Helmholtz Spoler

Xiamen Dexing Magnet Tech. Co., Ltd.

 

 

Dexing Magnet er en stor virksomhed med fremragende kvalitet og perfekt service i den internationale magnetometer- og maskinindustri.

 

Hvorfor vælge os

Professionelt team

Det har en gruppe erfarne teknikere og ledere i magnetometer- og magnetindustrien.

 

 

Fremragende kvalitet

Det har introduceret avancerede teknologier fra Japan og Europa, samarbejdet med indenlandske universiteter og videnskabelige forskningsinstitutter og kan producere komplette sæt af magnetoelektrisk udstyr.

God service

Vi tilbyder en omfattende tilpasningsløsning, der er skræddersyet til at imødekomme vores kunders specifikke behov og krav.

One-stop løsning

Yder teknisk support, fejlfinding og vedligeholdelse.

Hvad er Helmholtz-spoler og anvendelse?

 

Helmholtz-spoler er et arrangement, der består af et par identiske cirkulære spoler placeret parallelt med hinanden og adskilt af en afstand, der er lig med radius af hver spole, generelt brugt til at producere nøjagtigt definerede magnetiske felter fra DC til den øvre ende af spole. lydfrekvensområde og videre.

Spolerne er forbundet i serie, således at strømmen, der strømmer gennem dem, er i samme retning, og de er placeret således, at hver spoles akse er på linje med den andens akse. Når en elektrisk strøm løber gennem spolerne, genereres et magnetisk felt, der er næsten ensartet i området mellem spolerne.

Det ensartede magnetfelt, der genereres af Helmholtz-spoler, kan bruges til at simulere virkningerne af et magnetfelt på elektroniske enheder og systemer. Dette er især nyttigt i EMC-test, hvor virkningerne af magnetiske felter på elektroniske enheder skal evalueres.

Ved at placere en elektronisk enhed eller et system inden for området af det ensartede magnetfelt, der genereres af Helmholtz-spolerne, kan dets modtagelighed for magnetisk interferens testes. Ensartetheden af ​​magnetfeltet sikrer, at virkningerne af magnetfeltet på enheden eller systemet er konsistente i hele regionen.

Magnetiske feltsensorer såsom Hall-effektsensorer eller fluxgate-magnetometre bruges almindeligvis til at måle styrken og ensartetheden af ​​det magnetiske felt, der genereres af Helmholtz-spoler. Disse sensorer kan give nøjagtige og præcise målinger af magnetfeltet, som er vigtige for mange videnskabelige og tekniske applikationer.

Roterende bevægelsessensorer, såsom indkodere, kan bruges til at måle rotationen af ​​selve spolerne. Dette kan være vigtigt for visse applikationer, såsom når spolerne skal drejes for at ændre orienteringen af ​​magnetfeltet.

Lineære bevægelsessensorer, såsom lineære potentiometre eller lineære encodere, kan bruges til at måle positionen af ​​spolerne langs Helmholtz-spolesystemets akse. Dette kan være vigtigt for at sikre, at spolerne er korrekt justeret, og at magnetfeltet er ensartet i det ønskede område.

Helmholtz-spoler bruges i en række videnskabelige, tekniske og industrielle applikationer, hvor der kræves et ensartet magnetfelt. Nogle almindelige anvendelser af Helmholtz-spoler inkluderer:

 

Magnetisk felttest:Helmholtz-spoler bruges ofte i laboratorier til at generere kendte og ensartede magnetfelter til test og kalibrering af magnetiske sensorer, magnetometre og andre magnetiske feltmåleinstrumenter.

 

EMC-test:Helmholtz-spoler bruges almindeligvis til test af elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) for at generere ensartede magnetiske felter til test af elektroniske enheder og systemer.


Fysisk forskning:Helmholtz-spoler bruges i fysikforskning til at studere ladede partiklers opførsel og til at undersøge materialers egenskaber i magnetiske felter.

 

Medicinske applikationer:Helmholtz-spoler bruges i medicinske applikationer såsom magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) til at generere ensartede magnetiske felter til billeddannelse af kroppen.


