[發明專利]基于嵌入式測量線圈的磁性材料磁性能測量裝置

無效

• 申請號: 201410122352.4
• 申請日: 2014-03-28
• 公開（公告）號: CN103901367A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 虞志書;吳白丁;楊國英;周杭軍
• 申請（專利權）人: 浙江省計量科學研究院
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及磁性材料磁性能測試技術領域，是一種基于嵌入式測量線圈的磁性材料磁性能測量裝置，可用于永磁鐵氧體、釹鐵硼、鋁鎳鈷等永磁材料磁性能的無損測量以及相關標準物質的校準和檢定。

背景技術

永磁材料磁性能主要是通過測量材料在第二象限的磁感應強度B及極化強度?J，與磁場?H?之間的退磁關系曲線獲得剩磁B_r、矯頑力H_cB、內稟矯頑力H_cJ?、最大磁能積(BH)_max?等特征參數來表征。其中?J-H曲線是突出反映永磁材料內稟性能的重要曲線。

測量時電磁鐵產生一個逐漸增大的反向磁場，記錄在這一過程中H和被測樣品J的數值，得到J-H曲線?(如圖1中的曲線2)，其中B為磁感應強度，J為極化強度，B_r為剩磁，H_cb為矯頑力，H_cj為內稟矯頑力，(BH)_max為最大磁能積；實際測試一般先測出J-H曲線，然后通過公式：B=μ₀H+J計算得到B-H曲線(如圖1中的曲線1)，其中μ₀為真空磁導率，是一個磁常數，其值等于4π×10^-7亨每米。最后通過對兩條曲線的計算得到測量特征值。

極化強度J和磁場強度H的測量通過測量磁通的變化來實現。用電子積分器對測量線圈磁通變化產生的電動勢積分，由線圈和樣品參數計算得到J和H。

目前國內外常見的永磁材料磁特性測量裝置的原理圖如圖2、圖3所示。它包括計算機控制系統（A/D、開關控制、D/A）、勵磁電源、電磁鐵（磁軛、線圈、極頭）、磁通表、測量線圈（B線圈或J線圈、H線圈、）。測量線圈與極頭為分體機構。

發明內容

為了解決背景技術中存在的問題，本發明目的在于提供一種基于嵌入式測量線圈的磁性材料磁性能測量裝置，采用將測試線圈（B線圈或J線圈）直接嵌入到極頭里面的方法，即為嵌入式線圈的方法，以實現對永磁材料磁性能的無損測量。

本發明的上述目的得以實現，主要通過以下技術方案：

本發明包括勵磁電源、磁通表、電磁鐵、可動極頭、第一測量線圈、被測樣品、第二測量線圈和固定極頭；所述的可動極頭和固定極頭中心嵌有第一測量線圈或者第二測量線圈；當可動極頭中心嵌有第一測量線圈時，固定極頭中心嵌有第二測量線圈；當可動極頭中心嵌有第二測量線圈時，固定極頭中心嵌有第一測量線圈；被測樣品位于第一測量線圈和第二測量線圈之間。

所述的第一測量線圈為測量J線圈或者測量B線圈，所述的第二測量線圈為測量H線圈。

所述的第一測量線圈和第二測量線圈沿著磁化方向開閘嵌入或者沿垂直于磁化方向開閘嵌入。

所述的第一測量線圈和第二測量線圈呈圓形或者方形。

本發明具有的有益的效果在于：

本發明采用嵌入式線圈，直接將線圈嵌入到極頭，可以實現只測量磁體特定部位特定面積的磁場，可以直接在磁體上面進行測試，無需對磁體進行取樣切割做成標準樣，可以避免了取樣過程中費時、費力、費料等各種問題。同樣也是因為無需取樣，對產品可直接測量，實現無損測量。

由于是嵌入式線圈，故線圈是固定不動的。只要我們將線圈的一些系數確定以后，對磁體的測量采用同一個線圈，這樣就可以避免了測試人員在線圈繞制時、或線圈放置位置時造成的人為因素對測量結果的影響。

采用嵌入式線圈，就不存在線圈厚度的問題，這樣可以實現對超薄產品的性能檢測。

使用嵌入式線圈，能測量同一磁體的不同位置，從而可以對同一磁體的均勻性進行研究分析。

本發明在磁性材料生產和應用行業中應用前景廣闊，并可對磁性材料制造企業帶來較大的經濟和社會效益。

附圖說明

圖1是測量原理的測量曲線示意圖。

圖2是現有技術采用B-H測量線圈的永磁材料磁特性測量裝置原理圖。

圖3是現有技術采用J-H測量線圈的永磁材料磁特性測量裝置原理圖。