專(zhuān)利名稱(chēng)：永磁材料脈沖測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于永磁材料磁性檢測(cè)裝置。
永磁材料磁性能的測(cè)試主要是檢測(cè)出剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度(Br)、矯頑力(bHc，jHc)，最大磁能積(BH)m和磁滯回線等參數(shù)?；痉椒ㄊ菍⒃嚇又瞥蓷l狀或園柱狀，使試樣和磁化裝置構(gòu)成閉合磁路，用沖擊法測(cè)量。目前采用的沖擊法測(cè)量過(guò)程煩雜費(fèi)時(shí)，測(cè)量誤差較大。近幾年發(fā)展起來(lái)的稀土鈷、釹鐵硼等新型永磁材料，具有非常高的矯頑力和磁能積，對(duì)于這些種永磁材料磁性能的測(cè)試，需要3－5倍矯頑力磁化場(chǎng)(大于4MA／m)才能將試樣飽和磁化。目前國(guó)內(nèi)外多采用CL－6型(上海第四電表廠生產(chǎn))，CL－13型(牡丹江電工儀器廠生產(chǎn))和BHH－50型(日本產(chǎn))直流磁性自動(dòng)記錄儀來(lái)測(cè)量永磁材料的磁性能。這種測(cè)量方式需用二套磁體系統(tǒng)，首先將試樣充磁然后通過(guò)記錄儀來(lái)測(cè)量，該系統(tǒng)設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，操作煩鎖。
有鑒于此，本實(shí)用新型目的在于提供一種將充磁與測(cè)量過(guò)程合為一體的永磁材料脈沖測(cè)量裝置，該裝置以380伏市電作為脈沖磁場(chǎng)的供電電源，利用小型磁體產(chǎn)生高磁場(chǎng)，避免使用龐大復(fù)雜的直流穩(wěn)流電源和直流電磁鐵，采用單片機(jī)完成脈沖電源控制，磁場(chǎng)H和磁感應(yīng)B參數(shù)的測(cè)量和數(shù)據(jù)處理，減小了測(cè)試系統(tǒng)的規(guī)模，縮短了測(cè)量過(guò)程。由于將充磁和測(cè)量過(guò)程合為一體，在充磁峰值場(chǎng)達(dá)4.5MA／m的強(qiáng)場(chǎng)下，能夠準(zhǔn)確測(cè)量出矯頑力在1.5MA／m以?xún)?nèi)的永磁材料試樣，使該裝置具有較高的測(cè)量精度和重復(fù)精度。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)永磁材料脈沖檢測(cè)裝置由磁化檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理電路組成，其中磁化檢測(cè)裝置由磁極、磁軛、勵(lì)磁線圈、H探測(cè)線圈、B探測(cè)線圈等組成，勵(lì)磁線圈通過(guò)線圈框架鑲在磁軛內(nèi)，磁極穿過(guò)勵(lì)磁線圈內(nèi)孔通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓與磁軛配合，B探測(cè)線圈通過(guò)絕緣隔離與H探測(cè)線圈圍繞在測(cè)量線圈框架內(nèi)并鑲裝在勵(lì)磁線圈內(nèi)孔。使用時(shí)，將待測(cè)永磁材料試樣送入探測(cè)線圈內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓帶動(dòng)磁極將試樣固定于探測(cè)線圈內(nèi)，測(cè)量時(shí)，通過(guò)由8098單片機(jī)構(gòu)成的控制，數(shù)據(jù)采集和處理電路將H探測(cè)線圈和B探測(cè)線圈的信號(hào)采集處理，并由顯示和打印輸出測(cè)試結(jié)果。
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)成做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。


圖1是本實(shí)用新型的磁化檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處理電路示意圖。
參照?qǐng)D1、2，永磁材料脈沖測(cè)量裝置由磁化檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理電路組成，其中磁化檢測(cè)裝置由調(diào)節(jié)螺栓1、磁極2、磁軛3、勵(lì)磁線圈4、H探測(cè)線圈6、B探測(cè)線圈7等構(gòu)成，其中勵(lì)磁線圈4繞于框架9并鑲裝在磁軛3內(nèi)，磁極2定位于勵(lì)磁線圈4的內(nèi)孔并通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓1與磁軛3配合，B探測(cè)線圈7與H探測(cè)線圈6圍繞在測(cè)量線圈框架5內(nèi)，B探測(cè)線圈7與H探測(cè)線圈6之間通過(guò)絕緣隔離，測(cè)量線圈框架5鑲裝在框架9的內(nèi)孔端側(cè)內(nèi)。
兩只勵(lì)磁線圈4采取同向繞制，線徑φ1.1mm，每個(gè)線圈330匝。
B探測(cè)線圈7靠近試樣8，單向繞制。
H探測(cè)線圈6繞在B探測(cè)線圈7外面，由相等匝數(shù)的兩組正反繞線圈串聯(lián)而成。
參照?qǐng)D2，數(shù)據(jù)處理電路由電源11、8098單片機(jī)14、B積分器12、H積分器13、光電隔離器25、鍵盤(pán)15、顯示器18等部件組成其中電源11通過(guò)交流接觸器10向電路提供電源。勵(lì)磁線圈4直接采用380伏電源，B探測(cè)線圈連接B積分器12并將信號(hào)提供單片機(jī)14，H探測(cè)線圈連接H積分器13并將信號(hào)提供單片機(jī)14，脈沖觸發(fā)電路由觸發(fā)器22、23與二只可控硅24組成，通過(guò)光電耦合器25有效地將強(qiáng)電與弱電隔離，由單片機(jī)14的高速輸出端來(lái)控制可控硅24的觸發(fā)，與單片機(jī)14相配合的鍵盤(pán)15、峰鳴器16、(32KEPROM，16KSRAM，和2KE2PROM)17，顯示器18、打印口19、繪圖儀20完成信號(hào)采集處理，并顯示和打印輸出測(cè)試結(jié)果。
