在開路中測量永磁體和永磁材料溫度特性的裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)屬于永磁材料特性測量技術(shù)領(lǐng)域，其公開了一種在開路中測量永磁體和永磁材料溫度特性的裝置，包括樣品盒(2)、溫度檢測與處理單元(3)、感應電壓產(chǎn)生單元(4)、感應電壓檢測和處理單元(5)、樣品提拉控制單元(6)、溫度實現(xiàn)單元(7)、計算機控制和處理單元(8)。本實用新型專利技術(shù)同時提供了一種在開路中測量永磁體和永磁材料溫度特性的方法。本實用新型專利技術(shù)的有益效果是：待測樣品形狀沒有限制，適用范圍寬；能夠自動測量，測量重復性好；測量準確度高，特別適合于測量溫度系數(shù)較小的永磁材料。（*該技術(shù)在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及永磁材料特性測量
，尤其涉及一種在開路中測量永磁體和永磁材料溫度特性的裝置。
技術(shù)介紹
溫度特性是永磁材料的重要特性參數(shù)，包括可逆溫度系數(shù)和不可損失，在永磁材料的應用中尤為關(guān)注，因此溫度特性的測量變得更為重要。目前，永磁材料的溫度特性測量方法有三類(1)第一類，如國家標準GB/T24270-2009 “永磁材料磁性能溫度系數(shù)測量方法”所要求的方法在閉合磁路下測量不同溫度下永磁材料的磁滯回線或退磁曲線，由此得到不同溫度下的永磁材料的特性參數(shù)頑磁足、磁通密度矯頑力化〃以及磁極化強度矯頑力和i份能積的最大值依//人 ，然后計算對應參數(shù)的溫度系數(shù)。實現(xiàn)該方法的現(xiàn)有·裝置的不足之處是只能測量室溫以上的情況，而且實現(xiàn)負溫或250°C以上溫度較為困難；控溫精度和測量精度較低。⑵第二類，在開磁路下用振動樣品磁強計測量不同溫度下測試樣品的磁矩；或用磁強計測量不同溫度下測試樣品的磁通密度；或利用電磁感應原理采用探測線圈測量樣品的磁通，然后計算溫度特性。第一種振動或提拉樣品磁強計測量磁矩法是現(xiàn)有技術(shù)常用的測量方法，該方法的缺點是要求測試樣品的尺寸小，樣品定位困難，測量重復性較差，且設(shè)備復雜昂貴。CN2114169U是改進型的提拉樣品磁強計，該方法增加了一個無場探測線圈測量開路磁通。第二種在開磁路下用磁強計(特斯拉計)測量磁通密度法。CN1036835A測量的是磁路中的氣隙磁通密度，而不是永磁材料本身的參數(shù)，且控溫精度低；CN2352958Y的缺點是測量霍爾探頭離樣品距離遠，感應信號較弱，即使采用了磁屏蔽特殊裝置也難解決信號較弱、靈敏度不足的問題；CN1797023A的缺點是測量霍爾探頭本身的控溫困難，測量重復性差，樣品形狀限定為環(huán)形，且尺寸較大。第三種采用探測線圈測量溫度特性有許多不足，CN2352958Y專利對第三種方法的不足之處進行了說明；CN2384229Y對此方法進行了改進，并實現(xiàn)了多樣品測量，不足之處是所樣品之間互相干擾；CN101587175也是對第三種的改進，克服了已有方法的許多不足，但探測線圈的耐溫問題受限制。⑶第三類，在開磁路下采用核磁共振法測量磁感強度。CN101109720B就是采用該方法；CN101109720B要求提供核磁共振所需的磁場非常均勻，且不能受環(huán)境溫度的影響，因此實現(xiàn)較為困難。在磁測量方法中，核磁共振磁強計的準確度最高，電磁感應法磁通計其次，霍爾效應法的磁強計第三。