規(guī)格:100*100
所屬類型:其它儀器
品牌:永逸
一、概敘
FD-2010SD適用于測(cè)量各種鐵氧體、純鐵、硅鋼、坡莫合金、非晶和納米晶等軟磁材料的起始磁導(dǎo)率μi、大磁導(dǎo)率μm、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs、剩磁Br和矯頑力Hc等。依照沖擊法的測(cè)量原理,采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和A/D、D/A相結(jié)合,以電子積分器取代傳統(tǒng)的沖擊檢流計(jì),實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制下的模擬沖擊法測(cè)量,不僅可以完全消除經(jīng)典沖擊法中因使用沖擊檢流計(jì)所帶來的非瞬時(shí)性誤差,而且測(cè)量精度高、速度快、重復(fù)性好、可消除各種人為因數(shù)的影響,為研究材料磁化過程機(jī)理提供可靠的依據(jù)。整個(gè)測(cè)試過程自動(dòng)完成??衫L制基本磁化曲線、磁導(dǎo)率曲線和磁滯回線,可打印多種格式的測(cè)試報(bào)告。
二、軟磁材料直流磁參數(shù)的定義和解釋
1、初始磁導(dǎo)率μi:定義當(dāng)勵(lì)磁場(chǎng)強(qiáng)H接近無限小時(shí),材料的磁感應(yīng)B與勵(lì)磁場(chǎng)強(qiáng)H的比值。它是判斷磁性材料一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)。要求測(cè)試數(shù)據(jù)在材料的瑞利區(qū)范圍內(nèi)完成。常用的磁性材料瑞利區(qū)范圍見下表:
電工純鐵 | 電工硅鋼 | 鐵氧體 | 坡莫合金 | 非晶及納米晶 |
∠0.01 Oe | ∠0.06 Oe | ∠0.04 Oe | ∠0.01 Oe | ∠0.001 Oe |
對(duì)于高鎳合金材料,在很低的磁場(chǎng)作用下,磁導(dǎo)率表現(xiàn)出明顯的非線性,不能滿足瑞利區(qū)的規(guī)律。一般情況下,采用可以測(cè)量但不是真實(shí)的μi來給出接近的初始磁導(dǎo)率。各國(guó)家對(duì)磁場(chǎng)的規(guī)定如下表:
日本 | 俄羅斯 | 美國(guó) | 中國(guó) | 國(guó)家冶金部 |
∠0.005 Oe | ∠0.005 Oe | 20Gs對(duì)應(yīng)的H | ∠0.001 Oe | ∠0.002 Oe |
2、大磁導(dǎo)率μm:取對(duì)應(yīng)Bi/Hi的大值,作為材料的大磁導(dǎo)率。理論上講采用采用沖擊法進(jìn)行測(cè)量,測(cè)試點(diǎn)越多,測(cè)試步進(jìn)越小,測(cè)試的材料大磁導(dǎo)率越真實(shí)。
3、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs:指材料在勵(lì)磁場(chǎng)強(qiáng)Hi達(dá)到一定強(qiáng)度后,材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bi不再發(fā)生變化,將所對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度定義為材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs。對(duì)于不同的材料,飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs不同,目前現(xiàn)有的軟磁材料一般在2.5T以下。
4、剩磁Br:將材料進(jìn)行飽和磁化后,撤除所施加的外場(chǎng)H(H=0時(shí)),樣品仍然有一個(gè)剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度,我們定義此時(shí)的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度為材料的剩磁。