在本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處理電路中，dB／dt信號(hào)探測(cè)線圈靠近試樣單向繞制；dH／dt線圈在外面，由相等匝數(shù)的兩組正反繞線圈串聯(lián)而成。dH／dt、dB／dt信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器積分成H、B信號(hào)供8098單片機(jī)的A／D部件采集。信號(hào)采集系統(tǒng)能自動(dòng)調(diào)整信號(hào)的放大倍數(shù)，這樣便于采集更完整的信號(hào)，有利于提高精度，提高系統(tǒng)的智能化程度。8098單片機(jī)采集到的信號(hào)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)約10K字節(jié)的程序處理扣除積分器漂移、用高斯函數(shù)平滑、渦流校正、用樣條函數(shù)插值、回歸等一系列數(shù)據(jù)處理過(guò)程，計(jì)算出試樣的矯頑力bHc、內(nèi)稟矯頑力jHc、剩磁Br、最大磁能積(BH)m和所加的最大磁場(chǎng)Hm等參數(shù)，同時(shí)算出退磁曲線和磁能積曲線。另外，還有超過(guò)10K字節(jié)的程序用于調(diào)整整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，控制采樣精度和頻度，進(jìn)行探測(cè)線圈校正、單獨(dú)給試樣充磁、控制脈沖放電以及系統(tǒng)的鍵盤(pán)管理。顯示和繪圖儀繪圖程序用于計(jì)算結(jié)果的顯示和打印輸出。
8098單片機(jī)系統(tǒng)采用了32K字節(jié)的EPROM程序存儲(chǔ)器，16K字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器及2K字節(jié)的E2PROM，采用E2PROM保存校驗(yàn)數(shù)據(jù)標(biāo)定參數(shù)極大地提高了系統(tǒng)的智能程度并簡(jiǎn)化了操作過(guò)程。
永磁材料脈沖測(cè)量裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，所具有的優(yōu)點(diǎn)和效果是把永磁材料測(cè)試設(shè)備中的充磁和測(cè)量退磁曲線用的二套電磁鐵結(jié)合為一個(gè)脈沖高場(chǎng)磁體；用8098單片機(jī)構(gòu)成控制、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。這樣，本發(fā)明不但測(cè)量系統(tǒng)簡(jiǎn)單，而且提高了測(cè)量精度和智能化程度。測(cè)量性能的主要技術(shù)指標(biāo)如下表<
>該測(cè)量設(shè)備遠(yuǎn)行安全可靠、操作維修方便，可連續(xù)測(cè)量大量樣品。整個(gè)測(cè)量裝置體積小，總重量只有20Kg。該裝置的電源為交流220伏和380伏市電，而且用電量小，因此它廣泛適用于實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)車(chē)間。該裝置特別便宜，它的價(jià)格為現(xiàn)有的其他類(lèi)型裝置的大約十分之一。
權(quán)利要求1.永磁材料脈沖測(cè)量裝置，該裝置由磁化檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理電路組成，其中磁化檢測(cè)裝置由調(diào)節(jié)螺栓1、磁極2、磁軛3、勵(lì)磁線圈4、H探測(cè)線圈6、B探測(cè)線圈7等構(gòu)成，其特征在于勵(lì)磁線圈4繞于框架9并鑲裝在磁軛3內(nèi)，磁極2定位于勵(lì)磁線圈4的內(nèi)孔并通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓1與磁軛3配合，B探測(cè)線圈7與H探測(cè)線圈6圍繞在測(cè)量線圈框架5內(nèi)，B探測(cè)線圈7與H探測(cè)線圈6之間通過(guò)絕緣隔離，測(cè)量線圈框架5鑲裝在框架9的內(nèi)孔端側(cè)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁材料脈沖測(cè)量裝置，其特征在于兩只勵(lì)磁線圈4采取同向繞制，線徑φ1.1mm，每個(gè)線圈330匝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁材料脈沖測(cè)量裝置，其特征在于B探測(cè)線圈7靠近試樣8，單向繞制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁材料脈沖測(cè)量裝置，其特征在于H探測(cè)線圈6繞在B探測(cè)線圈7外面，由相等匝數(shù)的兩組正反繞線圈串聯(lián)而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁材料脈沖測(cè)量裝置，其特征在于勵(lì)磁線圈4直接采用380伏電源。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型屬于永磁材料磁性檢測(cè)裝置。是一種將充磁與測(cè)量過(guò)程合為一體的永磁材料脈沖測(cè)量裝置。該裝置以380伏市電作為脈沖磁場(chǎng)的供電電源，利用小型磁體產(chǎn)生高磁場(chǎng)，采用單片機(jī)完成脈沖電源控制，磁場(chǎng)H和磁感應(yīng)B參數(shù)的測(cè)量和數(shù)據(jù)處理，由于將充磁和測(cè)量過(guò)程合為一體，在充磁峰值場(chǎng)達(dá)4.5MA/m的強(qiáng)場(chǎng)下，能夠準(zhǔn)確測(cè)量出矯頑力在1.5MA/m以?xún)?nèi)的永磁材料試樣，使該裝置具有較高的測(cè)量精度和重復(fù)精度。
文檔編號(hào)G01R33/12GK2171874SQ9322773
公開(kāi)日1994年7月13日 申請(qǐng)日期1993年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月29日
發(fā)明者王金星, 鮮于澤, 白質(zhì)明, 成正維, 嚴(yán)雪琴 申請(qǐng)人:東北工學(xué)院