永磁材料測(cè)量中尚存的若干問(wèn)題

時(shí)間：2019-12-26作者：湖南省永逸科技有限公司瀏覽：91

摘要：本文對(duì)永磁測(cè)量技術(shù)中尚存在的不足與問(wèn)題作了一些探索與討論,旨在使目前的永磁測(cè)量技朝著較趨于完善的方向發(fā)展。 
關(guān)鍵詞：永磁體 磁化場(chǎng) 磁特性 永磁材料測(cè)量
 
1　前言：對(duì)永磁材料的磁參量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,一直是磁學(xué)工作者探討和追求的目標(biāo)。近幾年來(lái),我國(guó)在永磁測(cè)量領(lǐng)域里,**了較大的進(jìn)展,在測(cè)量設(shè)備、測(cè)量方法、人員素質(zhì)方面得到了很大的進(jìn)步。但在永磁材料測(cè)量技術(shù)中仍還存在著不少間題。本文對(duì)永磁材料測(cè)量技術(shù)中尚存在的不足與問(wèn)題作了一些探討。通過(guò)這些討論,使人們的思想意識(shí)能從解決測(cè)量手段到追求準(zhǔn)確性、高可比性的方面轉(zhuǎn)換從解決材料的磁特性測(cè)量方法到進(jìn)一步加強(qiáng)產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)手段的方向發(fā)展,使永磁測(cè)量技術(shù)能朝著較趨于完善的目標(biāo)邁進(jìn)。

FE-2100H永磁材料測(cè)量裝置測(cè)量原理
 
2　樣品的端面平整度問(wèn)題
　　由于工藝上的原因,常規(guī)試樣的端面往往出現(xiàn)不很平整,有一些表面缺陷,光潔度不高等問(wèn)題。為了分析端面平整對(duì)磁性能影響的程度,我們?nèi)×巳N材料的樣品,對(duì)其磨平前與磨平后進(jìn)行了十八組對(duì)比實(shí)驗(yàn),比較它們磨平前后的磁性能測(cè)量結(jié)果,發(fā)現(xiàn)樣品的端面平整度對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大的影響,磨平后的磁性能較磨平前高。矯頑力可以高1.24％,剩磁可以高4.27％。分析其原因：是由于樣品在測(cè)量磁路中漏磁通的大小所造成的。因?yàn)閾?jù)電磁學(xué)原理,在磁路中安培環(huán)路定理成立。而永磁磁路的總磁通是由兩部分組成的,通過(guò)漏磁間隙的漏磁通（用漏磁通密度B1表示）和通過(guò)有效間隙的有效磁通（用有效磁通密度Bu表示）。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中,隨著試樣與電磁鐵距離的變化,磁路中的磁通分布以及總磁導(dǎo)都要發(fā)生變化。而漏磁通的分布是隨磁路長(zhǎng)短、接合處情況和工作間隙的大小而變化的。當(dāng)試樣與電磁鐵接觸面接合處間隙的距離愈小,Bu增大,B1減小。反之,距離愈大,B1增大,Bu減小。
 
3　表面場(chǎng)測(cè)量問(wèn)題
　　目前,永磁材料應(yīng)用廣泛,制成的產(chǎn)品幾何尺寸各異。有些產(chǎn)品很難按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量全部的磁特性參數(shù),但為了實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量控制,必須對(duì)其中的某些參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。多數(shù)情況下是用霍爾磁強(qiáng)計(jì)來(lái)測(cè)量樣品的表面磁場(chǎng)強(qiáng)度?；魻柎艔?qiáng)計(jì)是根據(jù)霍爾效應(yīng)原理來(lái)進(jìn)行測(cè)量的,即是利用霍爾傳感器來(lái)測(cè)量。因磁場(chǎng)不同而產(chǎn)生的不同霍爾電動(dòng)勢(shì)。這種方法對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量控制可以起到一定的作用,但由于測(cè)量結(jié)果受到各種因素的影響,可比性和可靠性都比較差,單用這一個(gè)參數(shù)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行控制仍然存在著不少技術(shù)上的問(wèn)題。
　　3.1造成測(cè)量誤差的因素分析
　　實(shí)驗(yàn)分析造成測(cè)量結(jié)果誤差的原因是,在一般情況下,永磁體表面場(chǎng)的分布是不均勻的,用同一霍爾傳感器測(cè)量同一磁體的同一面,有如下規(guī)律①軸向取向圓片,圓心處較低,邊緣較高,圓心部位的表面場(chǎng)只有邊緣表面場(chǎng)的左右。②各向同性圓片,圓心處表面場(chǎng)較低,圓邊較高,圓心處表面場(chǎng)是邊緣處表面場(chǎng)的左右。③軸向取向圓環(huán),靠近內(nèi)外圓邊處高,中間處低。④方塊、四角較高,其它按短邊方向,中間低,兩邊高。⑤圓周內(nèi)、外多極磁,單面多極磁,表面場(chǎng)的分布由充磁技術(shù)決定,可呈正弦分布或馬鞍形分布。
　　對(duì)于各向異性磁體,除了同一面表面場(chǎng)不均勻外,取向方向上不同面的表面場(chǎng)還存在較大的差異。因此,若不進(jìn)行材料性能的測(cè)試,單憑表面場(chǎng)來(lái)判斷磁體性能的情況下,測(cè)試位置很關(guān)鍵。
　　除了測(cè)量位置外,還有一個(gè)重要的問(wèn)題,就是測(cè)量?jī)x器的問(wèn)題。同一磁體,劃定傳感器大小的測(cè)試位置,不同型號(hào)的儀器測(cè)試結(jié)果往往不相同。經(jīng)分析,測(cè)量?jī)x器方面引起的誤差主要由霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)尺寸,即霍爾傳感器的保護(hù)套的厚度和霍爾傳感器的有效面積尺寸的大小所造成。
 
4　飽和磁化場(chǎng)問(wèn)題
　　從原理上講圖,實(shí)現(xiàn)磁性材料的飽和磁化,在實(shí)際測(cè)量中是一件比較困難的事情,特別是當(dāng)樣品趨于飽和磁化狀態(tài)時(shí),外磁場(chǎng)的變化對(duì)材料磁化狀態(tài)的改變已經(jīng)非常小,甚至**過(guò)了測(cè)量?jī)x器靈敏度或?qū)y(cè)量結(jié)果的不確定度已無(wú)明顯影響。因此,從測(cè)量的角度講,有必要規(guī)定一個(gè)磁場(chǎng)強(qiáng)度值,當(dāng)外磁化場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到這一值時(shí),測(cè)量得到的結(jié)果與飽和狀態(tài)下得到的值無(wú)明顯差別,該磁場(chǎng)強(qiáng)度稱為飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度Hs,所對(duì)應(yīng)的磁化狀態(tài)為技術(shù)磁飽和狀態(tài)。
　　在測(cè)量高內(nèi)察矯頑力材料的樣品時(shí)可以觀察到磁化強(qiáng)度隨外磁化場(chǎng)強(qiáng)度的增加而降低的現(xiàn)象。這是由于電磁鐵較頭材料局部磁飽和所造成的。
 
5　測(cè)量方法方面的問(wèn)題
　　標(biāo)準(zhǔn)（GB/T3217-92）中提出的測(cè)量方法可分為兩種,簡(jiǎn)單地說(shuō)是①先定原點(diǎn),后測(cè)退磁曲線方法②描繪完退磁曲線后,再定坐標(biāo)原點(diǎn)方法。
　　從理論上講,這兩種方法是一樣的,但實(shí)際測(cè)量中往往是有誤差的,有時(shí)誤差還較大。取幾組樣品,兩種方法測(cè)量后比較其實(shí)際效果,得出采用方法①比較可靠。
　　圖為測(cè)量一梯形體所得到的變形光柵像,為避免柵線與棱邊平行,調(diào)節(jié)使柵線與各棱邊近似成“。傅里葉變換法處理所得的結(jié)果:由于被測(cè)物體表面梯度變化很大,因此柵線周期不能**太小,傅里葉變換頻譜的各譜線分離的就不徹底,處理過(guò)程中采用了作者提出的高冪次指數(shù)低通濾波器和二維傅里葉變換,**較好的結(jié)果。  
　　傅里葉變換法形貌測(cè)量對(duì)變形柵像質(zhì)量的要求并不是較關(guān)鍵的,但若處理好實(shí)驗(yàn)采集條件,得到滿足要求的圖象,對(duì)處理結(jié)果是有很大影響的。
　　分析引起兩種測(cè)量方法測(cè)試數(shù)據(jù)不一致的較主要原因一個(gè)是電磁鐵的剩磁影響,另一個(gè)是與記錄儀的靈敏度有關(guān)。
 
6　測(cè)較儀器方面的問(wèn)題
　　目前采用的場(chǎng)一型磁特性測(cè)試儀,是運(yùn)用全晶體管組成的積分器原理制成,特點(diǎn)是測(cè)量速度快,測(cè)量范圍寬,靈敏度較高,能較好地達(dá)到儀器要求的精度,但是線圈制作比較繁瑣。
 


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• 詞條

  詞條說(shuō)明

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