CN103901367A - 基于嵌入式测量线圈的磁性材料磁性能测量装置 - Google Patents

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虞志书
吴白丁
杨国英
周杭军
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Abstract

本发明公开了一种基于嵌入式测量线圈的磁性材料磁性能测量装置。可动极头和固定极头的中心嵌有第一或者第二测量线圈；当可动极头中心嵌有第一测量线圈时，固定极头中心嵌有第二测量线圈；当可动极头中心嵌有第二测量线圈时，固定极头中心嵌有第一测量线圈；被测样品位于第一、第二测量线圈之间。第一测量线圈为测量J或者B线圈，所述的第二测量线圈为测量H线圈。第一、第二测量线圈沿着磁化方向开闸嵌入或者沿垂直于磁化方向开闸嵌入。本发明采用嵌入式线圈，避免了取样过程中费时、费力、费料等问题，避免了人为因素对测量结果的影响；可对超薄产品进行性能检测，能对同一磁体的均匀性进行研究分析；对产品可直接测量，实现无损测量。

Description

基于嵌入式测量线圈的磁性材料磁性能测量装置
技术领域
本发明涉及磁性材料磁性能测试技术领域，是一种基于嵌入式测量线圈的磁性材料磁性能测量装置，可用于永磁铁氧体、钕铁硼、铝镍钴等永磁材料磁性能的无损测量以及相关标准物质的校准和检定。
背景技术
永磁材料磁性能主要是通过测量材料在第二象限的磁感应强度B及极化强度 J，与磁场 H 之间的退磁关系曲线获得剩磁B r、矫顽力H cB、内禀矫顽力H cJ 、最大磁能积(BH)max 等特征参数来表征。其中 J-H曲线是突出反映永磁材料内禀性能的重要曲线。
测量时电磁铁产生一个逐渐增大的反向磁场，记录在这一过程中H和被测样品J的数值，得到J-H曲线 (如图1中的曲线2)，其中B为磁感应强度，J为极化强度，B r为剩磁，H cb为矫顽力，H cj为内禀矫顽力，(BH)max为最大磁能积；实际测试一般先测出J-H曲线，然后通过公式：B=μ0 H+J计算得到B-H曲线(如图1中的曲线1)，其中μ0为真空磁导率，是一个磁常数，其值等于4π×10-7亨每米。最后通过对两条曲线的计算得到测量特征值。
极化强度J和磁场强度H的测量通过测量磁通的变化来实现。用电子积分器对测量线圈磁通变化产生的电动势积分，由线圈和样品参数计算得到J和H。
目前国内外常见的永磁材料磁特性测量装置的原理图如图2、图3所示。它包括计算机控制系统（A/D、开关控制、D/A）、励磁电源、电磁铁（磁轭、线圈、极头）、磁通表、测量线圈（B线圈或J线圈、H线圈、）。测量线圈与极头为分体机构。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种基于嵌入式测量线圈的磁性材料磁性能测量装置，采用将测试线圈（B线圈或J线圈）直接嵌入到极头里面的方法，即为嵌入式线圈的方法，以实现对永磁材料磁性能的无损测量。
本发明的上述目的得以实现，主要通过以下技术方案：
本发明包括励磁电源、磁通表、电磁铁、可动极头、第一测量线圈、被测样品、第二测量线圈和固定极头；所述的可动极头和固定极头中心嵌有第一测量线圈或者第二测量线圈；当可动极头中心嵌有第一测量线圈时，固定极头中心嵌有第二测量线圈；当可动极头中心嵌有第二测量线圈时，固定极头中心嵌有第一测量线圈；被测样品位于第一测量线圈和第二测量线圈之间。
所述的第一测量线圈为测量J线圈或者测量B线圈，所述的第二测量线圈为测量H线圈。
所述的第一测量线圈和第二测量线圈沿着磁化方向开闸嵌入或者沿垂直于磁化方向开闸嵌入。
所述的第一测量线圈和第二测量线圈呈圆形或者方形。
本发明具有的有益的效果在于：
本发明采用嵌入式线圈，直接将线圈嵌入到极头，可以实现只测量磁体特定部位特定面积的磁场，可以直接在磁体上面进行测试，无需对磁体进行取样切割做成标准样，可以避免了取样过程中费时、费力、费料等各种问题。同样也是因为无需取样，对产品可直接测量，实现无损测量。
由于是嵌入式线圈，故线圈是固定不动的。只要我们将线圈的一些系数确定以后，对磁体的测量采用同一个线圈，这样就可以避免了测试人员在线圈绕制时、或线圈放置位置时造成的人为因素对测量结果的影响。
采用嵌入式线圈，就不存在线圈厚度的问题，这样可以实现对超薄产品的性能检测。
使用嵌入式线圈，能测量同一磁体的不同位置，从而可以对同一磁体的均匀性进行研究分析。
本发明在磁性材料生产和应用行业中应用前景广阔，并可对磁性材料制造企业带来较大的经济和社会效益。
附图说明
图1是测量原理的测量曲线示意图。
图2是现有技术采用B-H测量线圈的永磁材料磁特性测量装置原理图。
图3是现有技术采用J-H测量线圈的永磁材料磁特性测量装置原理图。
图4是本发明的结构示意图。
