專利名稱：磁體快速無損測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于磁性測量領(lǐng)域，特別是指一種用于高矯頑力、高性能永磁材料的快速無損測試裝置。
眾所周知。永磁材料測試儀是磁性材料應(yīng)用中廣泛使用的測試設(shè)備。常用的測試方法有三種，既磁通計(jì)法、模擬磁路法和高斯計(jì)測表面場法。模擬磁路法是用閉合磁路來模擬工作磁路，在模擬的閉合磁路中用高斯計(jì)測出磁感應(yīng)強(qiáng)度并以此來確定磁體的性能，其典型工作方式是比較測量法，用一組導(dǎo)磁材料與待測磁體形成一個帶有測試氣隙的測試磁路，定位待測磁體的兩個導(dǎo)磁極頭各有一個充磁線包，高斯計(jì)的測試筆頭放在測試氣隙中，用標(biāo)準(zhǔn)磁體校正后測出磁感應(yīng)強(qiáng)度既為磁性能的比較值。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是測試準(zhǔn)確，通常誤差在一個磁能積以內(nèi)，其缺點(diǎn)是測試速度慢，測試結(jié)果隨溫度變化而變化。
磁通計(jì)法的典型測試方式是將待測磁體充磁后，用磁通線圈套住待測磁體，從平行于磁體磁極的位置抽拉至磁體磁極垂直的位置，讀出磁通表的讀數(shù)即可得到磁體磁性能的數(shù)值，該方法的優(yōu)點(diǎn)是測試速度快，缺點(diǎn)是測試結(jié)果誤差大，對于高性能永磁體通常誤差在兩個磁能積以內(nèi)，并且該方法溫度誤差大，測試結(jié)果隨溫度變化而變化。
高斯計(jì)測表面場法是用高斯計(jì)直接測出磁體表面磁感應(yīng)強(qiáng)度，來確定磁體的性能。其典型測試方式是待測磁體與高斯計(jì)的位置固定，將待測磁體充磁并使用標(biāo)準(zhǔn)磁體校正后，直接使用固定的高斯計(jì)測量磁體的表面場并以此直接得出待測磁體的磁性能。該方法的優(yōu)點(diǎn)是快速簡單，其缺點(diǎn)在于測試誤差大，測試結(jié)果隨溫度變化而變化，測試中待測磁體帶有很高的剩磁，易損傷磁體。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種測試結(jié)果不隨溫度變化，測量誤差小，對磁體無損傷，測試簡便快速的磁體快速無損測試裝置。
本實(shí)用新型以如下方式實(shí)現(xiàn)。
一種磁體快速無損測試儀，應(yīng)用模擬磁路法測量原理，它由測試磁路、氣控氣冷裝置、充消磁控制電路、測量顯示面板等組成。其中測試磁路是由高斯計(jì)的測試筆頭、導(dǎo)磁墊塊、測試氣隙、兩個磁體限位活動墊塊、待測磁體、溫度校正套環(huán)、充消磁線包構(gòu)成。其中待測磁體為任意形狀、任意大小的永磁材料。導(dǎo)磁墊塊與磁體限位活動墊塊是由軟磁材料制成，可以是任意形狀，但是導(dǎo)磁墊塊、磁體限位活動墊塊、測試氣隙與待測磁體必須組成一個閉合磁回路。在閉合磁回路中，測試氣隙的數(shù)量可以是一條～五條，且每條測試氣隙沿磁路環(huán)繞方向的寬度為1毫米～10毫米，高斯計(jì)測試筆頭伸入兩個導(dǎo)磁墊塊所組成的氣隙中進(jìn)行測量。每個磁體限位活動墊塊在氣控氣冷裝置的控制下，可以通過導(dǎo)磁墊塊上的導(dǎo)向孔活動進(jìn)出外側(cè)套有溫度校正套環(huán)的待測磁體，并將其限位于充消磁線包中心孔的中央，待測磁體的兩個端面與磁體限位活動墊塊相接，以保證待測磁體與磁體限位活動墊塊等組成閉合磁回路。由軟磁材料制成的溫度校正套環(huán)的形狀和大小由待測磁體確定，其橫截面積與待測磁體的橫截面積之比小于0.5，它的作用是使測試結(jié)果不受溫度影響且具有限位功能。