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磁场强度的测量可用相应的磁性能测试仪器来进行测量

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一粒金砂(初级)

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发表于 2019-7-31 15:26 | 显示全部楼层 |阅读模式

  磁场强度的测量可用相应的磁性能测试仪器来进行测量,通过多次测量获得不同的H和B,来描绘出退磁曲线,与B轴的交点为剩磁,最大磁能积为退磁曲线上相应的B和H乘积的最大值,也可用退磁曲线与等磁能曲线相切的方法来确定。

  软磁材料的测试

  1.起始磁导率

  起始磁导率指当磁场强度趋于无穷小时振幅磁导率的极限值,是软磁材料的特征参数。对于软磁材料的各性能参数测试,样品须制成具有矩形截面的环形形状,应无影响测量结果准确性的表观或内在缺陷。无特殊规定时,其有效截面积应选在洫m2~100-9。此外,还要求测试波波形为正弦波,测试频率尽10kHz;磁通密度峰值B(0.5mT。起始磁导率可用LCR测试仪或阻抗仪来测量,通过测量样品的电感z,起始磁导率〃通过公式厂α/助′计算可得。其中,Ⅳ为绕组匝数,C为磁心因数,构为磁常

数,L为电感。测试时,在样品圆周上包裹1~2层绝缘纸后,在样品圆周上均匀绕制测量线圈,使两者的接触尽量趋于100%。通过公式I/4,、哪BA计算出线圈两端电压。再将线圈接到仪器上,把频率和电压跳到规定值,读出自感量£。最后通过上述起始磁导率公式计算出起始磁导率

  2.电阻率

  这里所说的电阻率主要是软磁材料的电阻率,通常使用两端法来测试。首先,将软磁材料样品研磨成特定的尺寸和形状,以银浆作两端的电极,然后,采用电压电流法或电阻计法来测量样品的电阻率。计算方法分别为电阻率。其中,s为样品电极面积,'为电极间距,σ为测试电压,r为测试电流,R为样品电阻值。采用的电源、直流电压电流表等仪器应满足材料电阻率测试条件和准确度要求。除两端法外,还可以用四端法来测量这类材料的电阻率。该方法原理是用样品两端作电极测量电流,在

样品上找两点作测试电压,再通过上述电压电流法公式计算可得。

  湖南省永逸科技有限公司常用的磁测仪器有:磁通计、特斯拉计(又称为高斯计)、磁测仪。磁通计用於测量磁感应通量,特斯拉计用於测量表面磁场强度或气隙磁场强度,磁测仪用於测量综合磁性能。所有仪器使用之前应仔细阅读说明书,根据说明书的要求预热,预热之后按照说明书的要求进行操作。

  二、应用特斯拉计(高斯计)测量

  特斯拉计一般可用於测量磁性材料的表面磁场强度,具体而言就是测量表面中心部位的场强。

 测量之前应根据说明书的要求进行预热,然后检查、调整零点,使得非测量状态下的示值为"0"。注意:在使用过程中一般不应调整霍尔电流。更换探头时应根据探头的说明在仪器热态下调整霍尔电流,并在适当的部位标识霍尔电流参数值。可以经常检查电流值,应为规定的数值。测量磁场的方法无法准确获得全面的磁参数(如剩磁、矫顽力、磁能积),通常以上下限标样的中心场资料作为参考资料来进行合格判别。此种方法对n、m系列可用,对h以上系列准确度要差一些。一般而言可以按照下述公式计算不同尺寸(圆柱或圆片)的中心场:

h=br*k/√(1+5.28*k*k) (gs)式中:br--标称剩磁 k--圆柱、圆片的长径比或方块磁化方向与另二个方向中较短边长之比。对於长宽相差较大的产品k=取  向长度/sqr(长*宽)更准确的计算公式: h=br*k/√(1+(4+32/l)*k*k)(gs)l--方块磁化方向的长度32--探头的测试系数参数(0.5*64)

  特斯拉计探头内霍尔片位置的确定:一般而言,霍尔片只有大约1*1~2*3平方毫米左右大小的面积,厚度约0.3~0.5毫米,且不在探头的最前部,有时需要确定霍尔片的位置,可以采用如下的方法来判断霍尔片的位置:将探头在充磁产品的表面,此时特斯拉计示值不为零,探头一直向外侧延伸探出,当特斯拉计示值为零时即为霍尔片的前边部,用铅笔或记号笔沿产品的外边界线标记记号;将探头向相反方向延伸(此时探头只有一小部分接触在磁体上),当特斯拉计示值为零时在做记号,两个记号的中位置即为霍尔片的实际位置。确定霍尔片位置时应用直径大於10~15毫米的产品。

