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中外几大永磁材料测量装置比对

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  要做好磁性材料测量装置,需要与同行业之间的测量装置进行不断的横向比对,湖南省永逸科技有限公司一直在进行该项工作的进行,目前已经就软磁材料交流磁特性测量Iwatsu BH SY8218(日本岩崎)、硅钢测量装置与Electrical Steel Tester MPG(Dr.Brockhaus Messtechnik Gmbh)、永磁材料测量装置与Permagraph C (Magnet-Physik Dr.Steingroever Gmbh)、NIM-2000(中国计量科学院)进行了大量的比对测试,从而能正确的评估自己的设备和同行设备,以便进一步提高自身产品精度和重复性,实现了测试设备成为国际品牌梦想不只是梦!
  针对永磁材料磁性能测量设备,2015年-2016年,湖南省永逸科技有限公司进行了相关以下的测试工作,即自检重复性、同行比对。

一、FE-2100H测试重复性自检工作
1、稀土永磁测量

序号

Br(T)

Hcb(kOe)

Hcj(kOe)

BHmax(MGOe)

1

1.224

11.51

13.42

35.36

2

1.224

11.50

13.40

35.31

3

1.225

11.51

13.42

35.37

4

1.224

11.51

13.38

35.36

5

1.224

11.50

13.42

35.30

6

1.225

11.52

13.40

35.39

7

1.225

11.52

13.42

35.39

平均值

1.2244

11.51

13.409

35.354

重复性

±0.090%

±0.087%

±0.21%

±0.13%

2、永磁铁氧体测量

序号

Br(T)

Hcb(kOe)

Hcj(kOe)

BHmax(MGOe)

1

0.4279

3.963

4.214

4.437

2

0.4279

3.966

4.216

4.450

3

0.4280

3.966

4.217

4.450

4

0.4281

3.965

4.214

4.450

5

0.4277

3.962

4.214

4.438

6

0.4281

3.965

4.216

4.448

平均值

0.42795

3.9645

4.2152

4.4455

重复性

±0.058%

±0.053%

±0.044%

±0.17%


二、同行设备比对工作
1、2015年与浙江省计量科学研究院购置FE-2100H进行盲样考核测试精度和重复性(测试样品N38SH各S测试十次比对)

测试参数

玛格力PermagraphC-750

湖南永逸FE-2100H

平均值

重复性

平均值

重复性

Br

1.277 T

0.04%

1.276 T

0.16%

HcB

968.2 kA/m

0.06%

965.9 kA/m

0.20%

Hcj

1733  kA/m

0.24%

1736 kA/m

0.10%

BHmax

308.0  kJ/m3

0.17%

307.7 kJ/m3

0.37%

2、2016年与宁波计量科学研究院将购置的三台设备进行测试比对

1)、材料:N38H-1#,测试温度没标明,同时测试,饱和充磁下测试。

测试厂家

BrT

HcbkA/m

HcjkA/m

BHmaxkJ/m3

德国玛格力磁电

1.230

937.7

1431

286

1.231

938.7

1429

286

湖南省永逸科技

1.226

943.3

1442

286.8

1.223

942.1

1442

285.6

中国计量科学院

1.217

925.3

1379

279.1

1.218

926.0

1379

279.6

2)、N38H-2#,测试温度没标明,同时测试,饱和充磁下测试。

测试厂家

BrT

HcbkA/m

HcjkA/m

BHmaxkJ/m3

德国玛格力磁电

1.194

905.5

1483

267

1.196

907.8

1477

269

湖南省永逸科技

1.184

905.8

1493

265.4

1.188

908.3

1504

266.7

中国计量科学院

1.183

894.1

1426

261.3

1.181

893.5

1435

260.4

 3)、将玛格力设备做标准设备进行偏差计算比较

测试厂家

BrT

HcbkA/m

HcjkA/m

BHmaxkJ/m3

德国玛格力磁电

1.0

1.0

1.0

1.0

湖南省永逸科技

0.9938

1.0026

1.0105

0.9968

中国计量科学院

0.9893

0.9862

0.9655

0.9751

 4)、德国玛格力磁电,湖南省永逸科技中国计量科学院三家测试重复性(由于测试次数少,重复性不能完全代表测试设备的长期重复性)

测试厂家

Br%

Hcb%

Hcj%

BHmax%

德国玛格力磁电

0.063

0.090

0.138

0.180

湖南省永逸科技

0.145

0.094

0.186

0.225

中国计量科学院

0.063

0.036

0.159

0.130

 
三、测试设备的分析
1、通过两次与德国玛格力磁电测试设备比较,并将其原始数据导入FE-2100H测试软件进行分析,Permagraph C-750并非向行业中盛传的那么优秀得不可超越,在实际操作过程中,感觉其优越性主要来自磁通计的高稳定性,但在永磁测量中还没有得到尽可能的展示(永磁测量相对磁通感应较强,漂移带来的测试偏差会变得次要),所以NIM-2000H在两次测量重复性过程中超越了Permagraph C-750。当然,如果多进行几次测量,会获得更有说服力的参考;

 

2、在对测试数据进行横向比较的过程中,发现Hk参数的测量差异化较大,这主要是至今行业中还不能解决极头饱和对二象限退磁曲线塌陷的影响,浙江省计量科学研究院测试数据采用了纯铁极头,明显曲线塌陷,从而比永逸科技有限公司的FE-2100H要小5.5%,在没有完全解决对退磁曲线塌陷问题的解决,建议IEC标准和GB标准统一对电磁铁极头材料进行规范,否则不能满足对材料的更全面的评估;
 

3、在浙江省计量科学研究院和宁波计量科学研究院对三只样品的测试比对工作中,德国玛格力设备与湖南省永逸科技设备吻合度较好,中国计量科学院数据偏离较大,这需要引起相关的重视。
 

4、从剩磁结果分析关联性,可以较清楚的发现磁通计定标存在差异,这与我两次到用户安装磁测量设备过程中发现的问题吻合。前年在深圳阿诺德发现中国计量科学院的磁通计比永逸科技磁通计定标差异为低0.5%,今年在烟台首钢发现中国计量院磁通计比永逸科技磁通计定标差异为低0.6%,比德国玛格力磁通计低0.9%。
 

5、磁通计磁强计(我们设备提供两种测试方法)设备制造企业从来不参考标准样品进行标准溯源,均采用仪表进行设备的校准,永逸科技有限公司的磁通和磁场强度分别溯源于沃克公司生产的伏秒发生器、贝尔生产的高斯计,校准精度分别为0.2%和0.25%。磁通定标介于中国计量科学研究院和德国玛格理磁电之间。

6、永磁材料磁性能测试设备制造水平的判断,最关键取决于测试重复性的水平。目前中国计量科学研究院的测试重复性是最好的,如果通过更多的实验数据进行重复性实验证明,可以说目前中国计量科学研究院生产的NIM-2000是行业中最好的磁测量测试设备,因为磁通定标的差异化是可以修正的。

  在感谢配合我们完成相关永磁测试比对工作的浙江省计量科学研究院和宁波计量科学研究院相关工作人员的同时,也感谢配合我们完成相关软磁测试比对工作的宁波兵器科学研究院、武钢钢铁设计研究院和上海大学国家高品质硅钢联合实验室相关工作人员。同时感谢公司科研技术人员的不断努力!