軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置，它包括支撐框架，支撐框架為矩形結(jié)構(gòu)，支撐框架的四條邊框的橫截面為矩形，測(cè)試樣片插入邊框內(nèi)腔中，邊框外部纏繞有線圈；一條邊框上開(kāi)有接入口，接入口中設(shè)置有高頻次級(jí)框架，高頻次級(jí)框架與接入口嵌入式配合，高頻次級(jí)框架外部纏繞有高頻次級(jí)線圈。本實(shí)用新型專利技術(shù)針對(duì)方圈測(cè)量法在高頻下需要獲得高磁場(chǎng)、低次級(jí)電壓存在一定矛盾的問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)可靈活接入的高頻次級(jí)框架和次級(jí)線圈，可根據(jù)具體測(cè)量頻率的不同，選擇不同的次級(jí)匝數(shù)，僅需要在測(cè)量前更換不同的高頻次級(jí)框架即可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)頻率段磁性能的測(cè)量。本實(shí)用新型專利技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、測(cè)量頻率范圍寬、測(cè)量誤差小的特點(diǎn)。

Soft magnetic wide frequency magnetic measuring device

The utility model discloses a broadband magnetic measuring device for soft magnetic, which comprises a supporting frame, the support frame is a rectangular structure, the cross section of four frames braced frame is rectangular, samples in the inner cavity of the insert frame, frame external coils are wound; a frame is arranged on the access port, a high frequency secondary frame set access port, high frequency secondary frame and the access port embedded with high frequency, high frequency secondary winding frame of outer secondary coil. The utility model according to the methods of measurement method in high frequency under high magnetic field, there is a contradiction between the low secondary voltage, high frequency sub frame design and flexible access through the secondary coil, according to the specific measurement of different frequencies, different choice of secondary turns, only need to realize the measurement of the magnetic properties of various frequency bands the replacement can be different in the measurement of high frequency sub frame before. The utility model has the advantages of simple structure, easy realization, wide measuring frequency range and small measuring error.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置
本技術(shù)涉及磁性測(cè)量
，具體地指一種軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置，適用于非晶、坡莫和金等軟磁材料寬頻率范圍的磁性能測(cè)量。
技術(shù)介紹
非晶態(tài)合金和金屬是20世紀(jì)70年代問(wèn)世的一個(gè)新型材料領(lǐng)域，是具有新型微觀組織結(jié)構(gòu)的功能材料。它是采用了冷去速度大約每秒種一百萬(wàn)度的超急冷凝固技術(shù)，從鋼液到薄帶一次成型，比一般冷軋薄帶的制造少了很多中間工序。由于采用的超急冷凝固，合金凝固的原子來(lái)不及有序排列，得到的固態(tài)合金是長(zhǎng)程無(wú)序，與通常情況下金屬材料的原子排布呈周期性和對(duì)稱性不同，沒(méi)有晶態(tài)合金的晶粒和晶界存在，這類材料在微觀結(jié)構(gòu)上完全不同于人類幾千年來(lái)認(rèn)識(shí)和使用的金屬和合金，因而具有一系列的宏觀特效和優(yōu)異的使用性能。與常規(guī)軟磁合金對(duì)比，軟磁非晶合金材料的P1.7/50甚至可以達(dá)到0.2W/kg以下，而高頻P0.1/10k及P0.05/20k可以達(dá)到5W/kg左右，有些牌號(hào)的性能可以比最好的硅鋼片都要優(yōu)良幾倍以上。坡莫和金常指鐵鎳合金，鎳含量在30-90％范圍，也是一種非常廣泛應(yīng)用的軟磁合金，其主要應(yīng)用頻率范圍也在50-20kHz。即，非晶、坡莫和金等軟磁材料在一個(gè)較寬的頻率范圍內(nèi)都具有極其優(yōu)良的磁特性。