CN105974336B - 一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法 - Google Patents

一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法，检测步骤包括：（1）用数显卡尺测量待检磁粉芯磁环试样的内径、外径；（2）用镍标样对B测量线圈进行校准；（3）把空的B测量线圈和磁场探测器，置于杂散场小于0.1kA/m的空间，调整测量装置零点漂移；（4）将待检磁粉芯磁环试样放置在电磁铁两极头间，套上B测量线圈，使样品处于B测量线圈中心位置，并用极头将其夹紧；（5）接通磁化电源，单调改变磁化电流，使磁场发生连续变化，用X‑Y记录仪记录样品的磁化曲线或磁滞回线，待磁场增加，样品磁极化强度J保持不变时，样品即饱和磁化，此时记录样品的磁感应强度即饱和磁感应强度Bs。

Description

一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法
技术领域
本发明涉及磁性材料检测技术领域，特别涉及一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法。
背景技术
磁粉芯（magnetic powder core）始创于上世纪20年代，它是由粒径为15至100μm的铁磁性颗粒与非磁绝缘介质混合压制而成的软磁材料，又称磁介质（magnetic medium），是一种非均匀、非致密的混合结构。磁粉芯环形试样则是一个含有分散气隙的非闭合(开启)磁路。具有其母合金不曾有过的特殊性能；如恒定的磁导率、能耐受很大的直流偏磁、低功率损耗、高饱和磁通密度、低剩余磁通密度。依仗着这些特殊性，磁粉芯在当代通信技术和电力电子技术中才得到广泛应用， 其产业才有今日之发展。
磁粉芯的特殊性能来自于母合金的优良磁性能和对铁磁颗粒良好的表面绝缘和亲合处理以及选用高电阻率、低介电损耗的绝缘介质。经过几十年的发展之后，磁粉芯产品正处于一个技术变革时期。它需要以不损坏母合金的基本磁性能为原则的，精密制造工艺技术，和性能稳定的辅助材料。许多新应用则需要制造者提供与其相应的磁性能，材料制造者也应该是“应用基础”的研究者，所以，它需要精密的磁性测量技术进行工艺评估和质量评价。
磁粉芯磁性参数的测量，目前尚无完整的测试方法和标准可循，但很多测试项目，可以使用国家标准GB/T 28869.1-2012 “软磁材料制成的磁心 测量方法 第1部分：通用规范”推荐的方法。另外，GB/T 20874-2007 “磁性零件有效参数的计算”也是适用的。
软磁材料磁化曲线测试时常用的环形样品，绕制“罗绕环线圈”之后，只能建立不大于200 Oe 的磁化场。这时，磁粉芯则难以磁化到饱和。而且磁粉芯的饱和磁感应强度（Bs） 和剩余磁感应强度（Br）的值相差约两个数量级，若要求得到相当的测量误差，测量仪器则难以一次定标。正是这些原因，我们至今尚未看到磁粉芯的直流磁滞回线，更不能准确地给出Bs的数据。
发明内容
为了解决磁粉芯磁感应强度测量过程中难以磁化到饱和的问题，本发明公开了一种采用电磁铁取代绕制线圈提供磁粉芯磁化场，以实现磁粉芯磁环样品饱和磁感应强度准确检测的目的。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法，其特征在于：采用电磁铁提供磁粉芯磁化场，以实现磁粉芯磁环样品饱和磁感应强度的检测。
进一步的，采用的检测装置包括：包括：电磁铁、磁场探测器、B（或J）测量线圈、电子积分器、X-Y记录仪；电磁铁包括磁化电源、磁化绕组、磁轭、极头。
进一步的，所述磁轭和极头由矫顽力不大于100A/m的软磁材料制成，其结构应对称。
进一步的，所述磁化绕组的位置靠近试样并相互对称，其轴线与极头轴线一致。
进一步的，所述磁化电源应具有足够的容量，产生使试样磁化到饱和的磁化场；在测量时，磁化电源调节器，在整个测量范围内连续而平稳地改变磁场。
进一步的，试样、B测量线圈和磁场探测器所占有的整个空间内磁场均匀。
进一步的，检测步骤如下：
（1）用数显卡尺测量待检磁粉芯磁环试样的内径和外径；
（2）用镍标样对B测量线圈进行校准；
（3）把空的B测量线圈和磁场探测器，置于杂散场小于0.1kA/m的空间，调整测量装置零点漂移；
（4）将待检磁粉芯磁环试样放置在电磁铁两极头间，套上B测量线圈，使样品处于B测量线圈中心位置，并用极头将其夹紧；
（5）接通磁化电源，单调改变磁化电流，使磁场发生连续变化，用X-Y记录仪记录样品的磁化曲线或磁滞回线，待磁场增加，样品磁极化强度J保持不变时，样品即饱和磁化，此时记录样品的磁感应强度即饱和磁感应强度Bs。
本发明的有益效果是：用电磁铁提供磁粉芯环状样品的磁化场，使其饱和磁化，从而得到试样的饱和磁感应强度值。
附图说明
图1是磁粉芯饱和磁感应强度检测装置示意图；
图2 是磁粉芯饱和磁感应强度检测电路图；
图3-图8是实施例1的磁粉芯样品的磁滞回线图；
图9是实施例2的磁粉芯样品的磁滞回线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和2所示，本发明采用的磁粉芯磁性能检测装置，包括：电磁铁、磁场探测器、B（或J）测量线圈、电子积分器、X-Y记录仪；电磁铁包括磁化电源、磁化绕组、磁轭、极头。
所述的磁轭和电磁铁极头应由矫顽力不大于100A/m的软磁材料制成，其结构应对称；
磁化绕组的位置应尽量靠近试样并相互对称，其轴线与极头轴线一致；
所述的磁化电源应具有足够的容量，能产生使试样磁化到饱和的磁化场。在测量时，磁化电源调节器，应能在整个测量范围内连续而平稳地改变磁场。
试样、B测量线圈和磁场探测器所占有的整个空间内磁场应足够均匀。
实施例1
（1）用数显卡尺测量待检某磁粉芯磁环试样内径、外径分别为33.30mm和19.90mm；
（2）用镍标样对B测量线圈进行校准；
（3）把空的B测量线圈和磁场探测器，置于杂散场小于0.1kA/m的空间，调整测量装置零点漂移；
（4）将待检磁粉芯磁环试样放置在电磁铁两极头间，套上B测量线圈，使样品处于B测量线圈中心位置，并用极头将其夹紧；
（5）接通磁化电源，单调改变磁化电流，使磁场发生连续变化，用X-Y记录仪记录样品的磁滞回线，待磁场增加至400kA/m，样品磁极化强度J保持不变，样品饱和磁化，此时记录样品的磁感应强度即饱和磁感应强度Bs。如图3所示，得到该磁粉芯在400kA/m磁场下的饱和磁感应强度Bs为1.306 T。
（6）重复以上步骤，测量磁粉芯样品5次，见图4-8，得到其饱和磁感应强度Bs分别为1.307 T，1.307 T，1.307 T，1.307 T，1.306 T。说明该检测方法测量饱和磁感应强度Bs的重复性佳。
实施例2
（1）用数显卡尺测量待检某磁粉芯磁环试样内径、外径分别为26.68mm和14.97mm；
（2）用镍标样对B测量线圈进行校准；
（3）把空的B测量线圈和磁场探测器，置于杂散场小于0.1kA/m的空间，调整测量装置零点漂移；
（4）将待检磁粉芯磁环试样放置在电磁铁两极头间，套上B测量线圈，使样品处于B测量线圈中心位置，并用极头将其夹紧；
（5）接通磁化电源，单调改变磁化电流，使磁场发生连续变化，用X-Y记录仪记录样品的磁滞回线，待磁场增加至400kA/m，样品磁极化强度J保持不变，样品饱和磁化，此时记录样品的磁感应强度即饱和磁感应强度Bs。如图9所示，得到该磁粉芯在400kA/m磁场下的饱和磁感应强度Bs为1.238 T。

