قياس خصائص المغناطيس الدائم

اختبار المغناطيس الدائم: منظور فني

أهمية القياس الدقيق
إذا كنت تعمل في مجال المكونات المغناطيسية، فأنت تعلم أن الأداء الموثوق يبدأ بالقياس الدقيق. تؤثر البيانات التي نجمعها من اختبارات المغناطيس بشكل مباشر على القرارات في هندسة السيارات، والإلكترونيات الاستهلاكية، والتكنولوجيا الطبية، وتطبيقات الطاقة المتجددة.

أربعة معايير أداء حاسمة
عندما نقوم بتقييم المغناطيس الدائم في المختبر، فإننا عادةً ما ننظر إلى أربعة معايير حاسمة تحدد قدراته:

بر: ذاكرة المغناطيس
الرنين المتبقي (Br):تخيّل هذا بمثابة "ذاكرة" المغناطيس للمغناطيسية. بعد إزالة المجال المغناطيسي الخارجي، يُظهر لنا البروم مقدار شدة المجال المغناطيسي التي تحتفظ بها المادة. وهذا يُعطينا الأساس لقوة المغناطيس عند الاستخدام الفعلي.

Hc: مقاومة إزالة المغناطيسية
الإكراه (Hc):يمكن اعتبار هذا بمثابة "قوة إرادة" المغناطيس - قدرته على مقاومة إزالة المغناطيسية. نقسم هذا إلى Hcb، الذي يحدد المجال العكسي اللازم لإلغاء الناتج المغناطيسي، وHci، الذي يكشف عن مقدار المجال الأقوى المطلوب لمحو المحاذاة الداخلية للمغناطيس تمامًا.

BHmax: مؤشر الطاقة
أقصى ناتج طاقة (BHmax):هذا هو الرقم المهم الذي نستخلصه من منحنى التخلف المغناطيسي. وهو يمثل أعلى تركيز للطاقة يمكن أن توفره مادة المغناطيس، مما يجعله معيارنا الأساسي لمقارنة أنواع المغناطيس المختلفة ومستويات أدائها.

Hci: الاستقرار تحت الضغط
الإكراه الذاتي (Hci):بالنسبة لمغناطيسات النيوديميوم والحديد والبورون عالية الأداء المستخدمة اليوم، تُعد هذه المواصفات حاسمة. فعندما تكون قيم Hci عالية، يستطيع المغناطيس تحمل الظروف القاسية - بما في ذلك درجات الحرارة المرتفعة والمجالات المغناطيسية المعاكسة - دون فقدان ملحوظ في الأداء.

أدوات القياس الأساسية
عمليًا، نعتمد على معدات متخصصة لرصد هذه الخصائص. ولا يزال جهاز رسم منحنى التخلف المغناطيسي (الهيستريزغراف) أداة العمل الأساسية في مختبرنا، حيث يرسم منحنى التخلف المغناطيسي الكامل من خلال دورات مغنطة مضبوطة. أما في المصنع، فنلجأ غالبًا إلى حلول محمولة مثل مقاييس غاوس ذات تأثير هول أو ملفات هيلمهولتز للتحقق السريع من الجودة.

اختبار المغناطيسات ذات الظهر اللاصق
تصبح الأمور أكثر دقة وتعقيداً عندما نختبرمغناطيس نيوديميوم لاصقتأتي سهولة استخدام المادة اللاصقة المدمجة مصحوبة ببعض التعقيدات في عملية الاختبار:

تحديات المباريات
تحديات متزايدة:تعني هذه الطبقة اللاصقة أن المغناطيس لا يستقر بشكل مثالي في تجهيزات الاختبار القياسية. حتى الفجوات الهوائية المجهرية يمكن أن تشوه قراءاتنا، مما يتطلب حلولاً مبتكرة للتثبيت الصحيح.

اعتبارات هندسية
اعتبارات عامل الشكل:تتطلب طبيعتها الرقيقة والقابلة للانحناء تجهيزات خاصة. لا تُجدي التجهيزات القياسية المصممة للكتل الصلبة نفعاً عندما تكون عينة الاختبار قابلة للانثناء أو ذات سماكة غير منتظمة.

متطلبات بيئة الاختبار
متطلبات العزل المغناطيسي:كما هو الحال في جميع الاختبارات المغناطيسية، يجب علينا توخي الحذر الشديد في إبقاء كل شيء غير مغناطيسي في الجوار. فرغم أن المادة اللاصقة نفسها متعادلة مغناطيسيًا، إلا أن وجود أي أدوات فولاذية أو مغناطيسات أخرى قريبة سيؤثر سلبًا على نتائجنا.

أهمية الاختبارات؟
تُعدّ دقة الاختبارات أمرًا بالغ الأهمية. فسواء كنا نُقيّم المغناطيسات لأنظمة نقل الحركة في المركبات الكهربائية أو أجهزة التشخيص الطبي، فلا مجال للخطأ. مع الأنواع ذات الطبقة اللاصقة، لا نكتفي بفحص قوة المغناطيس فحسب، بل نتحقق أيضًا من مقاومتها للحرارة، لأن الطبقة اللاصقة غالبًا ما تتلف قبل المغناطيس نفسه في درجات الحرارة العالية.

أساس الموثوقية
في نهاية المطاف، لا يُعدّ الاختبار المغناطيسي الشامل مجرد فحص للجودة، بل هو أساس الأداء المتوقع في جميع التطبيقات. تبقى المبادئ الأساسية ثابتة بغض النظر عن نوع المغناطيس، لكن الفنيين المهرة يعرفون متى يُكيّفون أساليبهم للحالات الخاصة، مثل التصاميم ذات الطبقة اللاصقة.