充消磁線包可以是一個整體，也可分離成若干部分，為保證其工作溫度的相對穩(wěn)定，它裝在由非導(dǎo)磁材料制成的氣罩內(nèi)，氣罩的形狀和大小由充消磁線包及線包架確定。在氣罩上安裝有兩個獨(dú)立的進(jìn)氣口和兩個獨(dú)立的出氣口，有其內(nèi)部裝有兩個隔斷層，充消磁線包被夾在隔斷層的中間，作為冷卻用的壓縮空氣可在氣罩內(nèi)形成兩股氣流，一股環(huán)繞充消磁線包冷卻其外側(cè)，一股通過充消磁線包的中心孔及線包繞線冷卻其內(nèi)側(cè)，冷卻快速有效，且不受強(qiáng)磁場的影響。在充消磁線包及充磁電流相同的條件下，充消磁線包的中心孔內(nèi)的磁場可達(dá)5000奧斯特～100000奧斯特，以充飽性能很高的待測磁體，同時又可達(dá)到很好的消磁效果，當(dāng)待測磁體退出時，其端面的表面剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度小于200高斯，從而保證在測試時待測磁體可以快速進(jìn)出，并且不會因?yàn)槠溟g強(qiáng)烈吸合而損傷待測磁體。
本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的磁體快速無損測試儀，即可用于測試待測磁體相對磁性能的比較值，也可用于測試直接表示磁體性能的三個參數(shù)，既剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度、矯頑力和最大磁能積。由于使用了溫度校正套環(huán)及合理的冷卻方式，從而保證了測試結(jié)果不隨溫度變化，測量精確，簡便快速，不易損傷待測磁體，特別適于高矯頑力、高性能永磁材料的大批量生產(chǎn)測試使用。


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圖1是本實(shí)用新型的測試磁路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的氣控氣冷裝置示意圖。
圖3是本實(shí)用氣罩內(nèi)冷卻氣流示意圖。
圖4是本實(shí)用新型充消磁電路框圖。
以下結(jié)合附圖詳述本實(shí)用新型的實(shí)施例。
參照圖1，本實(shí)用新型的測試磁路是由高斯計(jì)15的測試筆頭1、導(dǎo)磁墊塊2、氣隙3、兩個磁體限位活動墊塊4、待測磁體5、溫度校正套環(huán)6、充消磁線包7構(gòu)成。其中待測磁體5為任意形狀、任意大小的永磁材料，導(dǎo)磁墊塊2與磁體限位活動墊塊4是由軟磁材料制成，可為任意形狀。套在待測磁體5外側(cè)的溫度校正套環(huán)6是由軟磁材料制成，其形狀和大小由待測磁體5確定，待測磁體5的兩個端面與磁體限位的活動墊塊4相接，溫度校正套環(huán)6的橫截面積與待測磁體5的橫截面積之比小于0.5。溫度校正套環(huán)6的作用是使測試結(jié)果不受溫度影響且具有限位功能。當(dāng)待測磁體5的溫度系數(shù)在萬分之三以下時，也可以不使用溫度校正套環(huán)6或改為非導(dǎo)磁材料制作，只起限位作用。由導(dǎo)磁墊塊2、磁體限位活動墊塊4、氣隙3、與外側(cè)套有溫度校正套環(huán)6的待測磁體5組成一個閉合磁回路，在閉合磁回路中，由兩個導(dǎo)磁墊塊2組成的氣隙3的數(shù)量可以是1條～5條，且每條氣隙3沿磁路環(huán)繞方向的寬度為1毫米～10毫米，高斯計(jì)15的測試筆頭1伸入氣隙3中進(jìn)行測量。磁體限位活動墊塊4與氣缸11的連接軸12固定在一起，其一端可以進(jìn)入充消磁線包7的中心孔8內(nèi)，也可以將兩塊磁體限位活動墊塊4中的一塊固定，使其成為固定的磁體限位活動墊塊。在氣控氣冷裝置的控制下，磁體限位活動墊塊4通過導(dǎo)磁墊塊2上的導(dǎo)向孔10活動進(jìn)出外側(cè)裝有溫度校正套環(huán)6的待測磁體5，并將其限位于充消磁線包7的中心孔8的中央。
