[实用新型]一种取向硅钢的磁转矩测量仪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量仪器，尤其是一种用于取向硅钢的磁转矩测量仪器。

背景技术

取向硅钢高斯织构(110)[001]的占有率和其偏离轧向的程度(取向度)是决定其磁性能最重要的因素。取向度与磁性能存在重要的定量关系。根据取向度不仅可直接判断取向硅钢的等级，而且可给出取向的状态，给生产和科研带来有益的判断。

取向度的测量可分为宏观测量和微观测量两种，宏观测量的主要手段有X-射线衍射、中子衍射和转矩磁强技术，测量结果富有宏观的统计意义。微观测量则是借助于单晶定向的方法直接测出各个晶粒的取向，从而确定出试样局部区域的精确取向度。微观测量包括透射电子显微镜选区衍射(SAD)技术、电子通道花样(ECP)技术、选区通道花样(SACP)技术、电子背散射花样(EBSD)技术、X-射线衍射Kossel花样术、Laue术、坑蚀术等。其中，EBSD技术的快速发展，使之成为微区测量的主要手段。

除转矩磁强计外，上述测量设备造价昂贵，测量复杂，所需时间长，且需要具备专业知识和专业操作技能的人才能完成测量工作。转矩磁强技术在取向度的检测中是最为便捷，实用性最强的一种手段。转矩磁强计的测量原理为：将片状或球状铁磁性样品放置在合适的强磁场中，使样品磁化达到饱和。若易磁化轴接近于磁化强度的方向，则磁各向异性使样品旋转以使易磁化轴与磁化强度方向平行，这样就产生了作用于样品上的转矩。测量转矩与磁场绕垂直轴转过的角度之间的关系，就得到转矩曲线。通过转矩曲线上某些角度所对应的转矩值即可算出被测样品的取向度。

传统的转矩磁强计的传动系统采用机械传动，测量中，需要操作人员全程手动操作，样品在磁场作用下自然达到平衡状态所需的时间较长，测量速度较慢，精度低，无法适应工业生产中的大批量、快速的测量要求。

发明内容

为解决样品在磁场作用下自然达到平衡状态所需时间长的问题，本实用新型提供了一种精确程度高，测量速度快的取向硅钢的磁转矩测量仪器，以适应工业化大批量测量取向度的要求。

本实用新型的目的是这样实现的，一种取向硅钢的磁转矩测量仪器，主要包括一个平台，安装在平台上的一对磁铁，设在该对磁铁之间的样品架并通过悬丝悬挂在上方的固定物上，其特征在于平台是可旋转的，样品架通过刚性杆和内罩组成的刚性构件连接在悬丝上，并在刚性构件上设有一面反射镜；内罩里面安装一个线圈，内罩外面设有一个外罩，在外罩内壁两侧并且与内罩线圈相对应的位置各安装一个磁极；在外罩附近设有一个激光发射和接收装置，发射装置发射出的激光经反射镜反射给接收装置，接收装置将输出信号送给PID控制器的信号输入端，经PID控制器处理后的电压信号一路送给内罩中的线圈，另一路送给电脑。

可旋转平台和一组逐级降速的齿轮箱相连并通过步进电机驱动，步进电机由电脑输出信号进行控制，齿轮箱与分压器相连将旋转角度信号反馈给电脑。

本实用新型由于在传统的转矩磁强计的基础上增加了与样品架相连接的内罩、反射镜等旋转部分和与旋转部分的内罩相配合的外罩等固定部分，并通过反射镜与激光发射和接收装置进行配合，当磁铁转动后，旋转的磁场给取向硅钢样品一个磁转矩，该磁转矩通过样品架及刚性杆带动内罩、反射镜等旋转部分一同旋转，被反射镜反射后的激光随着反射镜的旋转而发生偏转，激光接收装置由此而产生的电压信号传输给PID控制器，PID控制器根据所接收的信号对线圈进行控制，使线圈产生一个与样品原先所受转矩方向相反、大小相同的转矩来调整转矩平衡，确保内罩等旋转部分一直保持原来的位置，同时根据激光接收装置产生的电压间接得出样品所受的磁转矩。本实用新型缩短了样品在磁场作用下达到平衡状态所需的时间，提高了测量速度和精度，从而满足了工业化生产中的大批量、快速的测量要求。

附图说明

图1为本实用新型测量仪器的示意简图；

图2为本实用新型测量仪器的PID控制器原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。