上述三類測量溫度特性方法中，第一類早期測量磁場強度//采用霍爾效應法的霍爾探頭，測量磁通密度A或磁極化強度/采用電磁感應法的線圈，目前主流采用電磁感應法的雙線圈測量磁場強度//和磁通密度A或磁極化強度/;第二類也分別采用了電磁感應法和霍爾效應法；第三類采用的是核磁共振法。它們各有優(yōu)缺點，其測量裝置存在各種不足。在永磁材料溫度特性的測量實踐中，尤其測量溫度系數(shù)較小(溫度系數(shù)小于O. Ol0VoC)的永磁材料，現(xiàn)有方法存在分辨率不足、重復性差的問題，需要一種更好的測量裝置。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有的永磁材料溫度特性測量方法的不足，本專利技術(shù)提出了一種在開路中測量永磁體和永磁材料溫度特性的裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在分辨率不足、重復性差的問題。 本專利技術(shù)提供了一種在開路中測量永磁體和永磁材料溫度特性的裝置，包括樣品盒、溫度檢測與處理單元、感應電壓產(chǎn)生單元、感應電壓檢測和處理單元、樣品提拉控制單元、溫度實現(xiàn)單元、計算機控制和處理單元。所述的樣品盒用于放置待測樣品，并對待測樣品保溫；所述樣品盒為底部是平面的柱體。作為本專利技術(shù)的進一步改進所述的樣品盒包括樣品盒體，由非導磁材料而成；樣品盒上蓋，由非導磁材料而成，中部有通孔；樣品盒保溫層；以及樣品盒內(nèi)腔，用于放置待測樣品。作為本專利技術(shù)的進一步改進所述的溫度檢測與處理單元用于檢測待測樣品的溫度，并對溫度進行顯示、處理，所述溫度檢測與處理單元包括溫度傳感器和溫度測量儀；所述溫度傳感器用于測量溫度信號，并安裝在所述的樣品盒上蓋的通孔中，與待測樣品接觸；所述溫度測量儀用于接受溫度傳感器的信號，實時顯示溫度值，并將溫度信號傳送到所述的計算機控制和處理單元。作為本專利技術(shù)的進一步改進所述的感應電壓產(chǎn)生單元用于獲取待測樣品產(chǎn)生的感應電壓信號，所述感應電壓產(chǎn)生單元包括亥姆霍茲線圈，用于感應由待測樣品產(chǎn)生的感應電壓信號；以及亥姆霍茲線圈的基座，基座端面的上下面互相平行以保證亥姆霍茲線圈的軸線與基座端面的平面垂直，基座上有一個定位槽。作為本專利技術(shù)的進一步改進所述的感應電壓檢測和處理單元，用于檢測和處理感應電壓信號，將感應電壓信號轉(zhuǎn)換成磁通數(shù)據(jù)，所述感應電壓檢測和處理單元包括數(shù)字電壓積分器，其輸入端與所述亥姆霍茲線圈的輸出端連接，用于接收該亥姆霍茲線圈的感應電壓與時間信號；以及信號放大器，其輸入端與上述數(shù)字電壓積分器的輸出端連接，將信號放大后由其輸出端與所述的計算機控制和處理單元連接。作為本專利技術(shù)的進一步改進所述的感應電壓檢測和處理單元，用于檢測和處理感應電壓信號，將感應電壓信號轉(zhuǎn)換成磁通數(shù)據(jù)；所述感應電壓檢測和處理單元是數(shù)字磁通計，數(shù)字磁通計輸入端與上述亥姆霍茲線圈的輸出端連接，其輸出端與所述的計算機控制和處理單元連接。作為本專利技術(shù)的進一步改進所述的樣品提拉控制單元，用于控制和提拉樣品盒，將樣品盒提拉到規(guī)定的位置，所述的樣品提拉控制單元包括樣品夾具，用于放置樣品盒，并被樣品提拉控制單元提拉；樣品夾具滑軌，通過樣品夾具的三個通孔與樣品夾具相連接，用于保證樣品夾具沿與亥姆霍茲線圈軸線平行的軸線移動；電機，用于驅(qū)動樣品夾具沿與亥姆霍茲線圈軸線平行的軸線移動；以及樣品夾具限位裝置，用于限定樣品夾具的位置；樣品夾具和樣品夾具滑軌為非導磁材料而成。