沖擊法測(cè)量軟磁環(huán)形試樣磁性內(nèi)容

靜態(tài)磁性能是指鐵磁材料在直流磁場(chǎng)下表現(xiàn)的磁特性，它包括材料的磁化曲線，磁滯回線以及與之相關(guān)的一些常用參數(shù)，如下正航儀器設(shè)備有限公司為您簡(jiǎn)單介紹：

1．測(cè)量前的準(zhǔn)備工作

磁測(cè)量用試樣按其磁化磁路的不同，分成兩種基本形式，即閉合磁路(如環(huán)形或方柜形試樣)和非閉合磁路(又稱開磁路，如條狀或圓柱狀試樣)．環(huán)形試樣可直接繞以線圈通電流磁化，由于螺繞環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)不高，僅幾十奧斯特．因此環(huán)形試樣只適合于飽和磁化場(chǎng)不高的軟磁材料，如高磁導(dǎo)率的鐵鎳合金、鐵鋁合金和各類軟磁鐵氧體．對(duì)于那些需要幾百奧斯特以上才能磁化飽和的軟磁材料或永磁材料，一般都做成條狀，利用大螺線管在開磁路下或利用電磁鐵、磁導(dǎo)儀構(gòu)成閉合磁路進(jìn)行測(cè)量。

環(huán)形試樣應(yīng)做成合適的尺寸，為了位它內(nèi)部磁化均勻，要求試樣的內(nèi)外徑差越小越好．可以用平均半徑代入螺繞環(huán)的磁場(chǎng)公式計(jì)算試樣內(nèi)的磁場(chǎng)，而引起誤差不大。繞制線圈前，應(yīng)先用游標(biāo)卡尺測(cè)出試樣的內(nèi)外徑Rt，x：及它的平均高度，以便計(jì)算試樣的截面積5。防止緊靠試樣繞線時(shí)造成內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致磁性下降，測(cè)量用環(huán)形試樣，一般應(yīng)繞兩組繞組．由于次級(jí)線圈v2是用來(lái)計(jì)算磁通量的變化的，線圈的截面積應(yīng)盡量與試樣一致，因此次級(jí)線圈應(yīng)繞在里面。

在次級(jí)線圈N2外面可用較粗銅線繞初級(jí)線圈，但兩者必須互相絕緣，且都應(yīng)該均勻地繞在試樣的整個(gè)圓周上，初級(jí)線圈風(fēng)的因數(shù)可根據(jù)試樣飽和磁化時(shí)所需的磁場(chǎng)和磁化電流來(lái)確定．磁化電流不宜過(guò)大，因?yàn)閷?dǎo)線發(fā)熱會(huì)引起試樣砒度升高，伎試樣性能發(fā)生變化．飽和磁化所需的磁場(chǎng)，對(duì)金屬軟磁材料約為矯頑力：Hl的10倍，對(duì)鐵氧體軟磁材料，倍數(shù)還要更高些。

2、關(guān)于退磁問(wèn)題

鐵磁材料由于具有磁滯的特點(diǎn)，伎它的磁化狀態(tài)不僅與當(dāng)時(shí)所加的磁場(chǎng)有關(guān)，而且還與其磁化歷史有關(guān)。因此決定一個(gè)試樣的磁化狀態(tài)，不僅要考慮到外加的磁化場(chǎng)，而且還要

考慮到它原來(lái)的磁化狀態(tài)．為了消除原磁化歷史對(duì)測(cè)量的影響，測(cè)量前必須對(duì)試樣進(jìn)行退磁(即回到B一0，H＝o的磁中性狀態(tài))．這一點(diǎn)對(duì)軟磁材料的測(cè)量特別重要，尤其是在測(cè)量鐵磁材料的的時(shí)，退磁是否完全，對(duì)測(cè)量結(jié)果影響很大。

退磁方法有三種，種是熱退磁．它是將試樣加熱到材料的居里溫度以上，然后在無(wú)外場(chǎng)的條件下緩慢冷卻至室溫．這種方法的退磁效果最理想，而且還能消除應(yīng)力，但實(shí)際操作不方便．

第二種方法是直流換向退磁法，即利用直流磁化裝置，先把樣品磁化到飽和，然后在緩慢降低直流磁化電流的同時(shí)，不斷改變電流的方向，直至電流為零．這種退磁法只要電流換向速度適當(dāng)，電流減小速度均勻，退磁效果還是良好的，缺點(diǎn)是重復(fù)性鉸差，操作費(fèi)時(shí)、麻煩．

