永磁材料電阻率隨溫度和壓強(qiáng)變化的測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種永磁材料電阻率隨溫度和壓強(qiáng)變化的測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人類對(duì)于石油能源需求量的不斷增大，對(duì)于石油資源的開采正 逐漸向深層油氣田發(fā)展，隨著鉆井深度的不斷加深，不可避免會(huì)遇到高溫高壓等極端惡劣 的環(huán)境，作為執(zhí)行和功能部件的永磁電機(jī)也將受到極端環(huán)境的考驗(yàn)，這其中首要的就是所 用材料的性能變化情況，其中就包括永磁材料的電阻率對(duì)溫度和壓強(qiáng)的變化情況，因此對(duì) 于工作在油氣井中的永磁材料電阻率的對(duì)溫度和壓強(qiáng)的變化情況就顯得尤為重要，為此本 發(fā)明提供了一種用來(lái)測(cè)量永磁材料電阻率隨壓強(qiáng)變化的方法，這也為設(shè)計(jì)人員提供了必要 的性能參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種可以很方便的測(cè)量永磁體試樣電阻率隨溫度和壓強(qiáng)的 變化情況，且該方法具有很高的精度，本發(fā)明提出的溫度和壓強(qiáng)共同實(shí)現(xiàn)方法可以應(yīng)用在 不同材料的檢測(cè)上，具有廣闊的應(yīng)用前景的永磁材料電阻率隨溫度和壓強(qiáng)變化的測(cè)量方 法。
[0004] 上述的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] -種永磁材料電阻率隨溫度和壓強(qiáng)變化的測(cè)量方法，測(cè)量永磁材料電阻率隨溫度 和壓強(qiáng)變化的步驟如下：
[0006] ①首先測(cè)量常溫常壓下圓柱形永磁體試樣的電阻值并記錄，再將圓柱形永磁體試 樣固定在絕緣材料上，放入高壓密封桶內(nèi)，之后，在高壓密封桶的外表面緊密纏繞發(fā)熱電纜 或在高壓密封桶內(nèi)直接放入耐壓的大功率電加熱器。
[0007] ②將發(fā)熱電纜或大功率電加熱器連接交流電源，調(diào)節(jié)交流電源的輸出電壓，利用 裝入高壓密封桶內(nèi)溫度傳感器探頭來(lái)隨時(shí)觀察溫度傳感器顯示的高壓密封桶內(nèi)的溫度值， 達(dá)到所需溫度值后將該溫度值保持至少30分鐘，并記錄此時(shí)的溫度值T，再開始測(cè)量。
[0008] ③當(dāng)圓柱形永磁體試樣的溫度達(dá)標(biāo)后，調(diào)節(jié)與高壓密封桶相連的壓力栗，緩慢增 加高壓密封桶內(nèi)的壓力值，觀察壓力傳感器上顯示的壓力值，壓力傳感器上顯示的壓力值 精確度要大于壓力栗上的壓力表所顯示的值，且更接近于高壓密封桶內(nèi)的真實(shí)值。
[0009] ④記錄壓力傳感器所顯示的壓力值P，及測(cè)量得到的圓柱形永磁體試樣的電阻值 R，并計(jì)算圓柱形永磁體試樣在該溫度下不同壓力的永磁體試樣電阻率P :
[0010]
[0011] 式中，S為試樣的橫截面積；Lrf為電壓檢測(cè)端之間的距離。
[0012] ⑤重復(fù)步驟①~步驟④，測(cè)量不同溫度下不同的壓力所對(duì)應(yīng)的圓柱形永磁體試樣 的電阻值R，及計(jì)算對(duì)應(yīng)的永磁體試樣電阻率P。
[0013] 所述的永磁材料電阻率隨溫度和壓強(qiáng)變化的測(cè)量方法，首先在圓柱形永磁體試樣 上選取四個(gè)不同的位置，將電阻測(cè)量?jī)x的引出線與這四個(gè)位置相接觸，圓柱形永磁體試樣 最外側(cè)的兩個(gè)位置為電流接觸端，圓柱形永磁體試樣內(nèi)側(cè)的兩個(gè)位置為電壓檢測(cè)端，然后 就可直接通過電阻測(cè)量?jī)x得到試樣的電阻R，根據(jù)測(cè)量得到的試樣電阻R，計(jì)算得到試樣的 電阻率p為：
[0014]
[0015] 式中，S為試樣的橫截面積；Lrf為電壓檢測(cè)端之間的距離。
[0016] 所述的永磁材料電阻率隨溫度和壓強(qiáng)變化的測(cè)量方法，根據(jù)步驟③先在高壓密封 桶內(nèi)注入95 %的實(shí)驗(yàn)用油，然后將連接好的圓柱形永磁體試樣放入高壓密封桶內(nèi)，同時(shí)將 用來(lái)監(jiān)測(cè)溫度的耐高壓溫度傳感器與壓力傳感器同時(shí)放入高壓密封桶內(nèi)，使溫度傳感器、 壓力傳感器與圓柱形永磁體試樣放置在同一位置高度，將高壓密封桶蓋嚴(yán)后，利用與高壓 密封桶相連的壓力栗升高高壓密封桶內(nèi)的壓力值，壓力值的大小可通過壓力傳感器讀出。