  特斯拉计的优点是可以测试大方块不同位置的表场大小、小圆柱或圆片两个端面的磁场大小,确定一块(个)产品磁性能的一致性。

  三、 应用磁通计测量

  磁通计一般是直接测量探头线圈的磁感应通量,使用较多的是配以霍姆赫兹线圈,此种方法多是与标准样品进行比较,进而进行产品的合格性判定。

  磁通计使用之前,一定要按照要求进行预热,使用中要调整好积分漂移,使漂移量在规定的范围之内。每次测量之前要重定清零,释放掉积分电容的残留电荷或漂移积分电荷。 

  当磁体的磁路闭合时,可以使用磁通计测量、计算剩磁,具体计算方法是:

        br=φ/n/s式中: φ--磁通量 n--线圈匝数  s--磁体横截面积

  应用磁通计进行产品的合格性检验时,被测样品和线圈的相对位置一定要与"标准样品的和线圈的相对位置"相同。如果产品的性能范围有严格的要求,应保存上限性能的产品、下限性能的产品,以进行检验定标、检验。

  四、 应用磁测仪测量

  磁测仪测量的磁学资料相对较全,可以测量、记录退磁曲线,获得较为齐全的磁学参数。详细请参照设备的说明书,请恕这裏不做赘述。 

  异形产品的测量,有时需要制作特殊的工装,测量时要进行特殊的计算,避免造成测量错误。具体参照磁测仪的说明或有关磁学的资料。

  五、 具有不同使用温度要求产品的测量

  当产品有使用温度要求的用户,有磁测仪的可以采用先饱和充磁,再在规定的温度之下烘烤或水煮、油煮,然后直接测试、记录退磁曲线。当参数要求更多时可以由供应商提供产品测试曲线或通过第三方进行测试获取有关参数,不建议用户购置"温度特性磁测仪"(因其价格较高,也不可能经常使用)。

  六、 磁测量的有关特别说明

  (1)、由于钕铁硼磁性材料固有的不可逆损失的存在,重复测试的结果一般要比首次测试的性能可能偏低一些;

  (2)、成品测试之后,很难用施加反向磁场的方法彻底退磁,对於有些产品而言,充磁之后对产品的安装可能带来不便;

  (3)、被测样品无法采用磁场的方式退磁,只能进行时效退磁,其他方法的热退磁有可能对材料造成不良影响;热退磁对涂层也有极为有害的影响;

  (4)、镀镍的产品,由於镍是铁磁性物质,对原产品的外在性能有降低作用,请客户在产品的涂层选择、性能选择时加以考量。

  (5)、无论磁通计、特斯拉计都无法获得完整的磁性能参数;

  (6)、测试时样品及环境温度应在23~25℃的范围内,且测试报告应注明测试时的环境温度。

  (7)、一般而言较薄的产品无论电镀与否均较难直接测量各片的磁性能参数,但可采用前面介绍的方法用磁通计测量来测量剩磁,配合特斯拉计测量中心场可以较为可靠地判定n、m系列产品的性能。

  七、 关于充磁

  在磁体长度接近充磁线圈的情况下充磁时,磁体的垂直中心位置应与充磁线圈的垂直中心位置重合,这样才能保证磁体两端磁场强度相等,保证充磁的对称性减小由於充磁方法的原因造成磁体两端表面磁场强度相等。

  理论证明,充磁线圈两端磁场强度是线圈的中心点的磁场强度是的1/2,在磁体接近充磁线圈的长度时,对於h、sh以上系列的产品有可能无法饱和充磁,当磁场强度不是足够大时,即使时m、n系列的产品也无法饱和充磁。在一般情况下,充磁磁体的长度最好小於充磁线圈的2/3。

  八、 关于磁体的易磁化方向(取向方向)的判定

  对於正方形方块、垂直轴向取向的圆柱都存在取向(易磁化方向)的识别问题,可以采用已充磁的产品或借用仪器进行识别,具体方法如下:

  1)、用已充磁的产品进行识别:对於正方形方块,由於材料的各向异性,磁筹是按取向方向排列,因而取向方向易於磁化,磁化之后异极相吸吸力较大,而非取向方向的吸力则小,以次来识别判定取向方向;检测用的磁铁应稍大一些,过磁体小时吸力大小差异不易判别;对於垂直轴向取向的圆柱,一般只能用已充磁的磁体进行检测:用磁铁吸圆柱表面,将圆柱吸起,与地面垂直的方向即为取向充磁方向;

  2)、利用磁通计进行识别:可以在正方形材料上吸一块磁铁,磁铁的方向与磁通线圈垂直,磁通值相对较大的一面为取向面,与此面垂直的方向为取向方向。

  湖南省永逸科技有限公司常用的磁测仪器有:磁通计、高斯计(又称为特斯拉计)、 稀土永磁磁通密度实验装置、稀土永磁材料品质测试装置、永磁材料自动测量装置、永磁体磁偏角测量仪、表磁分布测量系列、多极磁环分布测量装置(手动版)、表磁分布测量装置(自动版)、空间磁场分布测量仪、空间磁场分布测量仪、软磁直流测量设备、软磁材料直流测量装置、软磁材料矫顽力测量装置、软磁交流测量设备、铁芯测量仪、电磁阀磁通量测量仪、软磁材料交流测量装置、软磁硅钢设备、硅钢材料自动测量装置、硅钢片铁损测量仪。可以测量的数据很多比如磁通,磁矩,表磁,剩磁、矫顽力,内禀矫顽力,磁能积,磁滞回线,退磁曲线等等。

来源:EEWorld 信息发布板块,转载请附上链接


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