[发明专利]永磁材料电阻率随温度和压强变化的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁材料电阻率随温度和压强变化的测量方法。

背景技术

随着经济的发展和人类对于石油能源需求量的不断增大，对于石油资源的开采正逐渐向深层油气田发展，随着钻井深度的不断加深，不可避免会遇到高温高压等极端恶劣的环境，作为执行和功能部件的永磁电机也将受到极端环境的考验，这其中首要的就是所用材料的性能变化情况，其中就包括永磁材料的电阻率对温度和压强的变化情况，因此对于工作在油气井中的永磁材料电阻率的对温度和压强的变化情况就显得尤为重要，为此本发明提供了一种用来测量永磁材料电阻率随压强变化的方法，这也为设计人员提供了必要的性能参数。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以很方便的测量永磁体试样电阻率随温度和压强的变化情况，且该方法具有很高的精度，本发明提出的温度和压强共同实现方法可以应用在不同材料的检测上，具有广阔的应用前景的永磁材料电阻率随温度和压强变化的测量方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种永磁材料电阻率随温度和压强变化的测量方法，测量永磁材料电阻率随温度和压强变化的步骤如下：

①首先测量常温常压下圆柱形永磁体试样的电阻值并记录，再将圆柱形永磁体试样固定在绝缘材料上，放入高压密封桶内，之后，在高压密封桶的外表面紧密缠绕发热电缆或在高压密封桶内直接放入耐压的大功率电加热器。

②将发热电缆或大功率电加热器连接交流电源，调节交流电源的输出电压，利用装入高压密封桶内温度传感器探头来随时观察温度传感器显示的高压密封桶内的温度值，达到所需温度值后将该温度值保持至少30分钟，并记录此时的温度值，再开始测量。

③当圆柱形永磁体试样的温度达标后，调节与高压密封桶相连的压力泵，缓慢增加高压密封桶内的压力值，观察压力传感器上显示的压力值，压力传感器上显示的压力值精确度要大于压力泵上的压力表所显示的值，且更接近于高压密封桶内的真实值。

④记录压力传感器所显示的压力值，及测量得到的圆柱形永磁体试样的电阻值R，并计算圆柱形永磁体试样在该温度下不同压力的永磁体试样电阻率：

公式一

式中，S为圆柱形永磁体试样的横截面积；为电压检测端之间的距离。

⑤重复步骤①～步骤④，测量不同温度下不同的压力所对应的圆柱形永磁体试样的电阻值R，及计算对应的永磁体试样电阻率ρ。

所述的永磁材料电阻率随温度和压强变化的测量方法，首先在圆柱形永磁体试样上选取四个不同的位置，将电阻测量仪的引出线与这四个位置相接触，圆柱形永磁体试样最外侧的两个位置为电流接触端，圆柱形永磁体试样内侧的两个位置为电压检测端，然后就可直接通过电阻测量仪得到圆柱形永磁体试样的电阻R，根据测量得到的圆柱形永磁体试样电阻R，计算得到圆柱形永磁体试样的电阻率为：

式中，S为圆柱形永磁体试样的横截面积；为电压检测端之间的距离。

所述的永磁材料电阻率随温度和压强变化的测量方法，根据步骤③先在高压密封桶内注入95%的实验用油，然后将连接好的圆柱形永磁体试样放入高压密封桶内，同时将用来监测温度的耐高压温度传感器与压力传感器同时放入高压密封桶内，使温度传感器、压力传感器与圆柱形永磁体试样放置在同一位置高度，将高压密封桶盖严后，利用与高压密封桶相连的压力泵升高高压密封桶内的压力值，压力值的大小可通过压力传感器读出。

所述的永磁材料电阻率随温度和压强变化的测量方法，根据步骤①与②将发热电缆紧密缠绕在高压密封桶的外表面，并将发热电缆的端部接到频率和幅值均可调的交流电源上，接着在发热电缆的外表面包裹上绝缘保温材料，利用高压密封桶内的温度传感器随时监测高压密封桶内的温度，然后根据实际测量来调节交流电源的输出。

所述的永磁材料电阻率随温度和压强变化的测量方法，根据步骤①与②直接将耐压的大功率电加热器放入高压密封桶内，大功率电加热器的引线通过高压密封桶顶盖的密封引线孔引出，并将大功率电加热器的引线接到频率和幅值可调的交流电源上，同样利用高压密封桶内的温度传感器随时监测高压密封桶内的温度，然后根据需要调节交流电源的输出，此时高压桶外部仍需包裹上绝缘保温材料。

有益效果：

1.本发明可以很方便的测量圆柱形永磁体试样的电阻率随温度和压强的变化情况。

2.本发明每次测量得到结果的一致性的精确度可达到98%以上。

3.本发明提出的温度和压强共同实现的方法可以应用在不同材料的检测上，具有广阔的应用前景。