CN114578273A - 低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置，包括：线圈组、磁特性测试仪、磁屏蔽筒以及上位机；所述线圈组缠绕在被测样件上并与磁特性测试仪相连，缠绕有线圈组的被测样件放置在磁屏蔽筒内；所述磁屏蔽筒为被测样件提供弱磁环境；所述磁特性测试仪，用于对所述线圈组提供励磁电流以及检测所述被测样件的感应电压，并将测得数据传输至上位机；所述上位机，用于获取磁特性测试仪测试出的数据并绘制得出磁化曲线。本发明的技术方案解决了现在磁性材料磁特性测试装置无法获取高导磁材料低频弱磁环境下的磁导率问题，从而提高磁屏蔽装置理论计算和仿真计算的精度和准确度，减小设计值与实际值的误差。

Description

低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置和方法

技术领域

本发明涉及高导磁材料磁特性测量技术领域，具体涉及低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置和方法。

背景技术

高导磁材料通常应用于地磁磁场的屏蔽，通过磁路分流效应屏蔽外界磁场，实际的地磁环境是低频的交变磁场，频率范围在0.1至300Hz左右。交变磁场屏蔽系数与屏蔽材料的导磁特性和导电特性有关。坡莫合金等材料的导磁特性随频率变化而不同，采用准确的交变磁场下的导磁特性计算屏蔽系数是保证计算精确度的前提。然而目前世界各国的屏蔽材料厂商都缺乏极低频率弱磁磁场下材料磁特性测试结果，仿真计算和理论计算过程中通常使用直流测试方式测得的磁特性进行磁屏蔽系数的计算。

磁屏蔽装置通常设计成多层结构，因此每层所处磁场环境不同，对于最内层磁屏蔽层，处于极弱磁环境中。常用的材料交流磁特性测试方法只针对于开放磁场环境下的高频交流磁特性测试，样品会受环境磁场干扰会对测量结果造成影响，无法获取低频弱磁环境下的测量数据。因此使用现有测试方法无法测试材料弱磁环境下的磁特性，该性能数据的缺失对导致磁屏蔽装置建成后的实际性能会与仿真结果有较大差距。

发明内容

本申请提供的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置和方法，以至少解决相关技术中无法获取低频弱磁环境下高导磁材料的磁导率，磁屏蔽装置理论计算和仿真计算的精度和准确度较低、设计值与实际值的误差大的问题。

本申请第一方面实施例提出低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置，所述装置包括：线圈组、磁特性测试仪、磁屏蔽筒以及上位机；

所述线圈组缠绕在被测样件上并通过测试线与磁特性测试仪相连，缠绕有线圈组的被测样件放置在磁屏蔽筒内；

所述磁屏蔽筒，用于对放置在磁屏蔽筒内的被测样件提供弱磁环境、屏蔽外界干扰磁场；

所述磁特性测试仪，用于对所述线圈组提供励磁电流以及检测所述被测样件的感应电压，并将测得数据传输至上位机；

所述上位机，用于获取磁特性测试仪测试出的数据并绘制得出磁化曲线。

本申请第二方面实施例提出低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试方法，所述方法包括：

步骤1：制备被测样件并将线圈组缠绕在被测样件上；

步骤2：将线圈组通过测试线与磁特性测试仪相连；

步骤3：将缠绕有线圈组的被测样件放置在屏蔽筒的样品平台并盖上屏蔽盖对被测样件提供弱磁环境；

步骤4：启动磁特性测试仪，上位机获取磁特性测试仪测出的数据并绘制得出磁化曲线。

本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：

本发明提供了低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置和方法，所述装置包括：线圈组、磁特性测试仪、磁屏蔽筒以及上位机；所述线圈组缠绕在被测样件上并通过测试线与磁特性测试仪相连，缠绕有线圈组的被测样件放置在磁屏蔽筒内；所述磁屏蔽筒，用于对放置在磁屏蔽筒内的被测样件提供弱磁环境、屏蔽外界干扰磁场；所述磁特性测试仪，用于对所述线圈组提供励磁电流以及检测所述被测样件的感应电压，并将测得数据传输至上位机；所述上位机，用于获取磁特性测试仪测试出的数据并绘制得出磁化曲线。本发明的技术方案解决了现在磁性材料磁特性测试装置无法获取高导磁材料低频弱磁环境下的磁导率问题，从而提高磁屏蔽装置理论计算和仿真计算的精度和准确度，减小设计值与实际值的误差。

