Залежність поля і його градієнтів двухкольцевой блокової магнітної системи від напрямку намагніченості в блоках
В даний час магнітні поля широко застосовуються при виконанні науково-дослідних робіт, а також у різних галузях промисловості, при проведенні магнітного неруйнівного контролю та діагностики. При цьому для вирішення різних за характером завдань потрібне створення магнітних полів, що розрізняються в широкому діапазоні, як по величиною, так і за характером розподілу. У нафтогазовій галузі першорядне значення надається діагностиці стану газо-і нафтопроводів, при цьому необхідно забезпечити дві технологічні операції з використанням магнітних систем: очищення трубопроводів від феромагнітних предметів, а також їх поздовжнє і поперечне намагнічування для індикації дефектів різної орієнтації. Для приладів, установок і обладнання, дія яких заснована на пондеромоторні дії магнітного поля основним параметром є твір модуля напруженості магнітного поля на його градієнт. До числа такого обладнання відносяться діагностичні та очисні поршні газо-і нафтопроводів. Раніше нами була запропонована двухкольцевая магнітна система очищення трубопроводів більш ефективна в порівнянні з існуючими. У даному повідомленні наведені результати розрахунків по впливу напрямку намагніченості джерел поля в кільцях і відстані між кільцями на силові характеристики такої системи.
Розглянуто двухкольцевая магнітна система, що складається з двох однакових кільцевих поясів, кожен з яких містить шість ідентичних з геометрії постійних магнітів, розташованих на однакових відстанях від осі симетрії системи (осі z). Магніти мають форму паралелепіпеда зі сторонами а, з і l, де l - ребро, паралельне осі системи. Перетин кільцевого поясу площиною перпендикулярній осі представляє собою шість прямокутників зі сторонами c і а, вписаних в коло радіуса R K таким чином, що вони стосуються її двома крайніми точками сторін, що мають довжину а, а сторона c паралельна вектору намагніченості постійного магніту. Розглянуто два випадки намагніченості магнітів у кільцевих поясах: знаки постійних магнітів в кільці чергуються (NS) і без чергування знаків (NN).
Розрахунок магнітного поля такої системи являє собою 3-мірну завдання магнитостатики. Будемо вважати матеріал магнітів абсолютно жорстким магнетиком. У цьому наближенні, для випадку відсутності м'яких магнетиков, добре працює метод граничних інтегральних рівнянь. При розрахунку поля за цим методом необхідно проінтегрувати магнітні заряди, розподілені з постійною щільністю по поверхні всіх магнітів, що входять в кожен з двох кільцевих поясів. Магніти, входять як в один, так і в другій кільцевій пояс, ідентичні з геометрії, але при цьому займають різне положення в просторі. З урахуванням зазначених особливостей конструкції розглянутої нами магнітної системи, було отримано загальний вираз для чисельного розрахунку поля від будь-якого магніту і від усієї системи в цілому, розроблен...
