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采用提拉法測試永磁材料磁矩拉出距離的分析建議使用FE-2100MD稀土永磁品質(zhì)參數(shù)測試儀

發(fā)布時間：

2019-07-16

來源：

www.fti168.com

采用提拉法測試樣品磁通（磁矩），與提拉距離與線圈的線圈常數(shù)以及被測磁體的磁矩（體積、形狀和材料磁特性）有關(guān)聯(lián)。一般沒有明確的規(guī)定和細(xì)致分析，而是根據(jù)經(jīng)驗來操作。

　　采用提拉法測試樣品磁通（磁矩），與提拉距離與線圈的線圈常數(shù)以及被測磁體的磁矩（體積、形狀和材料磁特性）有關(guān)聯(lián)。一般沒有明確的規(guī)定和細(xì)致分析，而是根據(jù)經(jīng)驗來操作。即小型磁鋼拉出距離大于1m左右，大型磁鋼甚至要求拉出3m以上。

在采用一維亥姆霍茲線圈測試磁鋼磁矩時，一般采用樣品在線圈中進行翻轉(zhuǎn)，對應(yīng)測試值為2倍磁矩更方便準(zhǔn)確。

　　在使用三維亥姆霍茲線圈對磁鋼進行分量磁矩的檢測，不便進行磁體翻轉(zhuǎn)，需要對拉出距離進行一定分析后確定。下面舉例是針對直徑160mm的單匝標(biāo)準(zhǔn)一維亥姆霍茲線圈，按磁體樣品主軸方向與線圈平面正交，使感應(yīng)相對線圈最大，從線圈中心水平拉到不同距離，觀察磁通和磁場強度的變化（對亥姆霍茲上、下線圈的作用）來進行分析，材料選擇N35磁鋼。

一、磁場分析

 1、線圈磁通與相應(yīng)位置的比例表（上下線圈的磁通總和）

樣品N35（X，Y）

0m，40mm

0.5m，40mm

1.0m，40mm

1.5m，40mm

Φ5*5mm

1.05002*10-6 Wb

-4.3034*10-9 Wb

-1.02932*10-9 Wb

-5.0048*10-10 Wb

1

4.098 ‰

0.980 ‰

0.477 ‰

Φ10*10mm

8.4141*10-6 Wb

-3.4157*10-8 Wb

-8.2297*10-9 Wb

-4.0036*10-9 Wb

1

4.060 ‰

0.978 ‰

0.476 ‰

2、線圈磁場值與相應(yīng)位置比例表（上下線圈表面的中心點對應(yīng)磁場）

 

樣品N35

0m，40mm

0.5m，40mm

1.0m，40mm

1.5m，40mm

Φ5*5mm

284.6558uT

0.1072 uT

0.0258 uT

0.0125 uT

1

0.3766 ‰

0.0906 ‰

0.0439 ‰

Φ10*10mm

2254.8 uT

0.8587 uT

0.2066 uT

0.1004 uT

1

0.3808 ‰

0.0916 ‰

0.0445 ‰

3、中心磁場與位移磁場分布圖：

4、獲得結(jié)論： 不同尺寸樣品對相同距離的磁場削減比例基本相同。

二、計算分析：

　　據(jù)此，為簡單計算，我們可以根據(jù)被測試樣品的總磁矩來確定材料的拉出距離對測試磁通（磁矩）真值的影響。并根據(jù)線圈常數(shù)確定線圈對應(yīng)的匝數(shù)來計算磁通近似結(jié)果，以及按磁通（磁矩）要求的最小分辨率來確定移除距離。

　　例：繼續(xù)按160mm線圈，線圈常數(shù)設(shè)計按K=0.005cm計算，要求磁矩分辨率達(dá)到0.1uWb*cm來考量。采用湖南永逸科技有限公司設(shè)計的“FE-2100MD稀土永磁品質(zhì)參數(shù)測試儀”對兩個規(guī)格的磁通（磁矩）進行計算（見下圖界面）：

 

獲得兩款磁鋼對應(yīng)的磁通和磁矩分別為：

1），Φ5*5mm樣品：Φ=2.359mWb，m=118 uWb*cm；

2），Φ10*10mm樣品，Φ=18.85mWb，m=942.5 uWb*cm；

　　根據(jù)要求分辨率達(dá)到0.1uWb*cm條件，即Φ5*5mm樣品要求衰減1000倍，Φ10*10mm要求衰減10000倍左右，參考“磁場分析”中磁通感應(yīng)衰減比例系數(shù)，Φ5*5mm樣品拉出1m即可，Φ10*10mm需要拉出距離超過1.5m。

三、建議：用戶可直接參考“磁場分析”中，磁通衰減比例，根據(jù)被測試磁鋼的總磁矩，以及磁矩分辨率的最小要求，自己計算和確定拉出距離。也可在環(huán)境磁場比較穩(wěn)定的空間中，將被測磁鋼水平拉遠(yuǎn)到一定距離，磁鋼進行翻轉(zhuǎn)，觀察對應(yīng)線圈的磁通變化量進行確定（該方法的計算可參考“磁場分析”中與相應(yīng)位置比例表），在此不再進行相關(guān)計算分析。