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软磁材料直流磁性能测试方法的课题研究

2020/08/08 16:19
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【摘要】:
基于对软磁合金动态磁化中涡流阻尼效应的理论分析,本工作提出一种扫描外推法解决了这个问题,同时把一种计算机控制只能准确测量最大磁导率较小样品的冲击法[5][6],改造为根据样品磁化随时间的变化自动确定等场等待时间、并以最大磁场为变场终点的方法。从而可以准确测量任何样品的直流磁性。 

  点对点冲击法和连续扫描法是测量软磁环样磁滞回线的两种标准方法。关于测量的准确性,IEC标准[2]规定,如果测量仪器的结果不确定性为(+/-)1%,用冲击法测B或H的不确定性为(+/-)2%;用扫描法测B(H)回线的总不确定性,则会依测试系统硬件或测试系统软件控制的扫描速率的不确定性和分辨率而增大。但是对于扫描法,根据一项十个实验室测量三个样品的结果之间、以及其平均值同NPL结果之间比对的研究[4],在ASTM标准[3]中规定,不同材料和参量的测量精度好于2%,而对于NPL值的偏离随材料和参量而异,最大磁导率为370000的Ni-Fe-Mo样品,其Hc的偏离可大至34.7%。

  这样,至少对高磁导率低矫顽力样品的扫描法而言,磁测量的准确性仍是个尚未解决的大问题。基于对软磁合金动态磁化中涡流阻尼效应的理论分析,本工作提出一种扫描外推法解决了这个问题,同时把一种计算机控制只能准确测量最大磁导率较小样品的冲击法[5][6],改造为根据样品磁化随时间的变化自动确定等场等待时间、并以最大磁场为变场终点的方法。从而可以准确测量任何样品的直流磁性。 

[1] ASTM A596/A596M Standard Test Method for Direct-Current Magnetic Properties of Materials Using the Ballistic Method and Ring Specimens.

[2] International Standard: IEC 60404-4 Edition 2.2-2008    Magnetic Materials- Part 4: Methods of Measurement of DC Magnetic Properties of Magnetically Soft Materials.

[3] ASTM A773/A773M-14 Standard Test Method for Direct Current Magnetic Properties of Low Coercivity Magnetic Materials Using Hysteresigraphs.

[4] Strnat R M,  Hall M J,  Masteller M S (2007), “Precision and accuracy study on measurement of soft magnetic properties using dc hysteresigraphs”IEEE Trans. Magn., vol. 43, pp. 1884-1887.

[5] 朱永红, 虞志书, 向礼雄, 扶春燕,瞿清昌 (2016), “软磁材料基本磁滞回线测量方法和测量装置的研究" 金属功能材料, vol. 23, No. 3, pp. 1-3.

[6] 朱永红 (2016), ”利用测量装置测量软磁材料基本磁滞回线的方法” ,中国发明专利 No. 201610212992.3.