本申请附加的方面以及优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面以及优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本申请一个实施例提供的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置的结构图；

图2是根据本申请一个实施例提供的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置中磁屏蔽筒以及支架的结构图；

图3是根据本申请一个实施例提供的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试方法的流程图；

图4是根据本申请一个实施例提供的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试方法的具体流程图。

附图标记说明：

上位机-1；磁特性测试仪-2；磁屏蔽筒-3；测试线-4；被测样件-5；样件平台-6；层间垫板-7；支架-8；第一开孔-9；第二开孔-10；铝合金屏蔽层-301；坡莫合金屏蔽层-302；铝合金屏蔽盖-3011；坡莫合金屏蔽盖-3021。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请提低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置和方法，所述装置包括：线圈组、磁特性测试仪2、磁屏蔽筒3以及上位机1；所述线圈组缠绕在被测样件5上并通过测试线4与磁特性测试仪2相连，缠绕有线圈组的被测样件5放置在磁屏蔽筒3内；所述磁屏蔽筒3，用于对放置在磁屏蔽筒内的被测样件5提供弱磁环境、屏蔽外界干扰磁场；所述磁特性测试仪2，用于对所述线圈组提供励磁电流以及检测所述被测样件5的感应电压，并将测得数据传输至上位机1；所述上位机1，用于获取磁特性测试仪2测试出的数据并绘制得出磁化曲线。本发明的技术方案解决了现在磁性材料磁特性测试装置无法获取高导磁材料低频弱磁环境下的磁导率问题，从而提高磁屏蔽装置理论计算和仿真计算的精度和准确度，减小设计值与实际值的误差。

实施例1

图1为本公开实施例提供的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置的结构图，如图1所示，所述系统包括：线圈组、磁特性测试仪2、磁屏蔽筒3以及上位机1；

所述线圈组缠绕在被测样件5上并通过测试线4与磁特性测试仪2相连，缠绕有线圈组的被测样件5放置在磁屏蔽筒3内；

所述磁屏蔽筒3，用于对放置在磁屏蔽筒内的被测样件5提供弱磁环境、屏蔽外界干扰磁场；

所述磁特性测试仪2，用于对所述线圈组提供励磁电流以及检测所述被测样件5的感应电压，并将测得数据传输至上位机1；

所述上位机1，用于获取磁特性测试仪2测试出的数据并绘制得出磁化曲线。

在本公开实施例当中，所述磁屏蔽筒3包括：样件平台6、铝合金屏蔽层301、依次套设的多个坡莫合金屏蔽层302、层间垫板7、支架8；所述样件平台6滑动设置在磁屏蔽筒3内部，用于放置被测样件5。

需要注意的是，图1示出的仅是一个五层屏蔽结构的磁屏蔽筒3结构示意图，即图1所示的磁屏蔽筒3包括一个铝合金屏蔽层301和四个坡莫合金屏蔽层302的示意图，图1仅作为示意，并不作为对本申请实施例的限制。

所述四个坡莫合金屏蔽层302由内至外依次套设，所述铝合金屏蔽层301套设在四个坡莫合金屏蔽层302上，即铝合金屏蔽层301设置在屏蔽结构最外层，每个坡莫合金屏蔽层302之间以及最外层的坡莫合金屏蔽层302与铝合金屏蔽层301之间均设置有层间垫板7，所述层间垫板7用于对铝合金屏蔽层301之间以及坡莫合金屏蔽层302与铝合金屏蔽层301之间进行支撑。

