Что такое веберметр и как он работает
Веберметр, также известный как флюксметр, представляет собой специализированный прибор для точного измерения магнитного потока. Основу его конструкции составляет измерительная катушка с заранее известными параметрами: количеством витков и площадью поперечного сечения. К этой катушке подключается баллистический гальванометр. Принцип действия прибора основан на том, что отклонение стрелки гальванометра прямо пропорционально величине магнитного поля, пронизывающего катушку. Для получения окончательного значения магнитного потока показания гальванометра необходимо разделить на площадь сечения катушки. Поскольку магнитные и электрические величины тесно взаимосвязаны, многие измерения в магнетизме выполняются с помощью электроизмерительных приборов. Для более сложных задач, например визуализации гистерезисных петель, веберметр может быть подключен к осциллографу.
История создания и сферы применения
Прибор был разработан в начале 1950-х годов американским ученым Джозефом Вебером. Изначально он предназначался для измерения магнитных потоков в различных электроустановках, где используются постоянные или электромагниты, создающие поле за счет протекающего тока.
Одной из практических областей применения веберметра является контроль электромагнитов на мостовых и козловых кранах, которые используются для погрузки металлолома или мелких металлических деталей на складах. Кроме того, прибор активно применяется для замеров магнитного поля вблизи крупных металлических трубопроводов, особенно проложенных в меридиональном направлении (с юга на север). В таких трубах могут индуцироваться токи и поля под воздействием естественного геомагнитного поля Земли.
Роль в промышленности и энергетике
Веберметры играют важную роль в мониторинге и обеспечении безопасности. Мощные солнечные вспышки, вызывающие магнитные бури, могут генерировать сильные магнитные потоки в приземных слоях атмосферы. Эти поля способны воздействовать на силовое электрооборудование, нарушая его работу и создавая риск аварий на подстанциях и в распределительных сетях предприятий и городов. Показания веберметров помогают своевременно принять меры по защите установок.
Для масштабных измерений, например на территориях электростанций, подстанций или вдоль магистральных газо- и нефтепроводов, веберметры в комплекте с баллистическими гальванометрами устанавливают на передвижные электролаборатории. Такие замеры позволяют обнаруживать так называемые блуждающие токи, которые являются частой причиной ускоренной коррозии металлических конструкций и труб.
Производство и современное состояние
В СССР производство различных модификаций веберметров было налажено на специализированных предприятиях в период с 1960-х по 1980-е годы. В 1990-е годы, в связи с экономическими реформами, выпуск приборов резко сократился. Тем не менее, многие аппараты, выпущенные в 1980-х годах со знаком качества СССР, до сих пор находятся в эксплуатации на российских предприятиях. В настоящее время (на момент написания исходной статьи — 2007 год) в России веберметры производятся преимущественно под заказ, например, модели ВБГ-3/4-70 и ВБГ-10/30-100.