图中：1、电磁铁，2、可动极头，3、第一测量线圈，4、被测样品，5、第二测量线圈，6、固定极头。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图4所示，本发明包括电磁铁1、可动极头2、第一测量线圈3、被测样品4、第二测量线圈5和固定极头6，本发明的测试装置与计算机控制系统连接，计算机控制系统包含A/D转换器、D/A转换器、开关控制器和计算机，计算机连接打印机，可动极头2和固定极头6分别连接有电磁铁1；可动极头2和固定极头6中心嵌有第一测量线圈3或者第二测量线圈5；当可动极头2中心嵌有第一测量线圈3时，固定极头6中心嵌有第二测量线圈5；当可动极头2中心嵌有第二测量线圈5时，固定极头6中心嵌有第一测量线圈3；被测样品4位于第一测量线圈3和第二测量线圈5之间。
第一测量线圈3为测量J线圈或者测量B线圈，所述的第二测量线圈5为测量H线圈。
根据测量对象的不同，可以设计第一、第二测试线圈相关参数，如线圈圈数、电阻值，确定测量线圈采用的线径，并确定线圈的嵌入位置和嵌入方式。第一测量线圈3和第二测量线圈5沿着磁化方向开闸嵌入或者沿垂直于磁化方向开闸嵌入，还可以用其他方式将测量线圈嵌入到极头中。
第一测量线圈3和第二测量线圈5呈圆形或者方形。
本发明的工作原理如下：
如果采用J线圈和H线圈组合测量，测量时电磁铁产生一个逐渐增大的反向磁场，测量系统会记录这一过程中磁场强度H和被测样品极化强度J的数值，得到J-H曲线，然后通过公式：B=μ0 H +J计算得到B-H曲线，其中B为磁感应强度，J为极化强度，μ0为真空磁导率。
最后通过对两条曲线的计算得到测量特征值（剩磁B r、矫顽力H cb、内禀矫顽力H cj、最大磁能积(BH)max等等）。同样如果采用B线圈和H线圈组合测量，会先得到B-H曲线，然后也通过公式B =μ0 H +J计算得到J-H曲线，最后计算得到测量特征值。
本发明的具体实施工作过程如下。
根据测量对象的不同，被测样品的材料不同，如铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等，以及被测样品的形状大小不同，可以设计不同的测试线圈参数，如线圈圈数、测量线圈面积、线圈采用的线径，并确定测量线圈的嵌入极头的位置和嵌入方式，如：将测量J线圈沿着磁化方向开闸嵌入可动极头2，将测量H线圈沿垂直于磁化方向开闸嵌入固定极头6；或者将测量B线圈沿垂直于磁化方向开闸嵌入可动极头2，将测量H线圈沿磁化方向开闸嵌入固定极头6。然后放置并移动被测样品4到合适位置进行测量，放置的位置可根据测量目标的不同部位进行调整。
本发明采用嵌入式线圈，直接将线圈嵌入到极头，可以实现只测量磁体特定部位特定面积的磁场，可以直接在磁体上面进行测试，无需对磁体进行取样切割做成标准样，可以避免了取样过程中费时、费力、费料等各种问题。本发明无需取样，通过移动被测样品4可直接测量，实现无损测量。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1. 一种基于嵌入式测量线圈的磁性材料磁性能测量装置，包括励磁电源、磁通表、电磁铁（1）、可动极头（2）、第一测量线圈（3）、被测样品（4）、第二测量线圈（5）和固定极头（6），其特征在于：
所述的可动极头（2）和固定极头（6）中心嵌有第一测量线圈（3）或者第二测量线圈（5）；当可动极头（2）中心嵌有第一测量线圈（3）时，固定极头（6）中心嵌有第二测量线圈（5）；当可动极头（2）中心嵌有第二测量线圈（5）时，固定极头（6）中心嵌有第一测量线圈（3）；被测样品（4）位于第一测量线圈（3）和第二测量线圈（5）之间。
2. 根据权利要求1所述的一种基于嵌入式测量线圈的磁性材料磁性能测量装置，其特征在于：所述的第一测量线圈（3）为测量J线圈或者测量B线圈，所述的第二测量线圈（5）为测量H线圈。
3. 根据权利要求1所述的一种基于嵌入式测量线圈的磁性材料磁性能测量装置，其特征在于：所述的第一测量线圈（3）和第二测量线圈（5）沿着磁化方向开闸嵌入或者沿垂直于磁化方向开闸嵌入。
4. 根据权利要求1所述的一种基于嵌入式测量线圈的磁性材料磁性能测量装置，其特征在于：所述的第一测量线圈（3）和第二测量线圈（5）呈圆形或者方形。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105158328A (zh) * 2015-06-17 2015-12-16 浙江省计量科学研究院 一种基于嵌入线圈双积分法的磁瓦无损测量系统与方法
CN105974336A (zh) * 2016-05-04 2016-09-28 中国计量大学 一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法
CN109031169A (zh) * 2018-07-13 2018-12-18 江苏龙城精锻有限公司 测试温度可调的爪极磁性能无损检测装置及方法
CN109407023A (zh) * 2018-08-29 2019-03-01 宁波市计量测试研究院（宁波市衡器管理所、宁波新材料检验检测中心） 一种磁矩（磁通）测试仪的新型校准方法