需要注意的是，所述层间垫板7为无磁材料。

所述铝合金屏蔽层301一侧设置有对应的铝合金屏蔽盖3011，铝合金屏蔽盖3011安装在铝合金屏蔽层301上对交流磁场进行屏蔽；

每个坡莫合金屏蔽层302一侧也均设置有对应的坡莫合金屏蔽盖3021，每个坡莫合金屏蔽盖3021安装在对应的坡莫合金屏蔽层302上来蔽外界干扰磁场，避免被测样件5消磁后被外界磁场磁化干扰和影响；

综上所述，通过屏蔽层与对应的屏蔽盖共同作用为被测样件5提供弱磁环境、屏蔽外界干扰磁场。

需要注意的是，每个屏蔽层与对应的屏蔽盖之间有严格的公差要求，以确保正常的安装和拆卸。

图2为本公开一个实施例提供的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置中磁屏蔽筒以及支架的结构图，如图2所示，所述铝合金屏蔽盖3011和每个坡莫合金屏蔽盖3021上均开设有第一开孔9，所述第一开孔9用于供测试线4通过，即测试线4通过第一开孔9后将缠绕在被测样件5上的线圈组与磁特性测试仪2连接；

所述铝合金屏蔽盖3011下沿两侧还设置有对称的第二开孔10，所述第二开孔10用于布置消磁线圈；

具体的，所述磁屏蔽筒3搭建完成后在磁屏蔽筒3的坡莫合金屏蔽层302上布置消磁线圈，所述消磁线圈缠绕在最内层的坡莫合金屏蔽层302以及最外层的坡莫合金屏蔽层302上，消磁线圈用于首次使用前或内部剩磁明显变大时进行消磁。

所述支架8设置在所述磁屏蔽筒3的最底部，用于对磁屏蔽筒3进行支撑和固定，本实施例当中所述支架8选用铝合金材质，在本发明的其他实施例当中，支架8的材质包括但部限于铝合金材质。

在本公开实施例中，所述样品平台6滑动安装在磁屏蔽筒3内，便于将样品平台6从磁屏蔽筒3内抽出并且可以将放置有被测样件5的样品平台6推入磁屏蔽筒3内。

具体的，所述样品平台6的宽度略小于最内层的坡莫合金屏蔽层302的内径，样品平台6两侧与最内层的坡莫合金屏蔽层302内壁抵接，通过样品平台6与最内层的坡莫合金屏蔽层302配合从而可以将样品平台6安装在最内层的坡莫合金屏蔽层302内，并且样品平台6还可以沿坡莫合金屏蔽层302的长度方向进行移动，即样品平台6沿磁屏蔽筒3长度方向进行移动。在本发明的其他实施例中，样品平台6还可以通过其他方式滑动安装在磁屏蔽筒3内，只要能够将样品平台6从磁屏蔽筒3内抽出，同时将放置有被测样件5的样品平台6推入磁屏蔽筒3内即可。

所述被测样件5放入样品平台6前需要缠绕线圈组，所述线圈组包括励磁绕组线圈和感应绕组线圈，线圈组缠绕在被测样件上后通过测试线4与磁特性测试仪2相连，所述线圈组的数量和匝数取决于所使用的测量设备、磁场大小需求和测试方法。

在本公开实施例当中，所述线圈组包括：一个励磁绕组线圈和一个感应绕组线圈，励磁绕组线圈和感应绕组线圈尽可能紧密地绕在被测样件5的整个周长上，以减小绕组下空气间隙的影响，此时被测样件5绕线完成；

需要注意的是，应注意确保在绕线过程中不要损坏电线的绝缘，避免绕线与被测样件5短路，应采用合适的交流绝缘电阻测量仪进行电气检查，确保线圈组内的电线与被测样件5之间没有直接连接。

