دستگاه VSM(مغناطیس سنج نمونه ارتعاشی) بر اساس قانون القای فارادی کار می‌کند. این قانون می‌گوید که تغییر در میدان مغناطیسی، باعث ایجاد میدان الکتریکی می­ شود. با اندازه‌گیری میدان الکتریکی القاء شده، می‌توان اطلاعاتی در مورد تغییرات میدان مغناطیسی بدست آورد. ابتدا نمونه در میدان مغناطیسی ثابت قرار می‌گیرد. اگر نمونه مغناطیسی باشد، میدان مغناطیسی ثابت، نمونه را با هم جهت کردن حوزه‌های مغناطیسی یا اسپین‌های مغناطیسی اتم‌ها در جهت میدان، مغناطیسی می‌کند. میدان مغناطیسی بزرگتر، نمونه را بیشتر مغناطیسی می‌کند. گشتاور مغناطیسی نمونه، میدان مغناطیسی را در اطراف نمونه القاء می‌کند. حال اگر نمونه به بالا و پایین ارتعاش کند، میدان مغناطیسی القایی با زمان تغییر می‌کند و تغییرات آن را می‌توان با جریان القاء شده در یک مجموعه سیم‌پیچ مشاهده کرد.

عملکرد دستگاه VSM

عملکرد دستگاه VSM

این جریان القایی با مغناطش در نمونه متناسب است. مغناطش قوی‌تر جریان القایی بزرگتری را ایجاد می‌کند.جریان القایی تقویت می‌شود و به کامپیوتری که به مجموعه متصل است، برای نمایش منتقل می‌شود. با کمک نرم‌افزار می‌توان نتایج را کنترل کرد و نمایش داد. این سامانه مقدار و نحوه مغناطش نمونه را به صورت تابعی از شدت تغییرات میدان مغناطیسی ثابت اعمالی، مشخص می­ کند. نمونه‌ای که در میدان مغناطیسی ثابتی قرار گرفته و به طور مکانیکی و با حرکت سینوسی در حال ارتعاش است با تغییر شار مغناطیسی، نیرو محرکه‌ای را در مجموعه سیم‌پیچ‌ها القا می‌کند. شار مغناطیسی از رابطه 1 بدست می ­آید:

1.

فرمول 1

که در آن A و B فاکتورهای هندسی‌اند که به مجموعه سیم‌پیچ‌ها مرتبط می‌شوند،D  و MSبه ترتیب ضریب مغناطش ­زدایی و مغناطش ذره‌اند و ω فرکانس ارتعاش می­ باشد. بنابراین نیروی محرکه به صورت زیر بدست می­ آید:

2.

فرمول 2

که C یک ثابت است و مقدار آن را می‌توان با توجه به مغناطش نیکل استاندارد، که مقدار آن شناخته شده است، تعیین کرد.
در این سیستم مبنای اندازه ­گیری مغناطش، سیگنال حاصل از نوسانات مکانیکی نمونه است که در یک سری سیم پیچ حساس القاء می­ شود. این سیگنال با گشتاور مغناطیسی نمونه رابطه خطی دارد. نمونه­ ها به صورت نسبی مقایسه می­ شوند. به این منظور، یک استاندارد کالیبره شده از گشتاور مغناطیسی مثلاً کره کوچک استاندارد شده ­ای از نیکل خالص، تهیه می­ شود.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *