[发明专利]一种磁矩测试仪的校准方法

说明书

本发明公开了一种磁矩测试仪的校准方法，该方法主要包括六大步骤，分别为利用若干块充磁的永磁体构建稳定磁场组件，该磁场组件的磁场方向平行且分布均匀；将磁场组件固定在测试线圈中心，保证磁场方向与测试线圈的主轴方向一致；镍标准样品进行处理并放入均匀磁场内进行饱和磁化；磁通计数据调零，抽拉镍标准样品到远处，记录磁通计读数；综合上述步骤计算测试线圈的常数和根据镍标准样品的不确定度及测试过程分析系统的不确定度，完成仪器的校准；这种磁矩测试仪的校准方法具有测试准确、便捷，校准效率高等优点。

技术领域

本发明涉及一种新型校准方法，具体是指一种磁矩测试仪的校准方法。

背景技术

磁矩全称“磁偶极矩”，是描述铁磁材料特别是永磁材料磁性强弱的重要参数。磁矩最常用的测试方法是根据国际电工委员会的标准IEC60404-14（抽拉或旋转法测试铁磁材料磁偶极矩）开展的。在生产与贸易过程中，人们有时也用磁通，实际为“开路磁通”测试结果来描述永磁体的磁性能，对于特定的测试装置，磁通与磁矩可以通过线圈常数进行换算。

按照IEC60404-14方法设计的磁矩（磁通）测试仪主要由磁通计与测试线圈组成，该仪器的校准是通过对磁通计与测试线圈分别校准开展的：

一、磁通计是测量磁通（量）的一种磁测量仪器，常用的有磁电式、电子式和数字积分式三种类型，主要通过互感法或伏秒法进行校准与溯源。

二、测试线圈最常见的是“亥姆赫兹线圈”（亥姆霍兹线圈是用两个半径和匝数完全相同的线圈，将其同轴排列并令间距等于半径，串接而成的线圈），另外螺线管、以及J.Lüdke等人提出的补偿型磁矩测试线圈也有类似功能。测试线圈的校准需要在零磁场环境下通入稳恒电流测试磁场大小，进而得到测试线圈的常数。

然而，全世界范围内真正零磁场实验室也屈指可数，所以测试线圈的校准难以在行业内推广，缺少了测试线圈的校准将直接影响测试的准确性与可靠性，进而可能带来诸多贸易纠纷。

虽然IEC60404-14提出了利用镍的饱和磁矩对系统进行校准，但此标准中要求将测试线圈放入稳恒磁场内部，而很多测试线圈的尺寸非常大，例如市场上的亥姆赫兹线圈有的直径达到一米以上，所以磁化装置需要更加庞大，这大大增加了操作难度与可行性。另外此标准也缺乏对镍标准样品的详细介绍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种准确、便捷，校准效率高的磁矩测试仪校准方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种磁矩测试仪的校准方法，包括如下步骤：

步骤一，利用若干块充磁的永磁体构建稳定磁场组件，该磁场组件的磁场方向平行且分布均匀；

步骤二、将永磁体构建的磁场组件固定在测试线圈中心，磁场方向与测试线圈的主轴方向一致；

步骤三、选取尺寸与测试样品相近的镍标准样品，该镍标准样品先在酒精与丙酮中超声清洗，然后将镍标准样品放入干燥氢气下在1220K温度炉内退火2h，使镍标准样品的微观粒度尺寸在100μm，最后将镍标准样品放入磁场组件产生的均匀磁场内进行饱和磁化；

步骤四、将磁通计数据调零，抽拉镍标准样品到远处，记录磁通计读数；

步骤五、根据镍标准样品已知磁矩值与测得的磁通计读数，利用公式j=Δϕ/k_H算出测试线圈的常数k_H，其中，j为磁矩值大小，Δϕ为测得的磁通变化量，k_H为测试线圈的常数；

步骤六、根据镍标准样品的不确定度及测试过程分析系统的不确定度，完成仪器的校准。

所述的步骤一中，磁场方向的一致性需通过磁强计空间扫描方式来确认；另外，永磁体本身的磁性能需满足如下条件：