第三種為交流退磁．它是將正弦交流電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)加在試樣上，然后緩慢降低交流電流，位交變磁場(chǎng)的振幅逐漸平穩(wěn)地減小到零，達(dá)到退磁的目的，如圖7—22所示、例如可采用自鍋?zhàn)儔浩魍舜呕蚶酶袘?yīng)法退磁．自稿變壓器退磁是將它的輸出端直接接樣品初級(jí)繞組，在某一飽和電流下，降低自穩(wěn)變壓器的輸出，一直到輸出電壓為零此法僅需自穩(wěn)變壓器，只要降壓時(shí)平穩(wěn)，緩慢，該方法適合一般測(cè)量時(shí)試樣退磁場(chǎng)。

但要注意自穩(wěn)變壓器調(diào)到最小時(shí)輸出電壓應(yīng)能為零．i，6應(yīng)法退磁浸將感應(yīng)線圈放在交變磁場(chǎng)中，感應(yīng)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流接至試樣初級(jí)，利用感應(yīng)電流先將試樣磁化到飽和，然后將感應(yīng)線圈緩慢地從交流磁場(chǎng)中拉出，試樣內(nèi)的磁場(chǎng)逐漸下降，當(dāng)感應(yīng)線圈遠(yuǎn)離交流磁場(chǎng)后再轉(zhuǎn)過(guò)90。，這時(shí)感應(yīng)線圈內(nèi)電流為零．這種退磁方法效果，特別適合于坡莫合金薄片等高磁導(dǎo)率材料的退磁．

實(shí)驗(yàn)證明，退磁時(shí)使試樣磁感均勻減小比磁場(chǎng)均勻減小要好，因?yàn)閷?duì)高磁導(dǎo)率材料，低場(chǎng)時(shí)H很小的改變就會(huì)引起；的很大變化，因此位試樣磁感均勻減小為好，由于鐵磁材料的磁后效(磁性能隨時(shí)間改變的現(xiàn)象)，試樣退磁后要過(guò)一段時(shí)間性能才能穩(wěn)定下來(lái)．這段穩(wěn)定的時(shí)間視材料不同而有差異，測(cè)量時(shí)，試樣退磁后需放置一定的時(shí)間．

3．磁化曲線的測(cè)量

磁化曲線分基本磁化曲線和起始磁化曲線．基本磁化曲線是指不同磁場(chǎng)H下，所得到的一簇對(duì)稱磁滯回線頂點(diǎn)的連線．基本磁化曲線上每一點(diǎn)都是一個(gè)穩(wěn)定的磁化狀態(tài)．因此，測(cè)量基本磁化曲線時(shí)，對(duì)每一個(gè)磁化電流都要來(lái)回?fù)Q向幾次(即反復(fù)磁化若干次)，位試樣在給定的磁場(chǎng)下達(dá)到穩(wěn)定的磁化狀態(tài)．在磁測(cè)量中，將這種反復(fù)磁化的過(guò)程稱為磁鍛煉．而起始磁化曲線的測(cè)量是在退磁后(即試樣處在B＝0，H＝0狀態(tài))，磁場(chǎng)單調(diào)增加，同時(shí)在不同H下分別測(cè)得HI和Bi。然后連結(jié)各點(diǎn)(風(fēng)，月夕即得起始磁化曲線．測(cè)量起始磁化曲線時(shí)，每點(diǎn)只能測(cè)一次，無(wú)法重復(fù)驗(yàn)證，且后一點(diǎn)的s值又與前一點(diǎn)的有關(guān)，伎測(cè)量誤差每次累加，因此這種方法應(yīng)用不廣．一般書上如沒有特別說(shuō)明時(shí)，所指的磁化曲線都是指基本磁化曲線。

圖7—23為測(cè)量軟磁環(huán)形試樣直流磁化曲線和磁滯回線的原理線路圖．該線路為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局在軟磁合金直流磁性能測(cè)量方法”(GB3657—83)中推薦的．它既適合鐵塔、鐵—鉆—釩、鐵—鋁系等軟磁合金，也適合軟磁鐵氧體材料直流磁性能的測(cè)量．

測(cè)量磁化曲線的步驟如下：

(1)首先應(yīng)用感應(yīng)法對(duì)試樣退磁．如圖所示，將KJ，X；置于z位置，試樣接人退磁回路．調(diào)節(jié)自穩(wěn)變壓器7，，使試樣磁化到飽和．然后將退磁變壓器7的次級(jí)繞組慢慢從退磁變壓器初級(jí)繞組中抽出到距試樣1米遠(yuǎn)的距離，再將它轉(zhuǎn)90—度角，斷開交流電源，退磁完畢．

4、磁滯回線測(cè)量

磁滯回線是鐵磁材料的重要磁特性曲線，由回線可確定材料的剩磁B r，矯頑力Hd等重要參數(shù)．由于實(shí)際上測(cè)量的回線都是指飽和磁滯回線，而軟磁材料的H比5小得多，飽和后B基本不變，因此可利用這一點(diǎn)確定試樣是否到達(dá)飽和。http://66091.cn