2022-07-18 09:05:28 由 yihong 发表
一般用磁通计和亥姆霍兹线圈测量磁矩是一种测试永磁材料的便捷方法。 其他值，例如工作磁通密度（Bd), 工作场强 (Hd), 矫顽力 (Hc),剩余磁通密度（Br)，最大能量积 (BHmax) 可以是从测量的力矩值得出。 虽然这种方法不如与磁滞图测量一样准确，测量过程简单，价值是有用和可靠的，并且设备成本大大降低。
进行力矩测量
Lake Shore 480 型磁通计和亥姆霍兹线圈的特点简化了测量过程。 480 型磁通计自动检索线圈电阻和亥姆霍兹常数来自线圈连接器中的 PROM充电。 只需要两个通量计设置：RANGE 和选择MOMENT 单位 = 韦伯·厘米。
当与亥姆霍兹线圈一起使用时，磁通计提供了一个值当磁铁放置在试样之间时，试样的磁矩线圈与线圈轴对齐并旋转 180 度或撤回。480 型可轻松适应磁矩测量单样品提取、带样品旋转的双提取或旋转线圈内的样品。 可靠的测量更多的是始终遵守记录在案的测试程序和操作员舒适度与测量方法相比，选择更好的测试方法。记录此值以用于后续计算。 磁通计和亥姆霍兹线圈也可以与非磁性样品夹具一起使用确保连续测试样品的一致性。
480型磁通计
FH-6 亥姆霍兹线圈
反冲磁导率和磁导率系数值
除了测得的磁矩值外，反冲磁导率（mrec）和磁导率系数（Bd/高清)测试磁铁的值为后续计算需要。反冲磁导率可从磁铁供应商规格表。磁导率系数是一个函数磁铁几何形状，如长度和直径。比磁导率特定磁铁的系数可从出版的方程式或图表；例如，参见Rollin J.Parker在永磁（John Wiley and Sons，1990）。磁性长度这些公式中使用的并不总是磁铁的物理长度。对于恒定横截面、高矫顽力磁体、磁性和物理磁性可以假设长度相等。对于铝镍钴磁体，磁性长度为磁铁物理长度的70%。
图1是以下公式的图形表示：
图 1：第二象限
推导本征磁通密度
永磁体测试中感兴趣的磁矩一般为定义为每单位体积磁体的固有磁通密度。 基于磁矩测量和测量的磁体体积，本征可以计算通量密度 Bdi。
为了计算方便，将韦伯换算为每平方厘米 高斯：
计算正常工作点（场强）
计算正常工作点（通量密度）
计算剩余磁通密度
计算矫顽力（直线近似）
如果磁体材料表现出显着性，该值将不准确膝盖在第二象限。
计算磁铁最大能量积
例子
27 级钕铁硼磁铁的实际测量值和计算值如下所示。 磁铁的直径为 0.375 英寸，0.125 英寸长，磁铁体积为 0.226 cm3.
The vendor values are: Hc = 9650 oersteds
Br = 10850 gauss
BHmax = 27 x 106 gauss•oersteds
Recoil Permeability = 1.1
基于 0.333 的长径比，磁导系数为0.861。
使用 480 型磁通计和 FH-6 亥姆霍兹线圈，样品的测量磁矩：
m = 23.26 m weber•cm
Bdi = [23.26 x 10-6 wb•cm / 0.226 cm3] x 108 = 10,292 gauss
Hd = 10,292 / (0.861 + 1) = 5530 oersteds
Bd = 10,292 – 5530 = 4762 gauss
BdHd = 26.33 x 106 gauss•oersteds (operating energy product)
Br = [10,292 (1.1 + 0.861)] / (0.861 + 1) = 10,845 gauss
Hc » 10845 / 1.1 = 9859 oersteds
亥姆霍兹线圈的设计与制造
Lake Shore 的亥姆霍兹线圈易于使用，包括工厂校准。对于线圈组的局部制造是首选的应用，设计包括构建、缠绕和校准亥姆霍兹线圈的参数这里。 最终线圈直径通常由可用材料决定。对于直径超过 4 英寸线圈，工程塑料非常昂贵。一些重型PVC排水管可以适应建造双线圈形式。 图 2 说明了与线圈和测试样本大小相关的设计规则。
图 2：亥姆霍兹线圈设计规则
对于局部制造的线圈，亥姆霍兹线圈常数 K 可以是使用以下公式计算或测量。 计算值当线圈以正常护理方式缠绕时，可提供 5% 至 10% 的准确度。亥姆霍兹常数以韦伯·厘米每伏·秒表示，可以缩小到厘米； 480 型磁通计的设计用于输入以厘米为单位的亥姆霍兹线圈常数。
为了获得更高的精度，亥姆霍兹常数可以从直流电流时产生的磁场的高斯计读数应用于线圈。 注意：确保施加的电流不超过线圈导线尺寸的额定值。 准确度取决于使用的仪器和在定向高斯计探头时的注意事项线圈组的中心。 精度可以达到 1% 以上。 准确的测量每提供电流产生的场会产生一个值有时称为线圈灵敏度。 如果线圈灵敏度表示为高斯每安培.