Geofysik:Helmholtz-spoler bruges i geofysik til at simulere Jordens magnetiske felter og til at studere magnetiske materialers opførsel i Jordens magnetfelt.

 

Materialetest:Helmholtz-spoler bruges inden for materialevidenskab og teknik til at studere materialers magnetiske egenskaber og til at teste effektiviteten af ​​magnetiske materialer til afskærmning mod eksterne magnetiske felter.

 

高均匀性组合亥姆霍兹线圈

 

Sådan virker Helmholtz-spoler

En Helmholtz-spole består normalt af to parallelle cirkulære spoler med nøjagtig samme radius og antal vindinger, som er fastgjort på en fælles akse, og hvis radius er lig med afstanden mellem dem. Afstanden mellem dem omtales ofte som "bredden" af Helmholtz-spolen.

Når to spoler føres strøm i samme retning, genererer de et magnetfelt. Dette magnetfelt kan beskrives ved Maxwells ligninger. Da en Helmholtz-spole er symmetrisk, er det magnetiske felt, den producerer, ensartet langs dens akse.

Når de to spoler forsynes med omvendt strøm, svækker superpositionen magnetfeltet, så der fremkommer et område, hvor magnetfeltet er nul.

 

Nøglematerialer, der bruges til fremstilling af Helmholtz-spoler

 

Valget af materialer til fremstilling af Helmholtz-spoler er afgørende for at opnå den ønskede ydeevne og holdbarhed. Nogle af de nøglematerialer, der bruges i fremstillingen af ​​Helmholtz-spoler, omfatter:

 

Kobbertråd:Kobber er et almindeligt valg til spoleviklingerne på grund af dets høje elektriske ledningsevne og termiske stabilitet.

 

Ikke-magnetiske materialer:For at minimere interferens med magnetfeltet anvendes ofte ikke-magnetiske materialer såsom aluminium eller rustfrit stål til spoleformerne og bærende strukturer.

 

Isoleringsmaterialer:Isolering er nødvendig for at forhindre kortslutninger og reducere energitab. Materialer som emalje eller polyimidtape bruges almindeligvis til at isolere spoleviklingerne.

 

Ferromagnetiske kerner:I nogle tilfælde kan ferromagnetiske kerner lavet af materialer som jern eller ferrit bruges til at forbedre magnetfeltstyrken og -fokuseringen.

 

Træ kan være en ukonventionel, men levedygtig mulighed for fremstilling af Helmholtz-spoler. Selvom det ikke er almindeligt anvendt i spolefremstilling, kan træ tilbyde unikke fordele såsom dets isolerende egenskaber og evne til at dæmpe vibrationer. Derudover kan træ let formes og tilpasses til at opfylde specifikke designkrav, hvilket gør det til et alsidigt materialevalg til spoleformere og bærende strukturer.

Valget af passende materialer afhænger af faktorer såsom den nødvendige magnetiske feltstyrke, driftsforhold og omkostningsovervejelser.

 

 

Sådan måler du permanente magnetkarakteristika med en Helmholtz-spole

Magnetiske felter er usynlige, så der er ingen måde at sige, om en magnet er god eller dårlig bare ved at se på den. Der findes en række værktøjer til test, men en af ​​de enkleste og mest populære er en Helmholtz-spole. Tilsluttet et fluxmeter kan du bruge det til at måle det magnetiske moment eller dipolmomentet for permanente magneter.

 

Hvordan det virker
En Helmholtz-spole fanger de magnetiske feltlinjer fra en magnet, på samme måde som et sommerfuglenet bruges.
Næsten enhver ledning, der er pakket ind som en spole, kan bruges til at fange og måle felterne produceret af en magnet, men for at maksimere følsomheden og anvendeligheden fungerer et særligt arrangement af to bedst:

Dette arrangement blev først matematisk beskrevet af den tyske fysiker Hermann von Helmholtz, og spolearrangementet er blevet navngivet til hans ære. En Helmholtz-spole indeholder to identiske magnetspoler, der er placeret koncentrisk langs en fælles akse. Der er en spole på hver side af forsøgsområdet, hvor hver prøvemagnet er placeret. Mængden af ​​magnetiske feltlinjer produceret og fanget af Helmholtz-spolen er direkte proportional med styrken af ​​prøvemagneten. Da volumenet og materialet er faste egenskaber, fortæller fangst af magnetfeltlinjerne, om magneten er korrekt magnetiseret.