所述磁屏蔽筒3在使用前进行退磁处理，通过磁强计测试内部剩磁；将绕线完成的被测样件5放入测试平台6上，然后将测试平台6推入磁屏蔽筒3内，通过磁强计测试样件放置处的剩磁强度，应使得被测样件5处于所述磁屏蔽筒3剩磁最弱的位置，盖上屏蔽层对应的屏蔽层盖，为样本提供弱磁环境；

其中，将绕线完成的被测样件5放置在所述磁屏蔽筒3内部，所述被测样件5每次测试前都进行消磁处理，消磁频率不大于测试频率，位于磁屏蔽筒3内的被测样件5处于弱磁环境中，消磁后的被测样件5不会被外界干扰磁场额外充磁，此时给样件提供幅值足够低，频率足够低的交变励磁磁场，即可测得磁材料在弱磁下的低频交流磁特性。

在本公开实施例当中，所述磁特性测试仪3包括：信号发生器、功率放大器和功率分析仪等，在本发明的其他实施例当中，所述磁特性测试仪3包括但不限于包括信号发生器、功率放大器、功率分析仪等。

所述功率分析仪通过测试线4与感应绕组线圈相连，用于检测被测样件5的感应电压；

所述信号发生器和功率放大器相连通过测试线5与励磁绕组线圈相连，用于为励磁绕组线圈施加交变励磁电流，测试时通过调整励增加磁电流，得到不同磁场强度下和磁场强度磁通密度之间的关系，所述磁特性测试仪2将测得的数据传输至上位机1，上位机1通过磁特性测试仪2测得数据绘制得出磁化曲线。

需要注意的是，所述被测样件5为环状，主要针对但不限于坡莫合金、铁氧体以及非晶/纳米晶等高导磁材料，测试样件通过切割制成环形薄片，去除毛刺并进行热处理。

被测样件5的尺寸要求如以下计算式所示：

100mm²≤A≤500mm²

式中：A为被测样件5的横截面积；D为被测样件5的外径；d为被测样件5内径；h为被测样件5高度。

所述被测样件5尺寸和绕组匝数根据测试原理而定，计算式如下：

励磁磁场强度H计算式如下：

式中：N_l为励磁绕组线圈匝数，I为励磁电流，l为样件平均磁路长度。

感应磁通密度ΔB计算式如为：

式中，N_g为感应绕组匝数；f为电流频率；

感应电压整流后的平均值。

通过上述计算式可知若想获得较小的励磁磁场和较大的感应磁场变化，需要励磁绕组匝数和励磁电流足够小，平均磁路长度、截面积和感应绕组匝数足够大。因此被测样件5需要制备成内外径较大，且内外径差值较大的尺寸，被测样件上的线圈匝数应设计成励磁线圈匝数较小，感应线圈匝数较大。

例如，外径200mm，内径100mm，厚度4mm，励磁线圈匝数2匝，感应线圈匝数490匝，励磁电流1mA，此时励磁磁场为4.2×10^-4A/m，远小于目前常规测试励磁磁场0.08A/m。

同时为获得最佳测试效果，对励磁线圈的匝数进行优化，使其与功率放大器的输出阻抗相匹配：

优化后的励磁线圈的匝数N₁计算式如下：

Z＝jωL

式中：Z为电源输出阻抗；ω为励磁电流角频率；L为励磁绕组有效电感；μ₀为空气磁导率；μ_r为样件相对磁导率，可使用厂家提供的参数。

需要注意的是，开启磁特性测试仪2，通过信号发生器和功率放大器对被测样件5进行测试，信号发生器和功率放大器设置不同频率的励磁电流，以使得被测样件5处于不同大小的交变磁场环境中，测试频率从0.01Hz开始，最大值为1KHz，测得感应线圈绕组端的感应电压，进而可得出材料在某一频率和初始磁场下的磁导率，测试时设置磁化电流逐渐增大，可得到磁场强度和磁通密度之间的关系，并通过上位机1得出磁化曲线。

