Індукційним способом

1. Мета і завдання роботи

Метою роботи є засвоєння методики визначення магнітних властивостей гірських порід в лабораторних умовах.

Задача роботи – визначити магнітну сприйнятливість зразків гірських порід індукційним способом.

2. Основні положення

Основним магнітним параметром гірських порід є магнітна сприйнятливість , яка виконує роль коефіцієнта пропорційності між намагніченістю речовини I і напруженістю зовнішнього магнітного поля H

. (1)

За одиницю магнітної сприйнятливості приймають: в системі СІ – 10^-5 од. СІ, в системі CGS – 10^-6 од. CGS (10^-6 од. CGS=1.26×10^-5 СІ).

По магнітним властивостям гірські породи діляться на три групи: діамагнетики, парамагнетики і ферромагнетики. Діамагнетики мають від¢ємну і дуже малу (кілька одиниць 10^-6 CGS) магнітну сприйнятливість. До них відносяться деякі мінерали і гірські породи, наприклад, кварц, кам¢яна сіль, мармур, нафта, графіт; метали – золото, срібло, мідь, свинець.

У парамагнетиків магнітна сприйнятливість невелика і має додатній знак. Парамагнетиками є більшість осадових, метаморфічних і вивержених порід.

Найбільші значення (до кількох од. CGS) мають ферромагнітні мінерали: магнетит, титаномагнетит, ільменит, пиротин. Магнітна сприйнятливість більшості гірських порід визначається, головним чином, вмістом ферромагнітних мінералів.

3. Індукційний спосіб визначення магнітної сприйнятливості.

В індукційному способі мірою зміни індукційності вимірювальної котушки є магнітна сприйнятливість зразка породи

, (2)

де: - зміна індуктивності вимірювальної котушки;

- індуктивність вимірювальної котушки при відсутнос-ті зразка.

Визначення величини зміни індуктивності виконується шляхом вимірювання частоти власних коливань резонансного контуру. Індуктивністю контуру є вимірювальна котушка. Зміна частоти власних коливань під дією зразка дорівнює

, (3)

де: f₀ – частота при відсутності зразка.

З формули (3) видно, що для значень ¸0,5 од.СІ залежність між магнітною сприйнятливістю і зміною частоти близька до лінійної. Це дозволяє використати лінійну шкалу вимірів.

4. Порядок виконання роботи

4.1. Ознайомитись з технічною інструкцією прилада КП-1 і підготувати його до роботи. Поблизу прилада неповинно бути магнітоактивних предметів.

4.2. Виконати установку опорної частоти: натиснути кнопку ИЗМЕРЕНИЕ, після звукового сигналу на табло повинен з¢явитися символ “0” /ОЖИДАНИЕ/ в лівому розряді табло.

4.3. Встановити на площину датчика прилада зразок породи і натиснути кнопку ИЗМЕРЕНИЕ. Після звукового сигналу на табло установиться значення магнітної сприйнятливості.

4.4. Для повторного вимірювання сприйнятливості необхідно зняти зразок і перейти до виконання пунктів 4.2., 4.3.

4.5. Показники прилада, наближені до 99999, свідчать про належність зразка до ферромагнітних або діамагнітних речовин. Тепер, якщо віддалити зразок на 1-2 мм від площини датчика прилада, то зменьшення показників табло дозволить віднести його до ферромагнетиків, а падіння показника табло до нуля – до діамагнетиків.

4.6. Для визначення магнітної сприйнятливості діамагнітного зразка необхідно режим ОЖИДАНИЕ виконати із зразком на датчику, а режим ИЗМЕРЕНИЕ – без нього. Отриманий результат необхідно взяти із знаком “мінус”.

4.7. Якщо розміри зразка меньші ніж 100х100х50 мм, в результати вимірювань необхідно вводити поправки за розмір (табл. 1, 2). Крім того, враховується поправка за нерівність поверхні зразка (табл. 3).

Таблиця 1 - Поправка за розмір зразка

Розмір зразка, мм
Поправочний коефіцієнт	1.19	1.11	1.05	1.03	1.01

Таблиця 2 - Поправка за діаметр зразка

Діаметр зразка, мм
Поправочний коефіцієнт	1.63	1.53	1.46	1.41	1.38	1.35	1.33

Таблиця 3 - Поправка за нерівність поверхні зразка

Нерівність поверхні, мм
Поправочний коефіцієнт	1.07	1.15	1.23	1.32	1.41
Нерівність поверхні, мм
Поправочний коефіцієнт	1.51	1.61	1.72	1.84	1.96

5. Питання для самоконтролю

1. В чому полягає суть індукційного способу визначення магнітної сприйнятливості?

2. Як класифікуються речовини по магнітним властивостям?

3. Які гірські породи і мінерали відносяться до діамагнетиків?

4. Які речовини відносяться до ферромагнетиків?

5. Які гірські породи відносяться до парамагнетиків?

6. Які границі зміни магнітної сприйнятливості мають гірські породи і мінерали?

Дата добавления: 2015-07-12