一、FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測(cè)量裝置功能簡(jiǎn)介:
FE-2010SD軟磁材料直流測(cè)量系統(tǒng),自動(dòng)測(cè)量軟磁材料在靜態(tài)(直流)條件下的基本磁化曲線和磁滯回線,準(zhǔn)確測(cè)量起始磁導(dǎo)率μi、*大磁導(dǎo)率μm、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs、剩磁Br、矯頑力Hc和磁滯損耗Pu等靜態(tài)磁特性參數(shù)。產(chǎn)品符合GB/T13012、IEC60404-4以及GJB 937-1990的規(guī)定。
測(cè)試系統(tǒng)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)沖擊檢流計(jì),實(shí)現(xiàn)在微機(jī)控制下的模擬沖擊法測(cè)量磁化曲線和磁滯回線,獲得國(guó)家發(fā)明磚利,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,保證了測(cè)試參數(shù)的重復(fù)性和唯*性。
二、FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測(cè)量裝置技術(shù)指標(biāo):
主要參數(shù)不確定度/重復(fù)性(按IEC60404-4標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)形樣品試樣測(cè)量)
測(cè)試參數(shù)
|
Bs (%)
|
Br (%)
|
Hc (%)
|
μ m (%)
|
μ i (%)
|
不確定度(k = 2)
|
1 .0
|
1 .0
|
1.5
|
2.0
|
5.0
|
重復(fù)性(恒溫)
|
± 0.3
|
± 0.3
|
± 0.3
|
±0.5
|
± 2.0
|
FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測(cè)量裝置其他說明:
1、測(cè)量范圍:飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs:0.1T~3T (實(shí)際與材料相關(guān),與設(shè)備沒有相關(guān)性);
2、剩磁Br:0.05T~2.5T(實(shí)際與材料相關(guān),與設(shè)備沒有相關(guān)性);
3、矯頑力Hc:0.5A/m~800A/m (實(shí)際與材料相關(guān),與設(shè)備沒有相關(guān)性);
4、*大磁導(dǎo)率um:0.1mH/m~10000mH/m(實(shí)際與材料相關(guān),與設(shè)備沒有相關(guān)性);
5、起始磁導(dǎo)率u0:0.01mH/m~100mH/m(實(shí)際與材料相關(guān),與設(shè)備沒有相關(guān)性);
6*、設(shè)備滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T13012磁環(huán)超飽和條件下測(cè)試,Hs可以達(dá)到30kA/m(直徑40mm圓環(huán));
7*、設(shè)備滿足高分辨率測(cè)量,坡莫合金樣品*小鎖定Hs測(cè)試磁滯回線可達(dá)5A/m。
三、FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測(cè)量裝置配置說明:
產(chǎn)品名稱
|
FE-2100SD
|
電源輸入
|
220V ± 10%, 5A, 50Hz
|
輸出功率
|
500VA
|
輸出電壓
|
-50V~+50V
|
輸出電流
|
0.01mA ~ 10A,準(zhǔn)確度:0.1%(當(dāng)前量程)
|
電流輸出量程
|
1mA, 2mA, 5mA, 10mA, 20mA, 50mA, 100mA, 200mA, 500mA,1A,2A, 5A, 10A共 十三檔自動(dòng)量程。
|
電流穩(wěn)定性
|
優(yōu)于0.05%/min
|
磁通量程
|
0.25, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20 mWb共七檔自動(dòng)量程
|
磁通分辨率
|
0.05 μWb (沖擊法), 0.1 μWb (掃描法)
|
磁通計(jì)控制漂移
|
1uWb/分鐘±0.05%(當(dāng)前量程)
|
AD/DA卡
|
AD:16bit,DA:16bit,采樣速率:
|
測(cè)試樣品范圍
|
0.2g~20kg(非晶樣品)
|
螺線管
|
直徑50mm,長(zhǎng)度600mm,磁場(chǎng)范圍:0~32kA/m