根据磁化曲线和相对磁导率计算式如下：

式中，B为磁感应强度；H为励磁磁场强度；μ₀为空气磁导率；μ_r为样件相对磁导率。

当励磁电流频率一定时，即可获得该频率下材料极弱磁环境及以上大小磁场环境下的磁导率；当励磁磁场一定时，改变励磁磁场频率，即可获得不同磁场频率下的磁特性变化情况，频率范围为0.01Hz-1KHz。

综上所述，本申请提出的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置，所述装置包括：线圈组、磁特性测试仪2、磁屏蔽筒3以及上位机1；所述线圈组缠绕在被测样件5上并通过测试线4与磁特性测试仪2相连，缠绕有线圈组的被测样件5放置在磁屏蔽筒3内；所述磁屏蔽筒3，用于对放置在磁屏蔽筒内的被测样件5提供弱磁环境、屏蔽外界干扰磁场；所述磁特性测试仪2，用于对所述线圈组提供励磁电流以及检测所述被测样件5的感应电压，并将测得数据传输至上位机1；所述上位机1，用于获取磁特性测试仪2测试出的数据并绘制得出磁化曲线。本发明的技术方案，一方面为测试被测样件在弱磁环境下的低频磁特性，将被测样件5放入磁屏蔽筒3中，避免了外界干扰磁场对测试结果的影响，另一方面通过改进的信号发生器和功率放大器为被测样件提供0.01Hz起步的交变励磁电流，可以方便快捷的测试高导磁材料在弱磁环境下的低频磁特性。

实施例2

图3为根据本申请一个实施例提供的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试方法的流程图，所述，所述方法包括：

步骤1：制备被测样件5并将线圈组缠绕在被测样件5上；

步骤2：将线圈组通过测试线4与磁特性测试仪2相连；

步骤3：将缠绕有线圈组的被测样件5放置在屏蔽筒3的样品平台6并盖上对应屏蔽盖对被测样件5提供弱磁环境；

步骤4：启动磁特性测试仪2，上位机1获取磁特性测试仪2测出的数据并绘制得出磁化曲线；

在本公开实施例中，将绕线完成的被测样件5放入屏蔽筒3中的测试平台上6，通过磁强计测试样件5放置处的剩磁强度，使得被测样件5处于屏蔽筒3剩磁最弱的位置。

步骤4中，启动磁特性测试仪3，通过上位机1获取磁特性测试仪2测出的数据并绘制得出磁化曲线，包括：开启磁特性测试仪2，通过信号发生器和功率放大器对被测样件的励磁绕组线圈施加交变励磁电流，产生对应的励磁磁场，通过功率分析仪，检测感应绕组线圈的感应电压，逐步增大磁化电流，获得不同磁场强度下的磁通密度，得到不同磁场强度下和磁场强度磁通密度之间的关系，通过上位机1绘制得出磁化曲线。

需要注意的是，所述被测样件5每次测试前都进行消磁处理，消磁频率不大于测试频率，位于磁屏蔽筒3内的被测样件5处于弱磁环境中，消磁后的被测样件5不会被外界干扰磁场额外充磁，此时给样件提供幅值足够低，频率足够低的交变励磁磁场，即可测得磁材料在弱磁下的低频交流磁特性。

图4为根据本申请一个实施例提供的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试方法的具体流程图，如图4所示，所述方法具体包括：

