Permeabilità magnetica relativa
Unità di permeabilità magnetica relativa
Un termine adimensionale ideato per adattare l’equazione di Darcy alle condizioni di flusso multifase. La permeabilità relativa è il rapporto tra la permeabilità effettiva di un particolare fluido ad una particolare saturazione e la permeabilità assoluta di quel fluido alla saturazione totale. Se un singolo fluido è presente in una roccia, la sua permeabilità relativa è 1,0. Il calcolo della permeabilità relativa permette di confrontare le diverse capacità dei fluidi di scorrere in presenza l’uno dell’altro, poiché la presenza di più di un fluido generalmente inibisce il flusso.
Una misura della capacità di due o più fasi fluide di passare attraverso una matrice di formazione. La permeabilità relativa riflette la capacità di una specifica formazione di produrre una combinazione di petrolio, acqua o gas in modo più accurato rispetto alla permeabilità assoluta di un campione di formazione, che viene misurata con un fluido monofase, solitamente acqua.
Unità di permeabilità magnetica
Finora abbiamo esaminato l’azione della forza tra una corrente attraverso un filo e dei magneti. Come abbiamo visto, la corrente elettrica è la causa dei campi magnetici. La materia che ci circonda è fatta di atomi, che consistono di protoni carichi positivamente, neutroni ed elettroni carichi negativamente. Le cariche in movimento causano campi magnetici e i campi magnetici influenzano le particelle cariche. Gli elettroni e i protoni non stanno insieme, ma si muovono l’uno intorno all’altro. La massa dei protoni è molto più alta di quella degli elettroni e quindi il movimento degli elettroni è più forte di quello dei protoni. Le cariche in movimento degli atomi interagiscono quindi inevitabilmente con i campi magnetici. Ignoriamo la matematica della fisica quantistica e diamo un’occhiata agli effetti macroscopici della materia all’interno dei campi magnetici.
Così come una corrente attraverso un filo amplifica o indebolisce i campi magnetici, anche la materia ha effetti su questi campi. L’indice che caratterizza queste influenze è la costante magnetica. Abbiamo già visto queste costanti alla formula [3.17] come il rapporto tra la densità di flusso magnetico B e l’intensità del campo magnetico H. All’interno di un vuoto senza atomi intorno, otteniamo un valore di:
Valore di permeabilità magnetica relativa
Metglas è un nastro sottile in lega metallica amorfa prodotto utilizzando un processo di solidificazione rapida di circa 1.000.000 °C/s (1.800.000 °F/s; 1.000.000 K/s). Questa rapida solidificazione crea proprietà ferromagnetiche uniche che permettono al nastro di essere magnetizzato e smagnetizzato rapidamente ed efficacemente con perdite del nucleo molto basse di circa 5 mW/kg[1] a 60 Hz e una permeabilità relativa massima di circa 1.000.000.[2]
Metglas è basato sulla tecnologia sviluppata presso le strutture di ricerca AlliedSignal a Morristown, New Jersey e Vacuumschmelze a Hanau, Germania. Lo sviluppo dei metalli amorfi è iniziato nel 1970. Nel corso degli anni, molte nuove leghe sono state trovate utilizzando gli stessi principi di solidificazione rapida.
I metglas, conosciuti anche come leghe di vetro metallico, differiscono dai metalli tradizionali in quanto hanno una struttura non cristallina e possiedono proprietà fisiche e magnetiche uniche che combinano alta permeabilità, forza e durezza con flessibilità e tenacità.
Formula di permeabilità magnetica relativa
Le prestazioni del sensore dipendono molto dalla geometria meccanica del bersaglio. Nel caso delle applicazioni di velocità, le geometrie del dente e della valle sono critiche, ma queste proprietà meccaniche non sono l’argomento di questa nota di applicazione. Qui, si presume che il target sia ben progettato per l’applicazione del cliente. Invece, questa nota di applicazione si concentra sulle proprietà del materiale ferromagnetico di destinazione e specialmente sulla permeabilità magnetica.
L’obiettivo pratico di questa nota applicativa è quello di definire la permeabilità relativa minima del materiale target per garantire prestazioni ottimali del sensore nell’applicazione. Questa nota applicativa si applica a qualsiasi applicazione che utilizza un sensore back-biased associato a un target ferromagnetico: sensori di velocità (camma, manovella, trasmissione, ecc.), sensori di posizione (lineare, angolare, ecc.), ecc.
Un materiale si dice ferromagnetico quando tende ad acquisire una magnetizzazione quando è posto in un campo esterno (da un magnete permanente, da una corrente in una bobina, da un campo terrestre, ecc.) In un materiale ferromagnetico, la magnetizzazione del materiale è allineata con il campo interno risultante. Al contrario dei magneti permanenti, la magnetizzazione rimanente di un materiale ferromagnetico è molto piccola quando non c’è