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測(cè)試感應(yīng)線圈
|
匝比(100:100)適合測(cè)試導(dǎo)磁材料和匝比(3000:3000)適合測(cè)試弱磁材料
|
四、軟件功能(Win7版)
1、自動(dòng)完成數(shù)據(jù)計(jì)算,自動(dòng)校正量程系數(shù)。
2、文件系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫(kù)格式,可直接打印或輸出測(cè)試結(jié)果到 Excel表格中。
3、文件管理功能強(qiáng)大。具有自動(dòng)保存數(shù)據(jù),刪除數(shù)據(jù),**全部數(shù)據(jù)等功能。
4、數(shù)據(jù)文件中包含完整的采樣數(shù)據(jù)、樣品參數(shù)和儀器參數(shù),文件采用文本格式,可方便地輸入到其它軟件中。
5、顯示I(t)、B(t)采樣波形和B(H)磁滯回線。
6、可顯示B(H)磁滯回線簇、B(H)磁化曲線、μ(H)磁導(dǎo)率曲線。
7、支持各種型號(hào)的打印機(jī),測(cè)試報(bào)告與打印機(jī)紙張**匹配。
8、具有打印預(yù)覽的功能,可方便地調(diào)整測(cè)試報(bào)告的大小和邊距。
9、可直接打印測(cè)試報(bào)告,或?qū)y(cè)試報(bào)告生成JPG圖片文件。
10、可直接通過E-mail發(fā)送JPG圖片文件,或?qū)?/span>JPG圖片文件保存到磁盤。
11、測(cè)試報(bào)告包含完整的曲線圖、測(cè)試結(jié)果、測(cè)試條件和樣品參數(shù)
12、可采用中、英文格式,可方便添加用戶標(biāo)志和企業(yè)名稱。
附件二: FE-2100SD軟磁材料直流自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)
較國(guó)內(nèi)外同行提高部分:磁通計(jì)漂移控制技術(shù)優(yōu)越,為測(cè)試重復(fù)性和微型器件的測(cè)試提供保證;
測(cè)試軟件(中英文):自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)FE-2100測(cè)試軟件采用C#編寫,兼容Windows 2000/XP,滿足Win7;
溯源準(zhǔn)確性:Permagraph C (Magnet-Physik Dr.Steingroever Gmbh);
升級(jí)兼容性:華鳴儀器聯(lián)合中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院完成軟磁材料基本磁滯回線測(cè)量的開發(fā),滿足所有軟磁材料測(cè)試磁化曲線和磁滯回線均采用模擬沖擊法測(cè)量,保證測(cè)試數(shù)據(jù)d的重復(fù)性和唯壹性。
一、測(cè)試界面:磁滯回線和磁化曲線測(cè)試
2、磁化曲線和磁導(dǎo)率曲線
二、重復(fù)性實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)(沖擊波形周期0.5s)
樣品編號(hào)
|
μi(k)
|
μm(k)
|
Bs(kGs)
|
Br(kGs)
|
Hc(A/m)
|
Hs(A/m)
|
FB35 2-3
|
0.3248
|
2.671
|
4.283
|
3.484
|
52.49
|
1200
|
FB35 2-3
|
0.3222
|
2.67
|
4.286
|
3.484
|
52.51
|
1200
|
FB35 2-3
|
0.3301
|
2.668
|
4.286
|
3.486
|
52.57
|
1200
|
FB35 2-3
|
0.3277
|
2.668
|
4.288
|
3.489
|
52.58
|
1200
|
FB35 2-3
|
0.3248
|
2.667
|
4.288
|
3.488
|
52.62
|
1200
|
FB35 2-3
|
0.3245
|
2.665
|
4.289
|
3.49
|
52.65
|
1201
|
FB35 2-3
|
0.3333
|
2.661
|
4.29
|
3.489
|
52.67
|
1200
|
FB35 2-3
|
0.325
|
2.657
|
4.288
|
3.489
|
52.69
|
1200
|
平均值
|
0.32655
|
2.665875
|
4.28725
|
3.487375
|
52.5975
|
1200.125
|
*大值
|
0.3333
|
2.671
|
4.29
|
3.49
|
52.69
|
1201
|
*小值
|
0.3222
|
2.657
|
4.283
|
3.484
|
52.49
|
1200
|