 

Brugsvejledning
For en Helmholtz-spolemåling skal spolen være minimum tre gange større end magneten. Spolen er forbundet til et fluxmåler. Magneten placeres i midten af ​​spolen, fluxmeteret nulstilles, og magneten trækkes lige ud af spolen. Fluxmeteret viser, hvor mange af de magnetiske feltlinjer, der blev fanget af spolen. Generelt beregnes en minimum acceptabel værdi på forhånd.

 

Konsistens og hastighed
En af de mange fordele ved Helmholtz spolemåling er dens tolerance for variabilitet. Bruger A vil opnå stort set de samme aflæsninger som bruger B eller Bruger C. Når opsætningen er fuldført, tager målingen kun et par sekunder, hvilket gør det muligt at bruge i et produktionsmiljø med store mængder.

3d Equal Diameter Coils

 

Forskellen mellem magnetisk flux og magnetisk spole

 

Magnetisk flux, også kendt som magnetisk flux, er det samlede antal magnetiske feltlinjer, der passerer gennem et bestemt tværsnitsareal, repræsenteret ved Φ, og enheden er Web (Bot) Wb.
Udtrykket for magnetisk flux, der passerer gennem en spole, er: Φ=B*S (hvor B er den magnetiske induktionsintensitet, og S er spolens areal).

Den magnetiske flux af en permeabel magnet er meget større end luftens (vakuum); for eksempel er en transformer en enhed, der kobler energi ved at ændre den magnetiske flux. Hvis transformatorens sekundære kortsluttes, vil den magnetiske flux blive blokeret, og indgangsimpedansen bliver mindre.

Magnetisk induktionsintensitet - antallet af magnetiske feltlinjer, der passerer igennem pr. arealenhed vinkelret på retningen af ​​magnetfeltlinjerne, også kaldet tætheden af ​​magnetiske feltlinjer, også kaldet magnetisk fluxtæthed, repræsenteret ved B, og enheden er tex ( Sla) T.
Den magnetiske flux, der nævnes på markedet, refererer til en cylindrisk ferritkerne med et gennemgående hul, hvorigennem en ledning kan passere for at undertrykke elektromagnetisk interferens (EMI-undertrykkelse).

Magnetosfæren er Jordens fjerne magnetfelt. Det er produktet af samspillet mellem Jordens magnetfelt og solvinden. Den ydre grænse for magnetosfæren er magnetopausen, som kan nå et rum på 13,000 kilometer. Det er den yderste ring omkring jorden og overskrider langt den yderste grænse for jordens atmosfære. Derfor kaldes magnetosfæren den superydre cirkel. Jordens yderste lag. Magnetisk cirkel På grund af solvindens påvirkning eksisterer den ideelle toroidale cirkel ikke længere. Solvindens tryk komprimerer magnetosfæren på den side, der vender mod solen, hvor magnetfeltlinjerne nærmest klemmes sammen og magnetosfæren bliver smal; mens toppen af ​​magnetosfæren på den anden side vender væk fra solen, er forlænget langt væk, og magnetfeltlinjerne er meget sparsomme. , bliver magnetosfæren bredere. Derfor minder formen af ​​den magnetiske spole lidt om udseendet af en komet.

Magnetosfæren er Jordens fjerne magnetfelt. Det er produktet af samspillet mellem Jordens magnetfelt og solvinden. Den ydre grænse for magnetosfæren er magnetopausen, som kan nå et rum på 13,000 kilometer. Det er den yderste ring omkring jorden og overskrider langt den yderste grænse for jordens atmosfære. Derfor kaldes magnetosfæren den superydre cirkel. Jordens yderste lag. Magnetisk cirkel På grund af solvindens påvirkning eksisterer den ideelle toroidale cirkel ikke længere.

