软磁材料矫顽力测量装置

　　FE-2100HC软磁材料矫顽力测量系统，主要用于对用形状不规则（规则）的样品快速测量，测试方法可靠。测试原理从从定义出发，参考IEC60404-7的标准，先采用螺线管对开路软磁样品（或器件）进行饱和磁化，再通过磁强计探头靠近霍样品测试样品的杂散磁场磁场。反向施加退磁磁场,当杂散磁场被还原为零时，退磁磁场与材料的矫顽力一致。软磁材料矫顽力测量系统操作简单，测试数据重复性较好，软材料测量包括:纯铁和碳钢、软磁铁氧体、磁性粉末等规则和不规则开路器件的Hc测量，特别适合汽车行业、继电器行业的零部件，测试水平达到国际同行先进水平。

1、背景

　　随着ZG汽车行业和继电器行业零部件加工出口量的不断扩大，国外用户对加工的零部件需要进行矫顽力Hc进行测量，作为考核器件的一个重要指标。由于零部件多为形状不规则的软磁材料（多为电工纯铁、Cr不锈钢、精密合金等），采用对环形样品或开路条棒（参考标准IEC-60604-4、GB13012-2008）的测量不能很好的解决零部件退火前后的Hc测量准确性，同时要求用户在加工器件时同时按相关工艺加工标准圆环或条棒，再进行同样工艺的退火处理，也增加了用户企业的难度。根据用户只要检测零部件的矫顽力Hc的要求，参考IEC-60604-7标准设计满足不规则器件Hc测量系统有较大的社会效益和经济效益。

2、目前国内外测试设备现状

　　国内外目前对软磁材料不规则样品矫顽力测试设备，具有代表性的产品主要有：意大利LE公司的Coercimeter-03、日本的HC-1000A保持力计和陕西省计量研究院生产的矫顽力计（早期）。日本设备和陕西计量研究院设备均采用的是振动线圈测试剩余磁通的方法，意大利设备采用的是直接测试杂散磁场的方法，两种方法比较各有特色，振动线圈法判断矫顽力原则上可以做到分辨率更高，但受制于磁通计漂移水平控制的影响，所以分辨率高，精度并不高，基本上满足精度5%的测试要求，采用磁强计探头测试，由于受测试磁场跨度的影响，要具备兼容性，往往分辨率较低（如果分段测试，分辨率同样可做到很高），一般满足3%的要求，测量上采用磁强计探头测试相对来说更加方便和直接，从定义上更好把握。

3、开发过程

　　湖南省永逸科技有限公司近年来在电磁阀行业和继电器行业有部分用户涉及到软磁材料矫顽力的测试，其中包括：苏州聚昶、新会ABB、宁波精益飞达、慈溪博恒、绍兴康健、宁波万宝电器、宁波天龙和常州中晶等企业。公司均是参考GB13012-2008采用磁导计或螺线管的方法，配置FE-2100SD软磁材料磁性能测量装置加以解决，解决方法较繁琐，即针对不同样品都需要应对设计不同的测试线圈和磁导计，虽然满足用户测试要求，但适应面并不广泛，特别是不规则的样品无法检测。针对这种情况，开发适合对不规则样品矫顽力测量的设备被纳入公司2017年开发项目（主要参与人员有：朱永红、孙善元、扶春燕、丁佳泉、刘本重），经过大家共同努力和试验测试比对考核，产品与本月完成，正式投放市场，设备测试精度和重复性经过检验达到国外同行水平。

4、测试中的比较和溯源

　　FE-2100HC软磁材料矫顽力测量装置测试精度主要溯源到FE-2100SD软磁材料直流磁性能测量装置可测试产品，我们进行了以下产品的测试实验。

4-1、规则棒材测试比对（样品直径8mm，长度100mm）

4-2、FE-2100HC对不规则器件测试

● 直接测试软磁材料样品的矫顽力Hc

● 直接测试软磁材料样品的磁化磁场Hs

● 励磁磁场范围：-40kA/m~40kA/m（特殊要求可扩展到160kA/m）

● 采用双极性测量方式

● 直流程控励磁电源                      一个

● 高分辨率弱磁磁场计                   一套

● 励磁螺线管                                 一套

● 测试样品载台                              一个

● 带定位调节的测试探头支架         一个

● 测试软件                                     一件

● 计算机和打印机                           一套