5、矯頑力Hc:材料在飽和磁化后,撤除勵(lì)磁場(chǎng)強(qiáng)材料退到剩磁Br點(diǎn),這時(shí)候施加反向的勵(lì)磁磁場(chǎng),是材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到零,所施加的方向勵(lì)磁磁場(chǎng)H,我們定義為材料的矯頑力Hc。
三、裝置硬件與軟件的說明
1、FE-2010SD軟磁直流測(cè)量裝置主機(jī):包含程控測(cè)試電源和自動(dòng)切換量程的磁通計(jì)。
1)、程控勵(lì)磁電源:輸入電源:200V±20V,
2)、磁通計(jì):0.25mWb~20mWb自動(dòng)切換量程,小靈敏度:0.05μWb(沖擊法)。
2、AD/DA數(shù)據(jù)采集卡:16Bit±1/2LSB,轉(zhuǎn)換精度:0.03%。
3、純鐵標(biāo)準(zhǔn)樣品,用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)。
4、聯(lián)想品牌計(jì)算機(jī)和HP激光打印機(jī)。
5、測(cè)試軟件:運(yùn)行于WIN9X/ME/NT/2K/XP等操作系統(tǒng)下,有數(shù)據(jù)庫(kù)功能。操作簡(jiǎn)單,可直接輸出測(cè)試數(shù)據(jù)表格,也可生成初始磁化曲線、磁滯回線報(bào)告。
6、根據(jù)國(guó)標(biāo),已經(jīng)將常見的環(huán)形、EE形、EI形、雙園孔型等做在樣品庫(kù)中,用戶只需要直接輸入樣品的外觀幾何尺寸,軟件根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)直接換算材料的有效磁路長(zhǎng)度Le和有效面積Ae。
四、測(cè)試方法的選擇
本裝置有兩種測(cè)試方法供用戶選擇,測(cè)試方法分別為:沖擊法和掃描法。一般情況下,對(duì)于材料進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量,推薦使用沖擊法;掃描法一般推薦在快速測(cè)量Hc相對(duì)較大的材料檢驗(yàn)中使用。
五、測(cè)試樣品的準(zhǔn)備和操作過程
1、標(biāo)準(zhǔn)樣品的制備:國(guó)標(biāo)要求在測(cè)量時(shí),好使用標(biāo)準(zhǔn)樣品。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品的要求,儀環(huán)形樣品為例一般要求為壁厚W為材料直徑D的1/6以內(nèi)。用戶可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行樣品的準(zhǔn)備和制作。
2、所加工的樣品好采用熱處里進(jìn)行材料軟化。
3、經(jīng)過熱處理后的樣品,可以直接進(jìn)行測(cè)試,不需要退磁,測(cè)試完成后,需要重復(fù)測(cè)試,測(cè)試前可以采用我們?cè)O(shè)備的自動(dòng)消磁功能,對(duì)材料進(jìn)行交流退磁。
4、測(cè)試前對(duì)樣品繞線的計(jì)算和操作:
1)、開機(jī)進(jìn)入測(cè)試程序,選擇所測(cè)試樣品的形狀,根據(jù)要求的幾何尺寸進(jìn)行測(cè)量,并填入相關(guān)表格中。
2)、然后點(diǎn)擊“其它”,程序自動(dòng)計(jì)算出材料的有效磁路長(zhǎng)度Le和有效截面積Ae。
3)、熟悉材料測(cè)試要求H的測(cè)試員,自己可以根據(jù)所配電源的實(shí)際情況,按大輸出電流來確定所繞的勵(lì)磁初級(jí)的匝數(shù),計(jì)算公式為H=NI/Le,為方便操作,軟件也添加了自動(dòng)計(jì)算功能,用戶只需要輸入匝數(shù),軟件將給出大勵(lì)磁的場(chǎng)強(qiáng)Hs,用戶根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整。
