Karta HGS-10A podaje błąd wskazania ±3%, a karty LZ-642 dla pomiaru DC — ±2% + 0,1% zakresu. Rozdzielczość wyświetlacza nie jest dokładnością pomiaru: odczyt z krokiem 0,01 mT nie oznacza błędu wynoszącego ±0,01 mT.

Sonda pomiarowa i powtarzalność wyników

Sonda poprzeczna i osiowa

Płaska sonda poprzeczna ułatwia pomiary przy powierzchni magnesu i w wąskich szczelinach. W HGS-10A jej grubość wynosi 1,7 mm, a w LZ-642 — 1,35 mm. Sonda osiowa w odpowiednim zestawie LZ-642 umożliwia pomiar składowej pola wzdłuż osi sondy, na przykład wewnątrz cewki. Do HGS-10A sonda osiowa jest oferowana jako osobne wyposażenie; w zestawie podstawowym znajduje się sonda płaska. Wybór sondy zależy od dostępu do miejsca pomiaru i kierunku badanej składowej pola.

Położenie czujnika i warunki kontroli

Sonda jednoosiowa reaguje na określoną składową pola, dlatego jej obrót może zmienić wskazanie mimo niezmienionego położenia magnesu. W pomiarach porównawczych należy zachować ten sam punkt, orientację i odległość czujnika. Końcówki nie należy dociskać ani zakleszczać między elementami. Przed pomiarem trzeba wykonać zerowanie zgodnie z instrukcją oraz uwzględnić wpływ pobliskich magnesów, stalowych uchwytów i temperatury.

Miernik magnetyzmu szczątkowego po obróbce i demagnetyzacji

Do kontroli pozostałości magnetycznej w detalach ferromagnetycznych służą wskaźniki JCZ-20 oraz JCZ-50. Według opisów funkcji w kartach produktów zakresy wynoszą odpowiednio −20 do +20 mT oraz −50 do +50 mT. Pozwalają ocenić pole przy powierzchni przedmiotu po kontakcie z uchwytem magnetycznym lub po rozmagnesowaniu.

Warto sprawdzać kilka miejsc detalu, zwłaszcza końce i krawędzie. Dopuszczalną wartość pola należy przyjąć z wymagań procesu lub dokumentacji odbiorowej. Sam zakres wskaźnika nie przesądza, czy przyrząd nadaje się do potwierdzenia bardzo niskiego limitu — potrzebne są także dane o rozdzielczości i błędzie wskazania. Wynik bliski zeru w jednym punkcie nie potwierdza rozmagnesowania całego przedmiotu.

Wykrywanie biegunów i obserwacja ich układu

Wykrywacz MPI-5 rozpoznaje bieguny N i S, sygnalizując je diodami. Według karty reaguje na pole od około 5 mT. Jest przydatny podczas montażu zespołów magnetycznych i kontroli polaryzacji, ale nie podaje liczbowej wartości indukcji. Brak sygnalizacji nie oznacza całkowitego braku pola.

Klisza magnetyczna, dostępna w formatach 50 × 50 mm oraz 300 × 300 mm, uwidacznia granice biegunów. Ułatwia kontrolę układów wielobiegunowych, lecz sama nie oznacza biegunów jako N i S ani nie służy do ilościowego pomiaru indukcji.

Wzorzec pola magnetycznego a sprawdzanie miernika

Wzorzec pola magnetycznego wytwarza pole w określonej szczelinie i służy do sprawdzania wskazań oraz prac kalibracyjnych. Oferowane wykonania powstają na zamówienie, po uzgodnieniu parametrów. Przy doborze trzeba uwzględnić wartość pola, wymiary sondy i warunki określone w dokumentacji wzorca. Kontrola w jednym punkcie pomiarowym nie zastępuje oceny miernika w całym wykorzystywanym zakresie, a zerowanie nie jest równoznaczne z wzorcowaniem.

Poziomice i kątowniki z mocowaniem magnetycznym

W poziomicach magnes utrzymuje przyrząd na podłożu ferromagnetycznym, natomiast libelle służą do kontroli ustawienia. Model LM2422 ma długość 100 mm i rowek ułatwiający osadzenie na rurze. LM3723 o długości 180 mm wyposażono dodatkowo w taśmę do mocowania na materiale niemagnetycznym.

Poziomica LM4625 ma trzy stałe libelle do kontroli pionu, poziomu i kąta 45° oraz dodatkową libellę poziomą montowaną poprzecznie. Kątownik LMC34679 umożliwia ustawianie elementów pod kątami 30°, 45°, 60° i 90°. Przed kontrolą należy usunąć opiłki i sprawdzić przyleganie powierzchni bazowej, ponieważ nawet silne mocowanie nie kompensuje błędu wywołanego zanieczyszczeniem pod przyrządem.