軟磁材料磁性能的獲取主要通過(guò)三種方式，單片法、方圈法及環(huán)形試樣法。單片法是通過(guò)外加磁軛，連通單片樣品兩段，使樣品在磁化過(guò)程中具有閉合磁路，來(lái)完成磁性能的測(cè)量，但，由于外加磁軛的影響，測(cè)量結(jié)果很難準(zhǔn)確的排除磁軛的影響；環(huán)形試樣制備困難，重復(fù)性差，雖然獲得數(shù)據(jù)更可靠，但應(yīng)用于工業(yè)大生產(chǎn)的難度較大。方圈法的核心問(wèn)題是為保障常規(guī)頻率范圍內(nèi)獲得有效的磁性結(jié)果、初次級(jí)電位差平衡，初次級(jí)線圈是要求保持一致的，這也造成，在高頻下需要獲得高磁場(chǎng)、低次級(jí)電壓存在一定矛盾。同時(shí)，現(xiàn)階段軟磁非晶、坡莫和金等寬頻應(yīng)用軟磁材料的主要測(cè)量是依據(jù)工業(yè)純鐵的測(cè)量方式，即，采用環(huán)形試樣方法。該方法是采用一種固定環(huán)形式樣模具，在空模具時(shí)稱重，然后將軟磁材料慢慢卷入模具，利用重量差計(jì)算繞入材料原始重量，然后繞制絕緣保護(hù)材料后，再繞制初次級(jí)線圈，將初次級(jí)線圈接入軟磁測(cè)量系統(tǒng)后對(duì)軟磁材料進(jìn)行有效的磁性測(cè)量，測(cè)量準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，重復(fù)性相對(duì)較差。另外，非晶、坡莫和金等軟磁材料的測(cè)量頻率范圍較大，從50Hz到100kHz，現(xiàn)有的軟磁測(cè)量框架往往不能覆蓋該的頻率范圍，即，要么低頻，要么高頻，否則必須選擇不同的測(cè)量結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的就是要提供一種測(cè)量頻率范圍大、測(cè)量誤差小的軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)所設(shè)計(jì)的軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置，它包括支撐框架，所述支撐框架為矩形結(jié)構(gòu)，所述支撐框架的四條邊框的橫截面為矩形，測(cè)試樣片插入邊框內(nèi)腔中，所述邊框外部纏繞有線圈；其特殊之處在于，一條所述邊框上開(kāi)有接入口，所述接入口中設(shè)置有高頻次級(jí)框架，所述高頻次級(jí)框架與接入口嵌入式配合，所述高頻次級(jí)框架外部纏繞有高頻次級(jí)線圈。進(jìn)一步地，所述接入口位于邊框中部。更進(jìn)一步地，所述邊框外部纏繞的線圈包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組。更進(jìn)一步地，所述高頻次級(jí)線圈為10～100匝的次級(jí)繞組，并可根據(jù)實(shí)際情況制作不同匝數(shù)的高頻次級(jí)框架，也可直接在高頻次級(jí)框架的線圈上直接抽頭，直接形成不同的匝數(shù)。更進(jìn)一步地，所述邊框外部纏繞的線圈的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組均為700匝。更進(jìn)一步地，所述支撐框架的四角以及接入口處設(shè)置有樣品托板。本技術(shù)針對(duì)方圈測(cè)量法在高頻下需要獲得高磁場(chǎng)、低次級(jí)電壓存在一定矛盾的問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)可靈活接入的高頻次級(jí)框架和次級(jí)線圈，可根據(jù)具體測(cè)量頻率的不同，選擇不同的次級(jí)匝數(shù)，僅需要在測(cè)量前更換不同的高頻次級(jí)框架即可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)頻率段磁性能的測(cè)量。本技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、測(cè)量頻率范圍寬、測(cè)量誤差小的特點(diǎn)。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中移除高頻次級(jí)框架后的結(jié)構(gòu)示意圖圖中：支撐框架1，邊框1.1，接入口1.2，高頻次級(jí)框架2，樣品托板3。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1和圖2所示一種軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置，它包括矩形結(jié)構(gòu)的支撐框架1。支撐框架1的四條邊框的長(zhǎng)度為25cm，邊框1.1的橫截面為矩形，測(cè)試樣片插入邊框1.1的內(nèi)腔中，測(cè)試樣片的兩端擱置在設(shè)置于邊框1.1兩端的樣品托板3上，樣品托板3位于支撐框架1的四角。相互搭接的測(cè)試樣片連接形成閉合磁路。邊框1.1外部纏繞的線圈包括初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組均為700匝。其中一條邊框1.1上開(kāi)有接入口1.2，接入口1.2中設(shè)置有樣品托板3和高頻次級(jí)框架2，高頻次級(jí)框架2與接入口1.2嵌入式配合，放置于樣品托板3上。高頻次級(jí)框架2外部纏繞有10～100匝的高頻次級(jí)線圈。這樣，磁性測(cè)量裝置形成了N1:N2:N3的結(jié)構(gòu)，N1，N2為邊框1.1外部纏繞的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組，均采用標(biāo)準(zhǔn)的700匝結(jié)構(gòu)，N3為核心增加結(jié)構(gòu)，即高頻次級(jí)框架2外部纏繞的高頻次級(jí)線圈，通常設(shè)置為10-100匝，可根據(jù)樣品牌號(hào)及目標(biāo)頻率范圍自行摸索并確定N3匝數(shù)。