Магнітастрыкцыя

З пляцоўкі Вікіпедыя
Jump to navigation Jump to search

Магнітастрыкцыя (ад лац.: strictio - сціск, нацягванне) - з'ява, якая разумееца ў тым, што пры змене стану намагнічанасці цела яго аб'ём і лінейныя памеры змяняюцца. Эфект адкрыты Джоўлям ў 1842 годзе і выкліканы змяненнем узаемасувязяў паміж атамамі ў крышталічнай рашотцы, і таму уласцівы ўсім рэчывам. Змена формы цела можа праяўляцца, напрыклад, у расцяжэнні, сціску, змене аб'ёму, што залежыць як ад дзейнага магнітнага поля, так і ад крышталічнай структуры цела. Найбольшыя змены памераў звычайна адбываюцца ў моцнамагнітных матэрыялаў. Іх адноснае падаўжэнне звычайна вар'іруецца ў межах .

Магнітастрыкцыйны эфект з'яўляецца абаротным, гэта значыць пры змене лінейных памераў цела пад дзеяннем знешніх сіл яго магнітныя ўласцівасці адпаведна змяняюцца. Гэта з'ява называецца магнітапругкім эфектам (эфект Вілары).

Эфект "гудзення"[правіць | правіць зыходнік]

Нізкачастотны трансфарматар

Пры працы многіх электрапрыбораў можна пачуць выходны ад іх шум. Шум прылад, якія сілкуюцца ад бытавой электрасеткі, можа быць падобны на гудзенне або гудзенне (паслухаць гудзенне  ). Адна з магчымых прычын [1] гэтага - магнітастрыкцыя стрыжняў ў індуктыўных канструкцыях, такіх як трансфарматары або дроселі. Пры праходжанні пераменнага току праз іх катушкі ствараецца пераменнае магнітнае поле такой жа частоты, якое прымушае ферамагнітныя стрыжні сціскацца і расцягвацца (з частатой 100 Гц для 50 Гц току або кратных частотах), якія, у сваю чаргу, перадаюць гэтыя ваганні ў паветра і іншым элементам канструкцыі. Гучны шум можа значна пагоршыць экалагічную сітуацыю навакольнага прасторы. Дзеянне вібрацыі на ўнутраныя элементы канструкцыі можа паслужыць прычынай развіцця расколін, здольных вывесці прыбор з ладу.

Гэты прыклад добра ілюструе з'яву, але па сутнасці ім не з'яўляецца: гудуць, адштурхваючыся, пласціны, з якіх набраны стрыжань, - ці варта заліць яго клеем або, як гэта рабілі раней, убіць драўляную трэску і гудзенне спыніцца. Суцэльныя стрыжні «гудуць» так слаба, што патрэбен спецыяльны прыбор, каб зафіксаваць змены.

Выкарыстанне ў тэхніцы[правіць | правіць зыходнік]

Вымярэнне ўзроўню[правіць | правіць зыходнік]

Для вымярэння ўзроўню вадкасці, у рэзервуары усталёўваюць вертыкальны хвалявод з магнітастрыкцыйнага матэрыялу. Гэта робяць такім чынам, каб агаловак хвалявода размяшчаўся на знешняй верхняй паверхні рэзервуара, а ніжні канец ўпіраўся ў дно. На хвалявод насаджваюць кальцавы паплавок, які змяшчае пастаянныя магніты і свабодна плавае на паверхні вадкасці. З агалоўка ў хвалявод падаецца ультрагукавы імпульс. З-за магнітастрыкцыйнага эфекту (у дадзеным выпадку эфекту зваротнага: эфекту Вілары) паплавок стварае механічную дэфармацыю хвалявода. Адбіўшыся ад гэтай дэфармацыі, ультрагукавв імпульс вяртаецца ў агаловак, дзе адбываецца вымярэнне часу яго прыходу. Паводле гэтага часу судзяць аб вышыні размяшчэння паплаўка на хвалявод, а значыць і аб узроўні вадкасці ў рэзервуары [2].

Пры выкарыстанні паплаўкоў з рознай удзельнай масай магчыма вымярэнне не толькі ўзроўню вадкасці (узроўню мяжы падзелу вадкіх і газападобных фазы), але і ўзроўні падзелу асяроддзяў з адрознай шчыльнасцю (напрыклад, бензіну і падтаварнай вады).

На практыцы дадзены метад выкарыстоўваецца для вымярэння ўзроўню ў рэзервуарах вышынёй да 18 м і забяспечвае досыць нізкую абсалютную хібнасць вымярэнняў - каля 1 мм.

Генерацыя ультрагуку[правіць | правіць зыходнік]

Магнітастрыкцыя выкарыстоўваецца для генерацыі ультрагуку і гіпергуку. Для гіпергуку з частатой парадку 1 Ггц магнітастрыкцЫя застаецца практычна адзіным рэальным метадам яго атрымання.

Пазнакі ў антыкрадзежавых сістэмах[правіць | правіць зыходнік]

У некаторых антыкрадзежавых сістэмах выкарыстоўваюцца пазнакі, прынцып працы якіх заснаваны на выкарыстанні матэрыялаў з вялікім магнітастрыкцыйным эфектам.

Камп'ютарная памяць[правіць | правіць зыходнік]

У першых камп'ютарах выкарыстоўваўся дрот, які скручваўся або раскручваўся пад дзеяннем магнітнага поля, рэалізуючы такім чынам памяць на лініях затрымкі.

Зноскі

  1. Бываюць і іншыя прычыны, напрыклад, вібрацыя незамацаваных абмотак і т. п.
  2. В. Ю. Кузьминов, А. Г. Фролов Магнитосрикционный уровнемер // Журнал Сфера Нефтегаз №1, 2012 г. стр. 26-28

Спасылкі[правіць | правіць зыходнік]

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]