Solvindens tryk komprimerer magnetosfæren på den side, der vender mod solen, hvor magnetfeltlinjerne nærmest klemmes sammen og magnetosfæren bliver smal; mens toppen af ​​magnetosfæren på den anden side vender væk fra solen, er forlænget langt væk, og magnetfeltlinjerne er meget sparsomme. , bliver magnetosfæren bredere. Derfor minder formen af ​​den magnetiske spole lidt om udseendet af en komet. Magnetosfæren spiller en stor rolle i at beskytte liv på overfladen. Den fanger partikler, der er skadelige for mennesker og liv, som solvinden bringer, og begrænser dem i magnetosfæren, så de ikke kan nå jorden og kun kan flygte fra magnetohalen. mennesker og lever af skade.

Når der er chikane i den lavfrekvente ende, anbefales det, at kablet vikles omkring 2 til 3 omgange. Når der er chikane i den højfrekvente ende, kan den ikke vikles rundt, og der bør bruges en længere magnetring.

 

 
Vores fabrik
 

 

Dexing Magnet er beliggende i byen Xiamen, Kina, som er en smuk halvø og en international havn, med fabrikken i Jiangsu, Zhejiang Kina, blev grundlagt i 1985, den tidligere identitet er en militærfabrik, der forsker og udvikler kommunikationsdele, denne Anlægget blev senere erhvervet af Dexing Group i 1995.

 

product-1-1
product-1-1
product-1-1

 

 
FAQ
 

 

Q: Hvad bruges Helmholtz-spolen til?

A: Helmholtz-spoler bruges normalt til videnskabelige eksperimenter, magnetisk kalibrering, til at annullere baggrundens (jordens) magnetiske felt og til elektronisk udstyrs magnetiske feltmodtagelighedstest.

Q: Hvad er forskellen mellem en solenoide og en Helmholtz-spole?

A: En solenoide er kun en spole af tråd, normalt viklet omkring en jernkerne, ofte brugt som en elektromagnet i et relæ. En helmholtz-spole er et par store spoler uden en jernkerne, med en afstand, som er en fast brøkdel af spolernes diameter.

Q: Hvad måler en Helmholtz-spole?

A: Helmholtz-spolen måler magnetprøven som et enkelt magnetisk moment, forudsat at den længste dimension af magnetprøven er mindre end en tredjedel (1/3) af spolesystemets diameter. Per definition er det magnetiske moment pr. volumenenhed prøvens iboende magnetisering.

Q: Er Helmholtz-spoler AC eller DC?

A: AC Helmholtz spole
Helmholtz magnetfelt skabes enten ved hjælp af vekselstrøm eller jævnstrøm. Et stort antal Helmholtz-spoler er statiske (konstante) magnetiske felter, og disse felter bruger jævnstrøm. Visse applikationer kræver ikke-statiske magnetiske felter ved meget høje frekvenser (khz til MHz).

Q: Hvad bruges Helmholtz til?

A: Helmholtz-funktionen bruges til at beskrive rene væsker med stor præcision som summen af ​​en ideel gas og resterende komponenter, såsom industrielle kølemidler.

Q: Hvordan annullerer Helmholtz-spolen Jordens magnetfelt?

A: Med en Helmholtz-spole passende justeret, så spolernes længdeakse peger langs den magnetiske nord-syd-retning, kan du annullere den vandrette komponent af Jordens felt ( ), når der tilføres tilstrækkelig strøm gennem dens ledninger.

Q: Hvilken fordel er der ved at bruge et sæt Helmholtz-spoler?

A: Helmholtz-spoler tilbyder et ensartet magnetfelt, der er afgørende for præcise applikationer såsom MRI og partikelfangning, som ikke kan opnås med en enkelt lille magnet. Denne ensartethed øger nøjagtigheden og konsistensen i videnskabelige eksperimenter og medicinsk diagnostik.

Q: Hvad er forskellen mellem Helmholtz-spolen og Maxwell-spolen?

A: En Maxwell-spole er en forbedring af en Helmholtz-spole: i drift giver den et endnu mere ensartet magnetfelt (end en Helmholtz-spole), men på bekostning af mere materiale og kompleksitet.

Q: Hvad er vigtigheden af ​​Helmholtz-funktionen?