S1：制备坡莫合金、非晶/纳米晶等材料的环形被测样件5；

被测样件5的尺寸要求如以下计算式所示：

100mm²≤A≤500mm²

式中：A为被测样件5的横截面积；D为被测样件5的外径；d为被测样件5内径；h为被测样件5高度。

S2：按匝数要求对被测样件5进行绕线；

其中，将励磁绕组线圈和感应绕组线圈尽可能紧密地绕在被测样件5的整个周长上。

需要注意的是，所述被测样件5尺寸和绕组匝数根据测试原理而定，计算式如下：

励磁磁场强度H计算式如下：

式中：N_l为励磁绕组线圈匝数，I为励磁电流，l为样件平均磁路长度。

感应磁通密度ΔB计算式如为：

式中，N_g为感应绕组匝数；f为电流频率；

感应电压整流后的平均值；

同时为获得最佳测试效果，对励磁线圈的匝数进行优化，使其与功率放大器的输出阻抗相匹配：

优化后的励磁线圈的匝数N₁计算式如下：

Z＝jωL

式中：Z为电源输出阻抗；ω为励磁电流角频率；L为励磁绕组有效电感；μ₀为空气磁导率；μ_r为样件相对磁导率，可使用厂家提供的参数。

S3：将将励磁绕组线圈和感应绕组线圈与磁特性测试仪3连接；

其中，所述磁特性测试仪2包括：信号发生器、功率放大器、功率分析仪，所述功率分析仪通过测试线4与感应绕组线圈相连，用于检测被测样件5的感应电压；将述信号发生器和功率放大器相连通过测试线5与励磁绕组线圈相连，用于为励磁绕组线圈施加交变励磁电流，测试时通过调整励增加磁电流，得到不同磁场强度下和磁场强度磁通密度之间的关系。

S4：将被测样件5放入磁屏蔽筒3内；

其中，所述磁屏蔽筒3在使用前进行退磁处理，通过磁强计测试内部剩磁；将绕线完成的被测样件5放入测试平台6上，然后将测试平台6推入磁屏蔽筒3内，通过磁强计测试样件放置处的剩磁强度，应使得被测样件5处于所述磁屏蔽筒3剩磁最弱的位置。

S5：所述屏蔽层盖上对应的屏蔽盖，为被测样件5提供弱磁环境。

S6：对被测样件5进行消磁处理。

S7：采用伏安法和数字积分测量0.01Hz-1KHz下的磁化曲线和振幅磁导率等参数；

需要注意的是，开启磁特性测试仪2，通过信号发生器和功率放大器对被测样件5进行测试，信号发生器和功率放大器设置不同频率的励磁电流，以使得被测样件5处于不同大小的交变磁场环境中，测试频率从0.01Hz开始，最大值为1KHz，测得感应线圈绕组端的感应电压，进而可得出材料在某一频率和初始磁场下的磁导率，测试时设置磁化电流逐渐增大，可得到磁场强度和磁通密度之间的关系，并通过上位机1得出磁化曲线。

根据磁化曲线和相对磁导率公式：

式中，B为磁感应强度；H为励磁磁场强度；μ₀为空气磁导率；μ_r为样件相对磁导率。

当励磁电流频率一定时，即可获得该频率下材料极弱磁环境及以上大小磁场环境下的磁导率；当励磁磁场一定时，改变励磁磁场频率，即可获得不同磁场频率下的磁特性变化情况，频率范围为0.01Hz-1KHz。

综上所述，本申请提出低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试方法，包括：制备被测样件5并将线圈组缠绕在被测样件5上；将线圈组通过测试线4与磁特性测试仪3相连；将缠绕有线圈组的被测样件5放置在屏蔽筒3的样品平台6并盖上屏蔽盖对被测样件5提供弱磁环境；启动磁特性测试仪2，上位机1获取磁特性测试仪2测出的数据并绘制得出磁化曲线。该技术方案可测试高导磁材料在弱磁环境的相对振幅磁导率，磁化曲线等磁特性，补齐原有方法的数据缺陷。进而提高各类磁屏蔽装置的理论计算和仿真计算的准确性，尤其是可以更准确的获得多层磁屏蔽装置的内层屏蔽层的屏蔽效果数据。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置，其特征在于，所述装置包括：线圈组、磁特性测试仪、磁屏蔽筒以及上位机；

