Магнітні виміри, виміри характеристик магнітного поля або магнітних властивостей речовин (матеріалів). До вимірюваних характеристик магнітного поля відносяться: вектор магнітній індукції В, напруженість поля Н , потік вектора індукції (магнітний потік ) , градієнт магнітного поля та інші. Магнітний стан речовини визначається: намагніченістю J — велічиной результуючого магнітного моменту, віднесеного до одиниці об'єму (або маси) речовини; магнітною сприйнятливістю з, магнітною проникністю m, магнітною структурою . До найважливіших характеристик найбільш поширених магнітних матеріалів — феромагнетиків — відносяться: криві індукциі В ( Н ) і намагніченнях J ( Н ), тобто залежності В і J від напруженості поля Н ,коерцитівная сила, втрати енергії на перемагнічування (див. Гістерезис ) , максимальна магнітна енергія одиниці об'єму (або маси), розмагнічуючий чинник (коефіцієнт розмагнічування) феромагнітного зразка.
Для виміру магнітних характеристик застосовують наступні методи: балістичний, магнітометричний, електродинамічний, індукційний, пондеромоторний, мостовій, потенціометр, ваттметровий, калориметричний, нейтронографічеський і резонансний.
Балістичний метод заснований на вимірі балістичним гальванометром кількості електрики, що індукується у вимірювальній котушці при швидкій зміні зчепленого з нею магнітного потоку (див. Балістичний метод електровимірювань ) . Окрім балістичних гальванометрів, для виміру магнітного потоку застосовують веберметри (флюксметри ) — магнітоелектричні і фотоелектричні. Веберметрами можна вимірювати повільно змінні потоки. Балістичним методом визначають основну криву індукції В ( Н ), криву намагнічиванія J ( H ), петлю гістерезису, різні види проникності і розмагнічуючий чинник феромагнітних зразків.
Магнітометричний метод заснований на дії досліджуваного намагніченого зразка на розташовану поблизу нього магнітну стрілку. По куту відхилення магнітної стрілки від початкового положення визначають магнітний момент зразка. Далі можна обчислити J , В і Н . Таким чином, метод дає можливість знайти завісимості В ( Н ) і J ( H ), петлю гістерезису і магнітну сприйнятливість. Завдяки високій чутливості магнітометричного методу його широко застосовують для вимірів геомагнітного поля і для вирішення ряду метрологічних завдань.
Інколи для визначення характеристик магнітного поля, зокрема в промислових умовах, застосовують електродинамічний метод, при якому вимірюють кут повороту котушки із струмом під дією магнітного поля намагніченого зразка. До переваг методу відноситься можливість градуювання шкали приладу безпосередньо в одиницях вимірюваної величини ( В або Н ).
Для дослідження феромагнітних речовин в широкому інтервалі значень Н використовуються індукційний і пондеромоторний методи. Індукційний метод дозволяє визначати криві В ( Н ) J ( H ), петлю гістерезису і різні види проникності. Він заснований на вимірі едс(електрорушійна сила) індукції, яка збуджується у вторинній обмотці при пропусканні змінного струму, що намагнічує, через первинну обмотку зразка. Метод може бути також використаний для виміру намагніченості в сильних імпульсних магнітних полях і магнітній сприйнятливості діа- і парамагнітних речовин в радіочастотному діапазоні.
Пондеромоторний метод полягає у вимірі механічної сили, що діє на досліджуваний зразок в неоднорідному магнітному полі. Особливо широко метод застосовується при дослідженні магнітних властивостей слабомагнітних речовин. На основі цього методу створені всілякі установки і прилади для М. і.: маятникові, крутільниє і важелі магнітні ваги, ваги з використанням пружного кільця та інші. Метод застосовується також при вимірі магнітної сприйнятливості рідин і газів, намагніченості феромагнетиків і магнітної анізотропії (див. Анізометр магнітний ) .
Мостовий і потенціометр методи визначення магнітних характеристик в більшості випадків застосовуються для вимірів в змінних магнітних полях в широкому діапазоні частот. Вони засновані на вимірі параметрів (індуктивності L і активного опору r ) електричного ланцюга з випробовуваними феромагнітними зразками. Ці методи дозволяють визначати залежності В ( Н ), J ( H ), складові комплексної магнітної проникності і комплексного магнітного опору в змінних полях, втрати на перемагнічування.