A: Helmholtz fri energi er et meget nyttigt termodynamisk potentiale, der kan bruges til at forudsige spontanitet, ligevægtstilstand, ændringsretning og maksimalt arbejde for systemer og processer ved konstant temperatur og volumen.

Q: Hvad er anvendelserne af Helmholtz-energi?

A: Anvendelser af Helmholtz-ligningen
Tsunamier. Vulkanudbrud. Medicinsk billeddannelse. Elektromagnetisme: I videnskaben om optik, Gibbs-Helmholtz-ligningen: Anvendes til beregning af ændring i entalpi ved hjælp af ændring i Gibbs energi, når temperaturen varieres ved konstant tryk.

Q: Hvad er formålet med Helmholtz-spoler?

A: Det bruges til at producere et ensartet magnetfelt mellem to cirkulære spoler.

Q: Hvad er højrehåndsreglen for Helmholtz-spolen?

A: Retning: Retningen af ​​er givet af en krøllet-lige højrehåndsregel: Tag fat i spolen, så din højre hånds fingre krøller rundt om den i strømmens retning; din forlængede tommelfinger peger så i retning af dipolmomentet μ.

Q: Hvorfor brugte Helmholtz to spoler?

A: Helmholtz fandt ud af, at justering af to identiske spoler koncentrisk med strøm, der flyder gennem dem i samme retning, skaber et ensartet magnetfelt mellem dem. Denne teknologi er siden primært blevet brugt til kalibrering af magnetiske instrumenter.

Q: Hvordan forbinder du Helmholtz-spoler?

A: For at opsætte en Helmholtz-spole placeres to ens spoler med radius R i samme afstand R. Når spolerne er forbundet således, at strømmen gennem spolerne løber i samme retning, producerer Helmholtz-spolerne et område med en næsten ensartet magnetisk Mark.

Spørgsmål: Er en Helmholtz-spole en solenoide?

A: Et magnetfelt genereres, når en elektrisk strøm cirkulerer i ledningen. Der er mange typer magnetiske spoler, som f.eks. solenoider, men de, der bruges i Helmholtz-spoler, er tynde, med viklinger med et relativt lille tværsnit sammenlignet med spolernes diameter.

Q: Hvorfor vippes Helmholtz-spoler?

A: (I dette tilfælde forårsager jordens magnetfelt, selvom det er relativt svagt, en betydelig effekt på afbøjningen af ​​strålen. Helmholtz-spolerne vippes også, så feltet produceret af dem er i en retning, der er modsat retningen af jordens magnetfelt.)

Q: Hvad er afstanden mellem Helmholtz-spoler?

A: Helmholtz-mellemrummet er spoleadskillelsen, for hvilken den anden afledede af feltet forsvinder i midten. For cirkulære spoler er denne afstand lig med halvdelen af ​​spolernes diameter; for kvadratiske spoler er det 2 lig med 0.5445 gange længden af ​​en side.

Q: Hvordan kan vi annullere Jordens magnetfelt?

A: Ved omhyggeligt at orientere og justere strømmen i en stor Helmholtz-spole er det ofte muligt at annullere et eksternt magnetfelt (såsom Jordens magnetfelt) i et område af rummet, hvor eksperimenter kræver fravær af alle eksterne magnetfelter.

Q: Hvad er formålet med Helmholtz-spolen?

A: Den består af to elektromagneter på samme akse, der fører en lige elektrisk strøm i samme retning. Udover at skabe magnetiske felter, bruges Helmholtz-spoler også i videnskabelige apparater til at annullere eksterne magnetiske felter, såsom Jordens magnetfelt.

Q: Hvad er fejlene i Helmholtz-spolen?

Sv.: Nogle almindelige fejlkilder i Helmholtz-spoleeksperimentberegninger inkluderer unøjagtige målinger, variationer i strømmen, der passerer gennem spolerne, og eksterne magnetfelter, der forstyrrer eksperimentet.

Som en af ​​de førende producenter og leverandører af helmholtz-spoler i Kina, byder vi dig varmt velkommen til at købe tilpassede helmholtz-spoler fra vores fabrik. Alt udstyr er af høj kvalitet og konkurrencedygtig pris.