所述线圈组缠绕在被测样件上并通过测试线与磁特性测试仪相连，缠绕有线圈组的被测样件放置在磁屏蔽筒内；

所述磁屏蔽筒，用于对放置在磁屏蔽筒内的被测样件提供弱磁环境、屏蔽外界干扰磁场；

所述磁特性测试仪，用于对所述线圈组提供励磁电流以及检测所述被测样件的感应电压，并将测得数据传输至上位机；

所述上位机，用于获取磁特性测试仪测试出的数据并绘制得出磁化曲线。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁屏蔽筒包括：样件平台、铝合金屏蔽层、依次套设的多个坡莫合金屏蔽层、层间垫板、支架；

所述样件平台设置在磁屏蔽筒内部，用于放置被测样件；

所述坡莫合金屏蔽层，用于屏蔽外界干扰磁场；

所述铝合金屏蔽层设置于所述坡莫合金屏蔽层外部，用于对交流磁场进行屏蔽；

所述层间垫板设置在坡莫合金屏蔽层之间以及坡莫合金屏蔽层与铝合金屏蔽层之间，用于对坡莫合金屏蔽层之间以及铝合金屏蔽层与坡莫合金屏蔽层进行支撑；

所述支架设置于铝合金屏蔽层底部，用于对磁屏蔽筒进行支撑和固定。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述铝合金屏蔽层和每个坡莫合金屏蔽层都设置有对应的屏蔽盖；

所述屏蔽盖安装在对应的屏蔽层上，所述屏蔽层与对应的屏蔽盖共同作用为被测样件提供弱磁环境。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述屏蔽盖上均设置有用于供测试线通过第一开孔；

所述与铝合金屏蔽对应的屏蔽盖上设置有第二开孔，用于布置消磁线圈。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述样品平台滑动安装在磁屏蔽筒内，便于将样品平台从磁屏蔽筒内抽出并将设置有线圈组的被测样件放置在样品平台上，同时便于将样品平台推入磁屏蔽筒内。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述线圈组包括：励磁绕组线圈和感应绕组线圈，所述励磁绕组线圈和感应绕组线圈缠绕在被测样件的整个周长上；

所述感应绕组线圈通过测试线与功率分析仪通相连，所述励磁绕组线圈通过测试线与信号发生器和功率放大器相连。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述磁特性测试仪包括：信号发生器、功率放大器、功率分析仪；

所述功率分析仪通过测试线与感应绕组线圈相连，用于检测被测样件的感应电压；

所述信号发生器和功率放大器相连通过测试线与励磁绕组线圈相连，用于为励磁绕组线圈施加交变励磁电流，测试时通过调整励增加磁电流，得到不同磁场强度下和磁场强度磁通密度之间的关系，上位机通过磁特性测试装置测得数据绘制得出磁化曲线。

8.基于上述权利要求1-7任一所述的低频弱磁环境下高导磁材料磁特性测试装置的磁特性测试方法，其特征在于，所述方法包括：

制备被测样件并将线圈组缠绕在被测样件上；

将线圈组通过测试线与磁特性测试仪相连；

将缠绕有线圈组的被测样件放置在屏蔽筒的样品平台并盖上对应屏蔽盖对被测样件提供弱磁环境；

启动磁特性测试仪，上位机获取磁特性测试仪测出的数据并绘制得出磁化曲线。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：将绕线完成的被测样件放入屏蔽筒中的测试平台上，通过磁强计测试样件放置处的剩磁强度，使得被测样件处于屏蔽筒剩磁最弱的位置。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述启动磁特性测试仪，通过上位机获取磁特性测试仪测出的数据并绘制得出磁化曲线，包括：开启磁特性测试仪，通过信号发生器和功率放大器对被测样件的励磁绕组线圈施加交变励磁电流，产生对应的励磁磁场，通过功率分析仪，检测感应绕组线圈的感应电压，逐步增大磁化电流，获得不同磁场强度下的磁通密度，得到不同磁场强度下和磁场强度磁通密度之间的关系，通过上位机绘制得出磁化曲线。

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