4)、繞線要求內(nèi)圈為次級(jí)感應(yīng)線圈,初級(jí)為外層,這樣可以避免由于空氣磁通的影響,造成測(cè)試數(shù)據(jù)的誤差。內(nèi)層線圈與測(cè)試樣品之間要進(jìn)行絕緣處里,好采用軟布對(duì)樣品進(jìn)行包裹后在進(jìn)行繞線。次級(jí)感應(yīng)線圈和初級(jí)勵(lì)磁線圈之間也采用同樣的方法進(jìn)行處里。
5)、樣品準(zhǔn)備完成后,將樣品的初級(jí)和次級(jí)分別接在裝置的測(cè)試夾上,注意將漆包線的線頭清理干凈,確保與鍍金測(cè)試夾良好接觸。
6)、設(shè)定所測(cè)試條件
·初始磁導(dǎo)率勵(lì)磁場(chǎng)強(qiáng)Hi;
·步進(jìn)系數(shù)dB;
·大勵(lì)磁磁場(chǎng)Hm(此功能為鎖定Hm測(cè)量);
·大磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm(此功能為鎖定Bm測(cè)量);
·選擇采用沖擊法或掃描法進(jìn)行測(cè)量,并設(shè)定沖擊間隔時(shí)間Tsw,對(duì)于磁滯較大的樣品,時(shí)間間隔選擇長(zhǎng)一點(diǎn),測(cè)試B值更準(zhǔn)確;
·選擇測(cè)試相關(guān)的參數(shù):磁化曲線、磁滯回線、以及磁特性參數(shù)等。
7)、填寫測(cè)試樣品的編號(hào)、材料類型、環(huán)境溫度濕度和測(cè)試日期,以及測(cè)試人員姓名等。
8)、參數(shù)設(shè)置完成,進(jìn)行測(cè)試。
六、測(cè)試過程中的注意事項(xiàng)
1、先開啟測(cè)試軟件,進(jìn)入測(cè)試程序,然后開啟測(cè)試電源。
2、點(diǎn)擊“測(cè)試”,系統(tǒng)進(jìn)入計(jì)算機(jī)控制狀態(tài),會(huì)先提示用戶是否采用電源對(duì)樣品進(jìn)行“退磁”處理,一般選擇退磁處理。
3、退磁處理完成后,直接開始進(jìn)行測(cè)試,采用掃描法進(jìn)行測(cè)試,速度比較快,大約在60秒內(nèi)完成測(cè)試,一般推薦在樣品比較多的情況下對(duì)材料進(jìn)行比較基本的測(cè)量。如需要進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量,請(qǐng)用戶選擇采用沖擊法進(jìn)行測(cè)試。
4、采用“沖擊法”測(cè)量,測(cè)試過程比較緩慢,整個(gè)過程在沖擊間隔時(shí)間Tsw設(shè)定為2秒的情況下,大約需要10分鐘,軟件屏幕自動(dòng)顯示沖擊過程中電流I與磁感B的變化。如出現(xiàn)測(cè)試過程超過20分鐘,請(qǐng)用戶檢查輸入?yún)?shù),并進(jìn)行修改。
5、測(cè)試完成后,所選中的測(cè)試參數(shù)數(shù)據(jù)將直接填寫在表格區(qū)中。用戶可選擇是否對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。
6、用戶可以通過點(diǎn)擊“測(cè)試波形”、“磁滯回線”、“磁化曲線”等進(jìn)行頁(yè)面切換,有必要打印的可選擇所顯示的界面進(jìn)行打印。
7、測(cè)試完成后,先關(guān)電源,再退出測(cè)試程序。
七、測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度
1、閉路樣品測(cè)量指標(biāo)
被測(cè)參數(shù) | Bs | Br | Hc | Pu | μi | μm |
不確定度 | 1.0% | 1.0% | 1.5% | 1.0% | 5.0% | 2.0% |
重復(fù)性(恒溫) | ±0.5% | ±0.5% | ±0.5% | ±0.5% | ±3.0% | ±1.0% |
2、開路樣品測(cè)量指標(biāo):
被測(cè)參數(shù) | Bs | Br | Hc | Pu | μi | μm |
不確定度 | 2.0% | 2.0% | 2.0% | 2.0% | 10.0% | 5.0% |
重復(fù)性(恒溫) | ±0.5% | ±0.5% | ±0.5% | ±0.5% | ±3.0% | ±1.0% |
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