priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2026-69-2-158-165pribor-468Research ArticleМЕТОДЫ И ПРИБОРЫ ДЛЯ АНАЛИЗА И КОНТРОЛЯ МАТЕРИАЛОВ, ИЗДЕЛИЙ, ВЕЩЕСТВ И ПРИРОДНОЙ СРЕДЫMETHODS AND DEVICES FOR MONITORING AND DIAGNOSTICS OF MATERIALS, PRODUCTS, SUBSTANCES AND THE NATURAL ENVIRONMENTДопустимые размеры образца, исследуемого между плоскими полюсами электромагнита-магнитометраOn Allowable Dimensions of the Sample Being Examined Between the Flat Poles of an Electromagnet MagnetometerСандулякД. А.SandulyakD. A.

Дарья Александровна Сандуляк — канд. техн. наук, доцент, кафедра „Приборы и информационно-измерительные системы“,

Москва.

Darya A. Sandulyak — PhD, Institute of Cybersecurity and Digital Technologies, Department of Instruments and Information-Measuring Systems,

Moscow.

d.sandulyak@mail.ruСандулякА. А.SandulyakA. A.

Анна Александровна Сандуляк — д-р техн. наук, профессор, кафедра „Приборы и информационно-измерительные системы; лаборатория магнитного контроля и разделения материалов, зав. лабораторией,

Москва.

Anna A. Sandulyak — Dr. Sci., Professor, Department of Instruments and Information-Measuring Systems; Head of the Laboratory of Magnetic Control and Separation of Materials,

Moscow.

sandulyak_a@mirea.ruГоловченкоД. А.GolovchenkoD. A.

Дарья Андреевна Головченко — стажер-исследователь, лаборатория магнитного контроля и разделения материалов, 

Москва.

Darya A. Golovchenko — Researcher, Laboratory of Magnetic Control and Separation of Materials,

Moscow.

golovchenko@mirea.ruПолисмаковаМ. Н.PolismakovaM. N.

Мария Николаевна Полисмакова — канд. техн. наук, доцент, кафедра „Приборы и информационно-измерительные системы“; отдел научных исследований метода магнитореологической диагностики лаборатории магнитного контроля и разделения материалов, начальник отдела, 

Москва.

Maria N. Polismakova — PhD, Associate Professor, Laboratory of Magnetic Control and Materials Separation, Department of Scientific Research of the Method of Magnetorheological Diagnostics; Head of the Department,

Moscow.

polismakova@mirea.ruСоловьевН. В.SolovevN. V.

Никита Викторович Соловьев — аспирант, кафедра „Приборы и информационно-измерительные системы“, 

Москва.

Nikita V. Solovev — Post-Graduate Student, Department of Instruments and Information-Measuring Systems,

Moscow.

n.soloviev1999@yandex.ruСандулякА. В.SandulyakA. V.

Александр Васильевич Сандуляк — д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры „Приборы и информационно-измерительные системы“,

Москва.

Alexander V. Sandulyak — Dr. Sci., Professor; Professor of the Department of Instruments and Information-Measuring Systems,

Moscow.

sandulyak@mirea.ruМИРЭА — Российский технологический университетРоссияMIREA — Russian Technological UniversityRussian Federation202613032026692158165Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20262026Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/468

Приводятся экспериментально подтвержденные зависимости рабочих зон электромагнита-магнитометра, т. е. зон с практически однородным магнитным полем, от расстояния между полюсами и их диаметра (противостоящие магнитные полюса — плоские, в виде дисков). Тем самым обосновываются допустимые размеры образца, исследуемого в межполюсном пространстве (в пределах рабочей зоны) подобного рода магнитометра. С помощью такого магнитометра получены значения магнитной восприимчивости отдельных частиц порошковых образцов, применяемых при дефектоскопии. Предложен подход, заключающийся в использовании поэтапно обедняемого (разреженного) дисперсного образца, т. е. с относительно малой объемной долей содержащихся в нем частиц. Установлено, что значения магнитной восприимчивости отдельных частиц однотипных порошков от разных производителей (при фиксированном значении напряженности поля) заметно различаются: 2,6 и 1,5.

Experimentally confirmed dependences of the working zones of an electromagnet-magnetometer, i.e. zones with an almost uniform magnetic field, on the distance between the poles and their radius (the opposing magnetic poles are flat, in the form of disks) are given. This justifies the permissible dimensions of the sample being examined in the interpolar space (within the working area) of such a magnetometer. Using such a magnetometer, the values of the magnetic susceptibility of individual particles of powder samples used in flaw detection were obtained. An approach is proposed, which consists in using a step-by-step depleted (sparse) dispersed sample, i.e. with a relatively small volume fraction of the particles contained in it. It was found that the values of the magnetic susceptibility of individual particles of the same type of powders from different manufacturers (at a fixed value of the field strength) differ markedly: 2.6 and 1.5.