[0017] 所述的永磁材料電阻率隨溫度和壓強(qiáng)變化的測(cè)量方法，根據(jù)步驟①與②將發(fā)熱電 纜緊密纏繞在高壓密封桶的外表面，并將發(fā)熱電纜的端部接到頻率和幅值均可調(diào)的交流電 源上，接著在發(fā)熱電纜的外表面包裹上絕緣保溫材料，利用高壓密封桶內(nèi)的溫度傳感器隨 時(shí)監(jiān)測(cè)高壓密封桶內(nèi)的溫度，然后根據(jù)實(shí)際測(cè)量來(lái)調(diào)節(jié)交流電源的輸出。
[0018] 所述的永磁材料電阻率隨溫度和壓強(qiáng)變化的測(cè)量方法，根據(jù)步驟①與②直接將耐 壓的大功率電加熱器放入高壓密封桶內(nèi)，大功率電加熱器的引線通過高壓密封桶頂蓋的密 封引線孔引出，并將大功率電加熱器的引線接到頻率和幅值可調(diào)的交流電源上，同樣利用 高壓密封桶內(nèi)的溫度傳感器隨時(shí)監(jiān)測(cè)高壓密封桶內(nèi)的溫度，然后根據(jù)需要調(diào)節(jié)交流電源的 輸出，此時(shí)高壓桶外部仍需包裹上絕緣保溫材料。
[0019] 有益效果：
[0020] 1.本發(fā)明可以很方便的測(cè)量圓柱形永磁體試樣的電阻率隨溫度和壓強(qiáng)的變化情 況。
[0021] 2.本發(fā)明每次測(cè)量得到結(jié)果的一致性的精確度可達(dá)到98%以上。
[0022] 3.本發(fā)明提出的溫度和壓強(qiáng)共同實(shí)現(xiàn)的方法可以應(yīng)用在不同材料的檢測(cè)上，具有 廣闊的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】：
[0023] 實(shí)施例1
[0024] -種永磁材料電阻率隨溫度和壓強(qiáng)變化的測(cè)量方法，測(cè)量永磁材料電阻率隨溫度 和壓強(qiáng)變化的步驟如下：
[0025] ①首先測(cè)量常溫常壓下圓柱形永磁體試樣的電阻值并記錄，再將圓柱形永磁體試 樣固定在絕緣材料上，放入高壓密封桶內(nèi)，之后，在高壓密封桶的外表面緊密纏繞發(fā)熱電纜 或在高壓密封桶內(nèi)直接放入耐壓的大功率電加熱器。
[0026] ②將發(fā)熱電纜或大功率電加熱器連接交流電源，調(diào)節(jié)交流電源的輸出電壓，利用 裝入高壓密封桶內(nèi)溫度傳感器探頭來(lái)隨時(shí)觀察溫度傳感器顯示的高壓密封桶內(nèi)的溫度值， 達(dá)到所需溫度值后將該溫度值保持至少30分鐘，并記錄此時(shí)的溫度值T，再開始測(cè)量。
[0027] ③當(dāng)圓柱形永磁體試樣的溫度達(dá)標(biāo)后，調(diào)節(jié)與高壓密封桶相連的壓力栗，緩慢增 加高壓密封桶內(nèi)的壓力值，觀察壓力傳感器上顯示的壓力值，壓力傳感器上顯示的壓力值 精確度要大于壓力栗上的壓力表所顯示的值，且更接近于高壓密封桶內(nèi)的真實(shí)值。
[0028] ④記錄壓力傳感器所顯示的壓力值P，及測(cè)量得到的圓柱形永磁體試樣的電阻值 R，并計(jì)算圓柱形永磁體試樣在該溫度下不同壓力的永磁體試樣電阻率p :
[0029]
[0030] 式中，S為試樣的橫截面積；Lrf為電壓檢測(cè)端之間的距離。
[0031] ⑤重復(fù)步驟①~步驟④，測(cè)量不同溫度下不同的壓力所對(duì)應(yīng)的圓柱形永磁體試樣 的電阻值R，及計(jì)算對(duì)應(yīng)的永磁體試樣電阻率P。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 實(shí)施例1所述的永磁材料電阻率隨溫度和壓強(qiáng)變化的測(cè)量方法，首先在圓柱形永 磁體試樣上選取四個(gè)不同的位置，將電阻測(cè)量?jī)x的引出線與這四個(gè)位置相接觸，圓柱形永 磁體試樣最外側(cè)的兩個(gè)位置為電流接觸端，圓柱形永磁體試樣內(nèi)側(cè)的兩個(gè)位置為電壓檢測(cè) 端，然后就可直接通過電阻測(cè)量?jī)x得到試樣的電阻R，根據(jù)測(cè)量得到的試樣電阻R，計(jì)算得 到試樣的電阻率P為：
[0034]
[0035] 式中，S為試樣的橫截面積；Lef為電壓檢測(cè)端之間的距離。測(cè)