作為本專利技術(shù)的進一步改進所述的溫度實現(xiàn)單元，使待測樣品的溫度控制到預定的溫度，并保持溫度穩(wěn)定；其包括工作室，用于放置含有待測樣品和安裝溫度傳感器的樣品盒；加熱裝置，用于將所述工作室加熱升溫，該加熱裝置受控于所述的計算機控制和處理單元；冷卻裝置，用于將所述工作室冷卻降溫，該冷卻裝置受控于所述的計算機控制和處理單元；以及溫度檢測與顯示裝置，用于檢測上述工作室的溫度，并實時顯示溫度值。作為本專利技術(shù)的進一步改進所述的溫度實現(xiàn)單元，使待測樣品的溫度控制到預定的溫度，并保持溫度穩(wěn)定；其是帶溫度檢測與顯示裝置的高低溫度試驗箱。作為本專利技術(shù)的進一步改進所述的感應電壓產(chǎn)生單元、樣品提拉控制單元與溫度實現(xiàn)單元是分離的，感應電壓產(chǎn)生單元和樣品提拉控制單元沒有放置于溫度實現(xiàn)單元中。作為本專利技術(shù)的進一步改進所述的待測樣品為具有單一磁化方向的永磁體。本專利技術(shù)同時提供了一種在開路中測量永磁體和永磁材料溫度特性的裝置的方法，根據(jù)電磁感應原理，采用提拉法利用樣品提拉控制單元使待測樣品在感應電壓產(chǎn)生單元的亥姆霍茲線圈中產(chǎn)生感應電動勢，由感應電壓檢測和處理單元的數(shù)字電壓積分器或磁通計檢測并獲取感應電動勢的，經(jīng)信號放大后，將信號轉(zhuǎn)送到計算機控制和處理單元，計算機控 制和處理單元獲取不同溫度下參數(shù)的溫度系數(shù)；所述參數(shù)包括待測樣品的磁矩I工作點的磁化強度沁、工作點的磁通密度4，以及所用永磁材料的頑磁兄、磁通密度矯頑力化。以及說/能積的最大值依//人 ，所述溫度特性包括在測量溫度范圍的平均溫度系數(shù)、不可逆損失以及任意點的溫度系本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種在開路中測量永磁體和永磁材料溫度特性的裝置，其特征在于:包括樣品盒(2)、溫度檢測與處理單元(3)、感應電壓產(chǎn)生單元(4)、感應電壓檢測和處理單元(5)、樣品提拉控制單元(6)、溫度實現(xiàn)單元(7)、計算機控制和處理單元(8)；所述的樣品盒(2)用于放置待測樣品(1)，并對待測樣品(1)保溫；所述樣品盒（2）為底部是平面的柱體；所述的樣品盒(2)？包括：樣品盒體(21)，由非導磁材料而成；樣品盒上蓋(22)，由非導磁材料而成，中部有通孔；樣品盒保溫層(23)；以及樣品盒內(nèi)腔(24)，用于放置待測樣品(1)；所述的溫度檢測與處理單元(3)用于檢測待測樣品(1)的溫度，并對溫度進行顯示、處理，所述溫度檢測與處理單元(3)包括：溫度傳感器(31)和溫度測量儀（32）；所述溫度傳感器(31)用于測量溫度信號，并安裝在所述的樣品盒上蓋(22)？的通孔中，與待測樣品(1)接觸；所述溫度測量儀(32)用于接受溫度傳感器(31)的信號，實時顯示溫度值，并將溫度信號傳送到所述的計算機控制和處理單元(8)；所述的樣品提拉控制單元(6)，用于控制和提拉樣品盒，將樣品盒提拉到規(guī)定的位置，所述的樣品提拉控制單元(6)包括：樣品夾具(61)，用于放置樣品盒(2)，并被樣品提拉控制單元(6)提拉；樣品夾具滑軌(62)，通過樣品夾具(61)的三個通孔(611)與樣品夾具(61)相連接，用于保證樣品夾具(61)沿與亥姆霍茲線圈(41)軸線平行的軸線移動；電機(63)，用于驅(qū)動樣品夾具(61)沿與亥姆霍茲線圈(41)軸線平行的軸線移動；以及樣品夾具限位裝置(64)，用于限定樣品夾具(61)的位置；樣品夾具(61)和樣品夾具滑軌(62)為非導磁材料而成；所述的溫度實現(xiàn)單元(7)，使待測樣品(1)的溫度控制到預定的溫度，并保持溫度穩(wěn)定；其包括：工作室(71)，用于放置含有待測樣品(1)和安裝溫度傳感器(31)的樣品盒(2)；加熱裝置(72)，用于將所述工作室(71)加熱升溫，該加熱裝置(72)受控于所述的計算機控制和處理單元(8)；冷卻裝置(73)，用于將所述工作室(71)冷卻降溫，該冷卻裝置？