электромагнит-магнитометрплоские полюсаразреженный образецдисперсный образецобъемная доляelectromagnet-magnetometerflat pole piecessparse sampledispersed samplevolume fractionИсследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках Госзадания в сфере науки (проект FSFZ-2024-0005).The study was carried out with the financial support of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation within the framework of the State Task in the field of science (project FSFZ-2024-0005).ReferencesMosleh N., Insinga A. R., Bahl C. R. H., Bjørk R. The magnetic properties of packings of cylinders // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2024. Vol. 607. P. 172391. DOI: 10.1016/j.jmmm.2024.172391.Mosleh N., Insinga A.R., Bahl C.R.H., Bjørk R. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2024, vol. 607, рр. 172391, DOI: 10.1016/j.jmmm.2024.172391.Bjørk R., Zhou Z. The demagnetization factor for randomly packed spheroidal particles // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2019. Vol. 476. P. 417–422. DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.01.005Bjørk R., Zhou Z. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2019, vol. 476, рp. 417–422, DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.01.005.Сазонов С. Н. Прибор для измерения магнитной восприимчивости жидкостей переменного состава // Изв. вузов. Приборостроение. 2018. Т. 61, № 1. С. 78–83. DOI 10.17586/0021-3454-2018-61-1-78-83.Sazonov S.N. Journal of Instrument Engineering, 2018, no. 1(61), pp. 78–83, DOI 10.17586/0021-3454-2018-61-1-78-83. (in Russ.)Алифанов А. В., Ануфрик С. С., Белявин К. Е. и др. Перспективные материалы и технологии. Т. 2. Витебск: Витебский гос. техн. ун-т, 2017.Alifanov A.V., Anufrik S.S., Belyavin K.E. et al. Perspektivnyye materialy i tekhnologii (Advanced Materials and Technologies), vol. 2, Vitebsk, 2017.Диканский Ю. И., Дроздов А. С., Дорожко Д. С., Бабкин А. И., Ли Е. С. Исследование электрофореза в магнитных коллоидах магнитными методами // Сб. науч. тр. XXI Всерос. с междунар. участием Плесской научной конференции по нанодисперсным магнитным жидкостям. Плес, 10–13 сентября 2024 года. Иваново: Ивановский гос. энергетический ун-т им. В.И. Ленина, 2024. С. 30–32.Dikansky Yu.I., Drozdov A.S., Dorozhko D.S., Babkin A.I., Li E.S. XXI Vserossiyskaya s mezhdunarodnym uchastiyem Plesskaya nauchnaya konferentsiya po nanodispersnym magnitnym zhidkostyam (XXI All-Russian with International Participation Plyos Scientific Conference on Nanodispersed Magnetic Fluids), Collection of Scientific Papers of the Conference, Plyos, September 10–13, 2024, Ivanovo, 2024, рр. 30–32. (in Russ.)Мусатов В. И., Федулов Ф. А., Савельев Д. В., Болотина Е. В., Фетисов Л. Ю. Нелинейный магнитоэлектрический эффект в кольцевой композитной гетероструктуре // Russian Technological Journal. 2023. Т. 11, № 5. С. 63–70. DOI: 10.32362/2500-316X-2023-11-5-63-70.Musatov V.I., Fedolov F.A., Saveliev D.V., Bolotina E.V., Fetisov L.Yu. Russian Technological Journal, 2023, no. 5(11), pp. 63–70, DOI: 10.32362/2500-316X-2023-11-5-63-70. (in Russ.)Mirgorod Yu. A., Borsch N. A., Storozhenko A. M., Ageeva L. S. Emergent properties of magnetic ions and nanoparticles in micellar solutions of surfactants: Use in fine technologies // Fine Chemical Technologies. 2023. Vol. 18, N 5. P. 471–481. DOI: 10.32362/2410-6593-2023-18-5-471-481.Mirgorod Yu.A., Borsch N.A., Storozhenko A.M., Ageeva L.S. Fine Chemical Technologies, 2023, no. 5(18), pp. 471– 481, DOI: 10.32362/2410-6593-2023-18-5-471-481.Каргин Д. Б., Конюхов Е. В., Бисекен А. Б., Лилеев А. С., Капенков Д. Ю. Структура, морфология и магнитные свойства нанопорошков гематита и маггемита, полученных из прокатной окалины // Изв. вузов. Черная металлургия. 