Найбільш поширеним методом виміри втрат на перемагнічування є ваттметровий метод, їм користуються при синусоїдальному характері зміни в часі магнітної індукції. При цьому методі за допомогою ватметра визначається повна потужність в ланцюзі котушки, використовуваної для перемагнічування зразка. Ваттметровий метод стандартізован для випробування електротехнічних сталей.
Абсолютним методом виміру втрат у феромагнітних матеріалах є калориметричний метод, який використовується в широкому частотному діапазоні. Він дозволяє вимірювати втрати при будь-яких законах зміни напруженості магнітного поля і магнітної індукції і в складних умовах намагнічення. Суть цього методу полягає в тому, що мірою втрат енергії в зразку при його намагніченні змінним магнітним полем є підвищення температури зразка і його довкілля. Калориметричні М. і. здійснюються методами змішення, введення тепла і протоки (див. Калориметр ) .
Магнітну структуру феромагнітних і антиферомагнітних речовин досліджують за допомогою нейтронографічеського методу, заснованого на явищі магнітного розсіяння нейтронів, взаємодії магнітного, що виникає в результаті моменту нейтрона з магнітними моментами часток речовини (див. Нейтронографія ) .
Резонансні методи дослідження включають всі види магнітного резонансу — резонансного поглинання енергії змінного електромагнітного поля електронною або ядерною підсистемою речовини. Ці підсистеми, окрім електромагнітній енергії, можуть резонансно поглинати енергію звукових коливань — так званий магнетоакустічеський парамагнітний резонанс, який також застосовують в М. і.
Важливу область М. і. складають виміри характеристик магнітних матеріалів (феритів, магнітодіелектриків і ін.) в змінних магнітних полях підвищеної і високої частоти (від 10 кгц до 200 Мгц ) . Для цієї мети застосовують в основному ваттметровий, мостовий і резонансний методи. Вимірюють зазвичай втрати на перемагнічування, коефіцієнт втрат на гістерезис і вихрові струми, компоненти комплексної магнітної проникності. Виміри здійснюють за допомогою пермеаметра, апарату Епштейна, ферометра і інших пристроїв, матеріалів, що дозволяють визначати частотні характеристики.
Існують і інші методи визначення магнітних характеристик (магнітооптичний, в імпульсному режимі перемагнічування, осцилографічний, метод вольтметра і амперметра та інші), що дозволяють досліджувати ряд важливих властивостей магнітних матеріалів.
Прилади для М. і. класифікують по їх призначенню, умовам вживання, за принципом дії чутливого елементу (датчика, або перетворювача). Прилади для виміру напруженості поля, індукції і магнітного моменту зазвичай називають магнітометрами, для виміру магнітного потоку — флюксметрами або веберметрами; потенціалу поля — магнітними потенциалометрамі, градієнта — градієнтометрами; коерцитівной сили — коерцитиметрами і так далі. Відповідно до класифікації методів М. і. розрізняють прилади, засновані на явищі електромагнітній індукції, гальваномагнітних явищах, на силовій (пондеромоторному) дії поля, на зміні оптичних, механічних, магнітних і інших властивостей матеріалів під дією магнітного поля (див., наприклад, Ферозонд ) , на специфічних квантових явищах (див. Квантовий магнітометр ) . Єдина класифікація приладів для М. і. не розроблена.
Літ.: Електричні виміри. Засоби і методи вимірів (загальний курс), під редакцією Е. Р. Шрамкова, М., 1972; Кифер І. І., Пантюшин Ст С., Випробування феромагнітних матеріалів, М. — Л., 1955; Чечерников Ст І., Магнітні виміри, 2 видавництва, М., 1969; ГОСТ(державний загальносоюзний стандарт) 12635-67. Методи випробувань в діапазоні частот від 10 кгц до 1 Мгц, ГОСТ(державний загальносоюзний стандарт) 12636-67. Методи випробувань в діапазоні частот від 1 до 200 Мгц.