Claims (5)

1.一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法，其特征在于：采用电磁铁提供磁粉芯磁化场，以实现磁粉芯磁环样品饱和磁感应强度的检测；采用的检测装置包括：包括：电磁铁、磁场探测器、B测量线圈、电子积分器和X-Y记录仪；电磁铁包括磁化电源、磁化绕组、磁轭和极头；
检测步骤如下：
（1）用数显卡尺测量待检磁粉芯磁环试样的内径和外径；
（2）用镍标样对B测量线圈进行校准；
（3）把空的B测量线圈和磁场探测器，置于杂散场小于0.1kA/m的空间，调整测量装置零点漂移；
（4）将待检磁粉芯磁环试样放置在电磁铁两极头间，套上B测量线圈，使样品处于B测量线圈中心位置，并用极头将其夹紧；
（5）接通磁化电源，单调改变磁化电流，使磁场发生连续变化，用X-Y记录仪记录样品的磁化曲线或磁滞回线，待磁场增加，样品磁极化强度J保持不变时，样品即饱和磁化，此时记录样品的磁感应强度即饱和磁感应强度Bs。
2.如权利要求1所述的一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法，其特征在于：所述磁轭和极头由矫顽力不大于100A/m的软磁材料制成，其结构应对称。
3.如权利要求1所述的一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法，其特征在于：所述磁化绕组的位置靠近试样并相互对称，其轴线与极头轴线一致。
4.如权利要求1所述的一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法，其特征在于：所述磁化电源应具有足够的容量，产生使试样磁化到饱和的磁化场；在测量时，磁化电源调节器，在整个测量范围内连续而平稳地改变磁场。
5.如权利要求1所述的一种磁粉芯饱和磁感应强度的检测方法，其特征在于：试样、B测量线圈和磁场探测器所占有的整个空间内磁场均匀。
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