2020. Т. 63, № 2. С. 146–154. DOI: 10.17073/0368-0797-2020-2-146-154.Kargin D.B., Konyukhov Yu.V., Biseken A.B., Lileev A.S., Karpenkov D.Yu. Izvestiya. Ferrous Metallurgy, 2020, no. 2(63), pp. 146–154, DOI: 10.17073/0368-0797-2020-2-146-154.Никифоров В. Н., Гольдт А. Е., Гудилин Е. А., Средин Е. Г., Ирхин В. Ю. Магнитные свойства наночастиц маггемита // Изв. РАН. Серия физическая. 2014. Т. 78, № 10. С. 1330–1335. DOI: 10.7868/S0367676514100147.Nikiforov V.N., Goldt A.E., Gudilin E.A., Sredin V.G., Irhin V.Y. Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics, 2014, no. 10(78), pp. 1075–1080.Чечерников В. И. Магнитные измерения. М.: МГУ, 1963. 286 с.Chechernikov V.I. Magnitnyye izmereniya (Magnetic Measurements), Moscow, 1963, 286 р. (in Russ.)Thirumurugan A., Ramadoss A., Dhanabalan S. et al. MXene/Ferrite Magnetic Nanocomposites for Electrochemical Supercapacitor Applications // Micromachines (Basel). 2022. Vol. 13, N 10. P. 1792. DOI: 10.3390/mi13101792.Thirumurugan A., Ramadoss A., Dhanabalan S. et al. Micromachines (Basel), 2022, no. 10(13), pp. 1792, DOI: 10.3390/mi13101792.Lopez-Dominguez V., Quesada A., Guzmán-Mínguez J. C., Moreno L., Lere M., Spottorno J., Giacomone F., Fernández J. F., Hernando A., García M. A. A simple vibrating sample magnetometer for macroscopic samples // Review of Scientific Instruments. 2018. Vol. 89, N 3. P. 034707. DOI: 10.1063/1.5017708.Lopez-Dominguez V., Quesada A., Guzmán-Mínguez J.C., Moreno L., Lere M., Spottorno J., Giacomone F., Fernández J.F., Hernando A., García M.A. Review of Scientific Instruments, 2018, no. 3(89), pp. 034707, DOI: 10.1063/1.5017708.Li W., Cai H., Kang Y., Ying Y., Yu J., Zheng J., Qiao L., Che S. High permeability and low loss bioinspired soft magnetic composites with nacre-like structure for high frequency applications // Acta Materialia. 2019. Vol. 167. P. 267–274. DOI: 10.1016/j.actamat.2019.01.035.Li W., Cai H., Kang Y., Ying Y., Yu J., Zheng J., Qiao L., Che S. Acta Materialia, 2019, vol. 167, рр. 267–274, DOI: 10.1016/j.actamat.2019.01.035.Великанов Д. А. Автоматизированный вибрационный магнитометр с электромагнитом конструкции Пузея // Вестник СибГау. 2014. № 1(53). С. 147–153.Velikanov D.А. Vestnik SIBSAU. Aerospace Tehnologies and Control Systems, 2014, no. 1(53), pp. 147–153. (in Russ.)Sandulyak A. V., Sandulyak D. A., Ershova V. A., Sandulyak A. A., Polismakova M. N. A ferroparticle in a magnetizable disperse medium made up of particles of a like nature: Specific aspects of susceptibility determination // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2019. Vol. 488. P. 1653651. DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.165365.Sandulyak A.V., Sandulyak D.A., Ershova V.A., Sandulyak A.A., Polismakova M.N. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2019, vol. 488, рр. 1653651, DOI: 10.1016/j.jmmm.2019.165365.Сандуляк Д. А., Сандуляк А. А., Киселёв Д. О., Сандуляк А. В., Полисмакова М. Н., Кононов М. А., Ершова В. А. Определение магнитной восприимчивости феррочастиц по данным восприимчивости их дисперсных образцов // Измерительная техника. 2017. Т. 60, № 9. С. 48–52.Sandulyak D.А., Sandulyak А.А., Кiselev D.О., Sandulyak А.V., Polismakova М.N., Kononov M.A., Ershova V.А. Measurement Techniques, 2017, no. 9(60), pp. 928–933, DOI: 10.1007/s11018-017-1295-z.Sandulyak A. A., Polismakova M. N., Sandulyak D. A., Sandulyak A. V., Repetunov R. A., Kurmysheva A. Yu., Makhiboroda M. A. Magnetic Susceptibility of Powders and Magnetic particles (Modified Inclusions of Iron Oxides) Carbon Sorbents // Applied Mechanics and Materials. 2022. Vol. 908. P. 103–111. DOI: 10.4028/p-w721c4.Sandulyak A.A., Polismakova M.N., Sandulyak D.A., Sandulyak A.V., Repetunov R.A., Kurmysheva A.Yu., Makhiboroda M.A. Applied Mechanics and Materials, 2022, vol. 908, рр. 103–111, DOI: 10.4028/p-w721c4.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.