充消磁線包7可以是一個整體，也可以是分離的若干部分組成，它位于導(dǎo)磁墊塊2、磁體限位活動墊塊4、氣隙3和待測磁體5所組成的閉合磁回路中，并用兩個螺柱13和螺母14將線包架9固定在導(dǎo)磁墊塊2上。充消磁線包7可以使用普通密繞絕緣導(dǎo)線繞制在線包架9上，也可以用空心導(dǎo)線且使用水冷方式，也可以使用冷卻層將每層導(dǎo)線隔離。在充消磁電路控制下，充消磁線包7的中心孔8內(nèi)的磁場可達(dá)5000奧斯特～100000奧斯特，以充飽性能很高的磁體，同時又可達(dá)到很好的消磁效果，待測磁體5退出時其端面的表面剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度小于200高斯。
參照圖2、圖3，本實(shí)用新型的氣控氣冷裝置由氣控和氣冷兩部分組成，氣控和氣冷裝置共用一個氣源20、凈化器21、油霧器22。氣控裝置由進(jìn)排氣管23、兩個氣缸11、活塞連接軸12、氣動開關(guān)24、磁體限位活動墊塊4組成。通過兩個氣動開關(guān)24不同的工作方式來控制兩個氣缸11的活塞連接軸12的運(yùn)動，達(dá)到磁體限位活動墊塊4活動進(jìn)出待測磁體5的目的。
氣冷裝置由可分離的一組由非導(dǎo)磁材料制成的氣罩16組成，氣罩16內(nèi)裝有兩個隔層19，充消磁線包7位于兩個隔層19的中間，其線包架9與隔層19連接在一起。在氣罩16上設(shè)有兩個獨(dú)立的進(jìn)氣口17和兩個獨(dú)立的出氣口18，作為冷卻媒體的壓縮空氣在氣罩16內(nèi)形成兩股氣流，一股氣流通過充消磁線包7的中心孔8及線包繞線冷卻內(nèi)側(cè)，如圖3(a)箭頭方向所示；一股氣流環(huán)繞充消磁線包7冷卻其外側(cè)，如圖3(b)箭頭方向所示。使用壓縮空氣冷卻方式，即快速有效，又不受強(qiáng)磁場的影響。
參照圖4，本實(shí)用新型的充消磁控制電路由調(diào)壓器25、控制電路26、脈沖開關(guān)27、可控硅28、充磁開關(guān)29、消磁開關(guān)30、紅外保護(hù)器31、充消磁線包7組成。當(dāng)待測磁體5套上溫度校正套環(huán)6被送入充消磁線包7并被定位于中心孔8的中央后，由脈沖開關(guān)27啟動充磁電路，對待測磁體5充磁，當(dāng)從測試顯示面板上讀出高斯計(jì)15的數(shù)值后，再啟動消磁電路對待測磁體5消磁，充磁電路和消磁電路可共用一個電路，也可分開使用不同的電路。
權(quán)利要求1．一種磁體快速無損測試儀，由測試磁路、氣控氣冷裝置、充消磁控制電路、測量顯示操作面板等組成，其特征是測試磁路是由測試筆頭(1)、導(dǎo)磁墊塊(2)、氣隙(3)、磁體限位活動墊塊(4)、待測磁體(5)、溫度校正套環(huán)(6)、充消磁線包(7)構(gòu)成，其中待測磁體(5)為任意形狀任意大小的永磁材料，由軟磁材料制成的導(dǎo)磁墊塊(2)和磁體限位活動墊塊(4)可以是任意形狀，但導(dǎo)磁墊塊(2)與磁體限位活動墊塊(4)、氣隙(3)和外側(cè)套有用軟磁材料制成的溫度校正套環(huán)(6)的待測磁體(5)必須組成一個閉合磁回路；在氣控氣冷裝置的控制下，兩個磁體限位活動墊塊(4)通過導(dǎo)磁墊塊(2)上的導(dǎo)向孔(10)可以活動進(jìn)出外側(cè)裝有溫度校正套環(huán)(6)的待測磁體(5)，并將其限位于充消磁線包(7)的中心孔(8)的中央；