[其他]磁性标度装置

说明书

本发明涉及一种包括有磁性标度装置的测量系统，更具体涉及与所述磁性标度装置一起使用的一种磁性介质的改进措施。

众所周知，利用磁性标度装置来测量长度或角度的测量系统（该系统可适用于数字显示装置），其特征在于测量的高精度和在不同工业领域中的适用性。近来，磁性标度装置型的测量系统也在自动控制领域中被广泛采用。一种带有上述类型磁性标度装置的测量系统包括有一个磁性标度装置，其中以规定间距排列着多个交流磁化的模块，还包括一个可活动的磁头，该磁头面对所述多个交流磁化的模块中的任何所需的一个。具有了上述测量系统，不论磁性标度装置或者磁头固定均可，固定了这个，则另一个就连到一个可动物件上。当所述可动物件被移动时，以磁头产生的信号便被电处理，由此来测量所述可动物件移动的距离。

与上述磁性标度装置一起使用的磁性介质需具有磁性，例如：高于300奥斯特的矫顽力（Hc），以排除外磁场效应的影响;还要具有高于1，000高斯的剩磁通密度（Br），产生较大功率的信号。迄今为止，一种满足上述磁性要求且具有良好可加工性的磁性介质已经由以铜、镍和铁为基础的合金制备而成。这种合金材料已经按例如以下成分来生产：铜占65-75%的重量，镍占17-30%的重量，铁占大于5%或更高百分比的重量。

当上述合金在约600℃的温度下承受老化处理时，其矫顽力增加，而这有助于老化处理之后的冷加工。因此，所述合金提供了易于制成作磁性标度装置用的板材或园杆。尽管如此，已经发现所述合金仍然具有许多弊端。

本发明已用实验的方法发现以下事实：首先，铜-镍-铁合金以镍作为公共成分的同时，具有含富铜镍及铁镍的结构。显然所述铜-镍结构的铜部份要受到偏析。所述偏析导致已在这种偏析区稳定下来的粒子数的变化，也就不能保证均匀的磁性，而且导致磁性标度装置的精度下降。结果，整个来说所述铜-镍-铁合金不能具有均匀的磁性。这一事实已被本发明人用实验方法发现。所以，消除上述偏析对于上述类型的磁性介质非常重要。

其次，铜-镍-铁合金具有13.5×10^-6-14.0×10^-6/℃的热膨胀系数。另一方面，为固定上述铜-镍-铁合金制的磁性标度装置的支架，通常用的是铁，铁具有比所述合金更小的热膨胀系数（10.0×10^-6-11.0×10^-6/℃）。所以，当由上述合金组成的磁性标度装置在其两头被所述铁支架固定时，磁性标度装置会因温度变化发生驰垂，或受到张力，由此导致测试仪器误差。

本发明人的实验证明：在用具有13.5×10^-6/℃的热膨胀系数的铜-镍-铁合金制备好一根长度为一米，直径为2毫米的磁性标度装置的情况下，当温度出现10℃的变化时，在所述磁性标度装置与具有10.0×10^-6/℃热膨胀系数的铁支架间其长度差会有35微米。

第三，铜-镍-铁合金具有例如13.000-14，000公斤/毫米²的小杨氏模量。因此，当上述磁性标度装置（直径为2毫米，长度为1米），由上述铜-镍-铁合金制备而成且其两端由铁支架固定时，发生在磁性标度装置中部的驰垂就变得十分明显，以致不可忽视。也就是说，在磁头移动方向上，磁性标度装置严重倾斜。这一弊端也引起测试仪器误差。

考虑到上述事实本发明已被完成，本发明还用来提供一种不太可能引起上述偏析现象的作磁性标度装置用的磁性介质，这种磁性介质有助于提高磁性标度装置的测试仪器精度，並可将部件热膨胀系数引起的测试仪器误差减至最小，而且具有高抗磨力。

为达到以上目的，本发明提供一种用于磁性标度装置的磁性介质，所述磁性介质由一种以铬-钴-铁为基础的合金制备而成，该合金的成分是：铬的重量百分比占15-40%，钴的重量百分比占5-35%，钛、钒、锆、铌、钼、钨、锰、镍、硅、铜、锌、锗及钽其中之一或它们的混合物的重量百分比占0.1-5%，剩余物为铁。

所述磁性介质具有300-1000奥斯特矫顽力Hc、700-1500高斯的剩磁通密度Br，350-600的硬度Hv，9.5-11.5×10^-6/℃的热膨胀系数，以及20，000-23，000公斤/毫米²的杨氏模量。

已经稳定下来的粒子数在5.4×10¹⁴/毫米³与5.1×10⁹/毫米³间的范围内，介入的粒子数限定为589/毫米²或更少。