*大正偏%
|
2.067065
|
0.192245
|
0.064144
|
0.075272
|
0.175864
|
0.072909
|
*大負(fù)偏%
|
-1.33211
|
-0.33291
|
-0.09913
|
-0.09678
|
-0.20438
|
-0.01042
|
三、測(cè)試設(shè)備參考圖片
四、測(cè)試報(bào)告樣張:
附件三
不同沖擊時(shí)間寬度下材料的直流特性參數(shù)的測(cè)試分析
華鳴儀器是目前*一從事該項(xiàng)工作研究的企業(yè),并聯(lián)合中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院瞿老師提出“軟磁材料基本磁滯回線”的定義并就測(cè)試方法申報(bào)磚利,避免在磁化過程中渦流對(duì)磁化的作用,測(cè)量到的磁滯回線受到磁化頻率和磁場(chǎng)波形(諧波)的影響產(chǎn)生畸變,從而使測(cè)量結(jié)果失去唯壹性,*一性是磁性材料測(cè)量結(jié)果可比性和準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)。后期將對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行軟件升級(jí)。以后裝置中計(jì)算機(jī)將變?yōu)樽詫W(xué)習(xí)、自適應(yīng)材料建立沖擊波形,目前設(shè)備通過人員培訓(xùn)實(shí)現(xiàn)該功能。
案例說明(即使采用模擬沖擊法,不考慮材料的特性來確定沖擊時(shí)間也是不能保證測(cè)試數(shù)據(jù)的唯壹性的):
公司進(jìn)行了軟磁鐵氧體、非晶、精密合金、電工純鐵、硅鋼等樣品實(shí)驗(yàn),不同材料需要控制不同的時(shí)
間周期,才能滿足同時(shí)磁滯回線的唯壹性,同時(shí)保證Hc可靠性。
1、測(cè)試樣品材料:DT4電工純鐵;
2、樣品參數(shù):Le=112.2mm,Ae=20.32mm2,Ve=2.279cm3,We=17.75g;
3、勵(lì)磁繞組:N1=99匝,感應(yīng)繞組N2=21匝;
4、鎖定Hs=6000A/m條件。
5、測(cè)試結(jié)果(采用沖擊法進(jìn)行磁滯回線測(cè)試)
編號(hào)
|
Bs(T)
|
Br(T)
|
Hc(A/m)
|
Hs(A/m)
|
時(shí)間(S)
|
1
|
1.721
|
0.6767
|
97.22
|
6000
|
0.1
|
2
|
1.721
|
0.677
|
95.65
|
6001
|
0.2
|
3
|
1.721
|
0.6772
|
94.91
|
6000
|
0.3
|
4
|
1.721
|
0.677
|
93.94
|
6000
|
0.4
|
5
|
1.721
|
0.677
|
93.46
|
6000
|
0.5
|
6
|
1.721
|
0.678
|
93.03
|
6001
|
0.6
|
7
|
1.721
|
0.6768
|
92.93
|
6000
|
0.7
|
8
|
1.721
|
0.6767
|
92.7
|
6000
|
0.8
|
9
|
1.721
|
0.6768
|
92.59
|
6001
|
0.9
|
10
|
1.721
|
0.6768
|
92.09
|
6000
|
1.0
|
11
|
1.721
|
0.6775
|
91.99
|
5995
|
1.5
|
12
|
1.722
|
0.6778
|
91.92
|
6001
|
2.0
|
平均值
|
1.72108
|
0.67711
|
93.536
|
5999.92
|
|
*大值
|
1.722
|
0.678
|
97.22
|
6001
|
|
*小值
|
1.721
|
0.6767
|
91.92
|
5995
|
|
標(biāo)準(zhǔn)偏差
|
0.0005
|
0.00065
|
2.56
|
3
|
|
相對(duì)偏差
|
0.058%
|
0.192%
|
5.662%
|
0.1%
|
|
結(jié)論:
從測(cè)試結(jié)果中可以看出,DT4電工純鐵材料,只有當(dāng)沖擊時(shí)間達(dá)到1秒以后,材料的Hc變化才趨于緩慢,考慮設(shè)備測(cè)試重復(fù)性為0.3%,認(rèn)可測(cè)試的準(zhǔn)確性。從測(cè)試數(shù)據(jù)中同時(shí)可以看出,Bs和Br對(duì)沖擊時(shí)間是不敏感的,在只需要進(jìn)行對(duì)該兩項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試時(shí),可不考慮影響,加快測(cè)試速度,提高測(cè)試效率。
相關(guān)測(cè)試論文見《金屬功能材料》第五期,