充消磁線包(7)裝在由非導(dǎo)磁材料制成的氣罩(16)內(nèi)，氣罩(16)的形狀和大小由充消磁線包(7)及線包架(9)確定，在氣罩(16)上安裝有兩個獨(dú)立的壓縮空氣的進(jìn)氣口(17)和兩個獨(dú)立的出氣口(18)，其內(nèi)裝有兩個隔層(19)，充消磁線包(7)被夾在中間，壓縮空氣在氣罩(16)內(nèi)形成兩股冷卻氣流，一股氣流環(huán)繞充消磁線包(7)冷卻其外側(cè)，一股氣流通過充消磁線包(7)的中心孔(8)及線包繞線冷卻其內(nèi)側(cè)；高斯計(jì)(15)的測試筆頭(1)在兩塊導(dǎo)磁墊塊(2)組成的氣隙(3)中進(jìn)行測量；在充消磁控制電路的控制下，充消磁線包(7)的中心孔(8)中的磁場大小為5000奧斯特～100000奧斯特，經(jīng)過消磁后待測磁體(5)退出時，其端面的表面剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度小于200高斯。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體快速無損測試儀，其特征是由軟磁材料制成的溫度校正套環(huán)(6)的形狀和大小是由待測磁體(5)的形狀和大小來確定，溫度校正套環(huán)(6)套在待測磁體(5)的外側(cè)，待測磁體(5)的兩個端面與磁體限位活動墊塊(4)相接并組成閉合磁回路；溫度校正套環(huán)(6)的橫截面積與待測磁體(5)的橫截面積之比小于0.5，當(dāng)待測磁體(5)的溫度系數(shù)在萬分之三以下時，也可以不使用溫度校正套環(huán)(6)或改為非導(dǎo)磁材料制作，只起限位作用。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體快速無損測試儀，其特征是在閉合磁回路中氣隙(3)的數(shù)量可以是1條～5條，且每條氣隙(3)沿磁路環(huán)繞方向的寬度為1毫米～10毫米。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體快速無損測試儀，其特征是由軟磁材料制成的磁體限位活動墊塊(4)與氣缸(11)的活塞連接軸(12)固定為一體，其一端可進(jìn)入充消磁線包(7)的中心孔(8)內(nèi)，也可以將兩塊磁體限位活動墊塊(4)中的一塊固定，使其成為固定的磁體限位活動墊塊。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體快速無損測試儀，其特征是充消磁線包(7)可以制作成一個整體，也可由分離的若干部分組成，充消磁線包(7)可以使用普通密繞絕緣線繞制，也可使用空心導(dǎo)線繞制，且使用水冷卻方式，也可在繞制時用冷卻層將每層導(dǎo)線隔開。
專利摘要本實(shí)用新型推出一種磁體快速無損測試儀,其測試磁路由測試筆頭、氣隙、導(dǎo)磁墊塊、磁體限位活動墊塊、待測磁體、溫度校正套環(huán)和充消磁線包構(gòu)成,磁體限位活動墊塊活動進(jìn)出外側(cè)套有溫度校正套環(huán)的待測磁體,將其限位于外部裝有氣罩的充消磁線包中心孔的中央并與磁體限位活動墊塊等構(gòu)成閉合磁回路。采用溫度校正套環(huán)和合理的冷卻方式,使測試結(jié)果不隨溫度變化,測量精確,簡便快速,不易損傷磁體,可廣泛應(yīng)用于磁體生產(chǎn)測試中。
文檔編號G01N27/82GK2450667SQ00226980
公開日2001年9月26日 申請日期2000年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月13日
發(fā)明者黃峰, 薛立武, 程博 申請人:西安石油勘探儀器總廠