CN109541507A (zh) * 2018-12-17 2019-03-29 武汉钢铁有限公司 用于取向硅钢片性能检测的单片磁导计、检测装置及检测方法
CN114047463A (zh) * 2021-08-25 2022-02-15 中国兵器工业第五九研究所 动态磁场多因素复合环境模拟装置及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06289112A (ja) * 1993-03-31 1994-10-18 Tokin Corp 磁気測定装置
CN102156268A (zh) * 2011-03-07 2011-08-17 中国人民解放军海军工程大学 磁性材料旋转磁化特性测量装置
CN202126494U (zh) * 2011-05-16 2012-01-25 张作州 一种永磁材料的性能测量装置
CN202362442U (zh) * 2011-12-08 2012-08-01 中国计量科学研究院 硬磁材料温度特性检测装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06289112A (ja) * 1993-03-31 1994-10-18 Tokin Corp 磁気測定装置
CN102156268A (zh) * 2011-03-07 2011-08-17 中国人民解放军海军工程大学 磁性材料旋转磁化特性测量装置
CN202126494U (zh) * 2011-05-16 2012-01-25 张作州 一种永磁材料的性能测量装置
CN202362442U (zh) * 2011-12-08 2012-08-01 中国计量科学研究院 硬磁材料温度特性检测装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
上海熔光金属冶炼厂: "磁钢简易快测装置", 《电工合金通讯》, no. 1, 31 December 1974 (1974-12-31), pages 235 - 239 *
姚云甫: "钕铁硼产品磁性能的无损检验", 《磁性材料及器件》, vol. 32, no. 1, 28 February 2001 (2001-02-28) *
杨伟鸿: "用极头线圈方法测量永磁材料", 《磁性材料及器件》, vol. 17, no. 4, 31 October 1986 (1986-10-31) *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105158328A (zh) * 2015-06-17 2015-12-16 浙江省计量科学研究院 一种基于嵌入线圈双积分法的磁瓦无损测量系统与方法
CN105158328B (zh) * 2015-06-17 2018-09-18 浙江省计量科学研究院 一种基于嵌入线圈双积分法的磁瓦无损测量系统与方法
CN105974336A (zh) * 2016-05-04 2016-09-28 中国计量大学 一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法
CN105974336B (zh) * 2016-05-04 2018-09-07 中国计量大学 一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法
CN109031169A (zh) * 2018-07-13 2018-12-18 江苏龙城精锻有限公司 测试温度可调的爪极磁性能无损检测装置及方法
CN109031169B (zh) * 2018-07-13 2019-12-06 江苏龙城精锻有限公司 测试温度可调的爪极磁性能无损检测装置及方法
CN109407023A (zh) * 2018-08-29 2019-03-01 宁波市计量测试研究院（宁波市衡器管理所、宁波新材料检验检测中心） 一种磁矩（磁通）测试仪的新型校准方法
CN109407023B (zh) * 2018-08-29 2021-02-19 宁波市计量测试研究院（宁波市衡器管理所、宁波新材料检验检测中心） 一种磁矩测试仪的校准方法
CN109541507A (zh) * 2018-12-17 2019-03-29 武汉钢铁有限公司 用于取向硅钢片性能检测的单片磁导计、检测装置及检测方法
CN109541507B (zh) * 2018-12-17 2021-01-08 武汉钢铁有限公司 用于取向硅钢片性能检测的单片磁导计、检测装置及检测方法
CN114047463A (zh) * 2021-08-25 2022-02-15 中国兵器工业第五九研究所 动态磁场多因素复合环境模拟装置及方法

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