(73)受控于所述的計算機控制和處理單元(8)；以及溫度檢測與顯示裝置(74)，用于檢測上述工作室(71)的溫度，并實時顯示溫度值；所述的感應電壓產(chǎn)生單元(4)用于獲取待測樣品(1)產(chǎn)生的感應電壓信號，所述感應電壓產(chǎn)生單元(4)包括：亥姆霍茲線圈(41)，用于感應由待測樣品(1)產(chǎn)生的感應電壓信號；以及亥姆霍茲線圈(41)的基座(42)，基座(42)？端面的上下面互相平行以保證亥姆霍茲線圈(41)的軸線與基座(42)端面的平面垂直，基座(42)上有一個定位槽。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種在開路中測量永磁體和永磁材料溫度特性的裝置，其特征在于包括樣品盒(2)、溫度檢測與處理單元(3)、感應電壓產(chǎn)生單元(4)、感應電壓檢測和處理單元(5)、樣品提拉控制單元(6)、溫度實現(xiàn)單元(7)、計算機控制和處理單元⑶；所述的樣品盒(2)用于放置待測樣品(1)，并對待測樣品(I)保溫；所述樣品盒(2)為底部是平面的柱體；所述的樣品盒(2)包括樣品盒體(21)，由非導磁材料而成；樣品盒上蓋(22)，由非導磁材料而成，中部有通孔；樣品盒保溫層(23);以及樣品盒內(nèi)腔(24)，用于放置待測樣品⑴；所述的溫度檢測與處理單元(3)用于檢測待測樣品(I)的溫度，并對溫度進行顯示、處理，所述溫度檢測與處理單元(3)包括溫度傳感器(31)和溫度測量儀(32);所述溫度傳感器(31)用于測量溫度信號，并安裝在所述的樣品盒上蓋(22)的通孔中，與待測樣品(I)接觸；所述溫度測量儀(32)用于接受溫度傳感器(31)的信號，實時顯示溫度值，并將溫度信號傳送到所述的計算機控制和處理單元(8);所述的樣品提拉控制單元(6)，用于控制和提拉樣品盒，將樣品盒提拉到規(guī)定的位置，所述的樣品提拉控制單元(6)包括樣品夾具(61)，用于放置樣品盒(2)，并被樣品提拉控制單元(6)提拉；樣品夾具滑軌(62)，通過樣品夾具(61)的三個通孔(611)與樣品夾具(61)相連接，用于保證樣品夾具(61)沿與亥姆霍茲線圈(41)軸線平行的軸線移動；電機(63)，用于驅(qū)動樣品夾具(61)沿與亥姆霍茲線圈(41)軸線平行的軸線移動；以及樣品夾具限位裝置(64)，用于限定樣品夾具(61)的位置；樣品夾具(61)和樣品夾具滑軌(62)為非導磁材料而成；所述的溫度實現(xiàn)單元(7)，使待測樣品(I)的溫度控制到預定的溫度，并保持溫度穩(wěn)定；其包括工作室(71)，用于放置含有待測樣品⑴和安裝溫度傳感器(31)的樣品盒(2);加熱裝置(72)，用于將所述工作室(71)加熱升溫，該加熱裝置(72)受控于所述的計算機控制和處理單元(8);冷卻裝置(73)，用于將所述工作室(...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張明，譚福明，李忭，王敬東，程玲莉，高旭山，
申請(專利權(quán))人：西南應用磁學研究所，
類型：實用新型
國別省市：