[发明专利]一种基于嵌入线圈双积分法的磁瓦无损测量系统与方法

说明书

本发明公开了一种基于嵌入线圈双积分法的磁瓦无损测量系统与方法。下极靴中沿水平轴向方向嵌有第一、第二测量线圈；被测磁瓦位于第一测量线圈之上，上、下极头的两侧之间通过弹力活动结构连接实现上下弹力调节，上极靴和下极靴的弧面均与被测磁瓦的弧度吻合；第一、第二测量线圈与各自的磁通表连接，电磁铁与励磁电源连接，励磁电源和磁通表分别经D/A转换器、A/D转换器与计算机连接，开关控制器连接D/A转换器和A/D转换器进行转换开关控制。本发明通过弹力导向开合极靴结构，提高了换样效率，同时满足采用抛移样品法测试稀土永磁磁瓦；测量重复性和再现性良好，人为偏差小。

技术领域

本发明涉及磁性材料磁性能测试技术领域，尤其是涉及了一种基于嵌入线圈双积分法的磁瓦无损测量系统与方法，可用于永磁铁氧体、钕铁硼等磁瓦磁性能的无损测量以及相关标准物质的校准和检定。

背景技术

永磁材料磁性能主要是通过测量材料在第二象限的磁感应强度B及极化强度J，与磁场H之间的退磁关系曲线获得剩磁B_r、矫顽力H_cB、内禀矫顽力H_cJ、最大磁能积(BH)_max等特征参数来表征。其中J-H曲线是突出反映永磁材料内禀性能的重要曲线。

现有技术采用标准双极头测量或者通过磁瓦夹具进行测量，如图2和图3所示，采用B线圈测试磁通，采用高斯计配置霍尔探头9测试间隙磁场H，主要缺点有：磁通面积修正随机性，采用企业传递的磁瓦对数据，霍尔探头位置不一样，测试H数据不一样，影响Hcj的性能非常大；测试样品间隙固定，取放样品非常困难，无法满足国内稀土磁瓦的抛移测量，测试稀土永磁磁瓦仍然属于空白；测试样品如果内外弧度差异大，间隙磁场无法设计。

其固定绕制线圈8与极头为分体结构，H线圈或霍尔探头在极靴间隙中的位置不同，测试H差异性大，难以保证测试的重复性。

瓦型无损测量系统仅限于对内外圆弧接近的永磁铁氧体磁瓦采用扫描法测量，不能满足内外圆弧差异较大的磁瓦样品测量，由于无弹力活动结构测试磁瓦效率低，同时无法满足稀土永磁磁瓦退磁曲线测量时要求的磁瓦抛移。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种基于嵌入线圈双积分法的磁瓦无损测量系统与方法，采用将测试线圈(B线圈或J线圈)直接嵌入到极头里面的方法，即为嵌入式线圈的方法，以实现对永磁磁瓦磁性能的无损测量。同时测试磁场H线圈固定嵌入在极靴弧形极面上，保证测试的重复性。上下极靴采用导向弹力结构，提高了测试样品的效率，同时满足稀土永磁磁瓦的退磁曲线测量。

本发明的上述目的得以实现，主要通过以下技术方案：

一、一种基于嵌入线圈双积分法的磁瓦无损测量系统：

包括电磁铁、瓦型极靴组以及分别固定在上、下电磁铁上的上极头和下极头，瓦型极靴组包括分别安装在上极头和下极头上的上极靴和下极靴，包括励磁电源、磁通表、第一测量线圈、第二测量线圈和弹力活动结构，下极靴中沿水平轴向方向嵌有第一测量线圈和第二测量线圈；被测磁瓦位于第一测量线圈之上，上极头和下极头的两侧之间通过弹力活动结构连接实现上下弹力调节，上极靴和下极靴的弧面均与被测磁瓦的弧度吻合；第一测量线圈和第二测量线圈与各自的磁通表连接，电磁铁与励磁电源连接，励磁电源和磁通表分别经D/A转换器、A/D转换器与计算机连接，开关控制器连接D/A转换器和A/D转换器进行转换开关控制。

所述的弹力活动结构包括弹簧、中心极柱和底柱，中心极柱顶端连接上极头，中心极柱底端套在底柱中，弹簧套在中心极柱上，底柱固定连接在下极头上。

所述的第一测量线圈和第二测量线圈的有效匝数N和线圈面积A均相同，且两个线圈反向串联。

所述的第一测量线圈为测量J线圈或者测量B线圈，所述的第二测量线圈为测量H线圈。