為克服方圈法對(duì)測(cè)量范圍的限制，本技術(shù)在支撐框架1方圈的四個(gè)邊框1.1中的一個(gè)適當(dāng)位置選擇開(kāi)口形成接入口1.2，原則上建議采用四個(gè)邊框1.1中某一個(gè)的中間位置，并在接入口1.2內(nèi)增加高頻次級(jí)框架2，可根據(jù)具體測(cè)量頻率的不同，選擇不同的次級(jí)匝數(shù)，僅需要在測(cè)量前更換不同的高頻次級(jí)框架2即可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)頻率段磁性能的測(cè)量。根據(jù)測(cè)量原理U2＝4.44BSNf，其中U2為次級(jí)電壓，B為磁感應(yīng)強(qiáng)度，N為次級(jí)匝數(shù)，S為樣品有效截面積，f為頻率。在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，如要要求測(cè)量的頻率較高，即f較高時(shí)，B為材料固有特性，S在樣品固定時(shí)即為固定值，因此，最有效的辦法就是減少次級(jí)匝數(shù)N來(lái)盡量降低U2，在設(shè)備功率有限的條件下，如果需進(jìn)行高頻測(cè)量，則在本方案中，只要通過(guò)調(diào)整高頻次級(jí)框架2上的次級(jí)匝數(shù)，在設(shè)備功率一定的時(shí)候，可以最有效的利用設(shè)備能力，獲得理想的測(cè)量結(jié)果。利用上述軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量的步驟包括：步驟一：將樣品制作成30×300mm的測(cè)試樣片，最少要求測(cè)試樣片重量不少于120g。步驟二：根據(jù)測(cè)量頻率范圍，及設(shè)備能力選擇合適的次級(jí)匝數(shù)。依照設(shè)備功率，以及次級(jí)電壓公式，計(jì)算獲得合適的匝數(shù)范圍。原則上，頻率越高選擇的次級(jí)匝數(shù)可以越低，最少1匝。步驟三；將選擇完成的次級(jí)匝數(shù)的高頻次級(jí)框架2放入支撐框架1的邊框1.1中。步驟四；將邊框1.1外部的初級(jí)線圈，并把高頻次級(jí)框架2的線圈作為次級(jí)線圈通過(guò)接入軟磁測(cè)量系統(tǒng)。步驟五；依據(jù)已有的軟磁測(cè)量系統(tǒng)對(duì)樣品進(jìn)行磁性能檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：如表1中所示的同批次某軟磁樣品不同測(cè)量方式的對(duì)比數(shù)據(jù)，使用同一批次的0.025mm厚度的軟磁材料分別采用不同的模式進(jìn)行測(cè)量，從上表結(jié)果可以看出，本技術(shù)的寬頻方圈的測(cè)量結(jié)果與現(xiàn)行非晶、坡莫和金等寬頻軟磁材料標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法(環(huán)形試樣)獲得的測(cè)量結(jié)果誤差在1.5％以內(nèi)，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)量。表1同批次某軟磁樣品不同測(cè)量方式的對(duì)比結(jié)果對(duì)比最后需要說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說(shuō)明本專利技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本專利進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本專利的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本專利技術(shù)方案的精神和范圍，其均本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置，它包括支撐框架(1)所述支撐框架(1)為矩形結(jié)構(gòu)，所述支撐框架(1)的四條邊框(1.1)的橫截面為矩形，測(cè)試樣片插入邊框(1.1)內(nèi)腔中，所述邊框(1.1)外部纏繞有線圈；其特征在于：一條所述邊框(1.1)上開(kāi)有接入口(1.2)，所述接入口(1.2)中設(shè)置有高頻次級(jí)框架(2)，所述高頻次級(jí)框架(2)與接入口(1.2)嵌入式配合，所述高頻次級(jí)框架(2)外部纏繞有高頻次級(jí)線圈。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置，它包括支撐框架(1)所述支撐框架(1)為矩形結(jié)構(gòu)，所述支撐框架(1)的四條邊框(1.1)的橫截面為矩形，測(cè)試樣片插入邊框(1.1)內(nèi)腔中，所述邊框(1.1)外部纏繞有線圈；其特征在于：一條所述邊框(1.1)上開(kāi)有接入口(1.2)，所述接入口(1.2)中設(shè)置有高頻次級(jí)框架(2)，所述高頻次級(jí)框架(2)與接入口(1.2)嵌入式配合，所述高頻次級(jí)框架(2)外部纏繞有高頻次級(jí)線圈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁寬頻磁性測(cè)量裝置，其特征在于：所述接入口(1.2)位于邊...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黨寧員，姚臘紅，楊皓，王曉燕，周玉駿，周前華，沈昕怡，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：武漢鋼鐵股份有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：湖北,42