检测未充磁各向异性磁钢磁化方向的方法
【专利摘要】本发明公开了一种检测未充磁各向异性磁钢磁化方向的方法，该方法选取与待测磁钢同一规格的磁化方向正确的未充磁各向异性磁钢作为第一标准磁钢和与待测磁钢同一规格的磁化方向不正确的未充磁各向异性磁钢作为第二标准磁钢，分别采用涡流检测仪检测电抗和电阻，然后以磁钢电阻为横坐标和磁钢电抗为纵坐标制作磁钢的阻抗平面图，然后根据在阻抗平面图中标记第一标准磁钢的位置和第二标准磁钢的位置在阻抗平面图中划定一椭圆形区域作为磁化方向合格区域，此将对磁钢的磁化方向的检测转换为磁钢在阻抗平面图中的位置的检测；优点是实现了磁钢在无磁环境下的连续自动化检测，检测效率较高，成本较低，可以实现大批量生产的全检，检测探测度高。
【专利说明】检测未充磁各向异性磁钢磁化方向的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测各向异性磁钢磁化方向的方法，尤其是涉及一种检测未充磁各向异性磁钢磁化方向的方法。
【背景技术】
[0002]磁钢(也称为永磁体)具有优异的磁性能，目前已广泛应用于电子、电力机械、医疗器械、汽车和航天航空等领域。对各向异性的磁钢来说，其磁化方向(即磁场取向方向)为产品的关键特性，磁钢的磁化方向错误直接导致磁钢产品不合格。
[0003]目前，磁钢生产完成进入销售领域时，由于后续应用产品(比如电机)的需求，磁钢很多情况下是没有进行充磁处理的。在磁钢批量生产中，一些产品的磁化方向会出现错误，为了保证未充磁各向异性磁钢磁化方向的正确性，在磁钢生产完成后需要对其磁化方向进行检测，以避免磁化方向错误的产品流入市场造成损失。现有的检测未充磁各向异性磁钢磁化方向的方法主要有两种:第一种是对磁钢充磁后人工检测判定；第二种方法是人工利用带磁的工装对未充磁磁钢进行吸附检测判定。但是上两种方法均存在以下问题:一、人工检测效率较低，在针对大批量生产时仅能抽检，无法全检，检测探测度低；二、检测完成的磁钢带磁，需要再进行退磁退镀返工生产处理，成本较高。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种检测效率较高，成本较低，可以实现大批量生产的全检，检测探测度高的检测未充磁各向异性磁钢磁化方向的方法。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种检测未充磁各向异性磁钢磁化方向的方法，包括以下步骤:
[0006]①将涡流检测仪的探头设置在检测平台上方(0.05+h)~(0.5+h)mm处，探头垂直于检测平台，其中h表示待测磁钢的厚度；
[0007]②在检测平台上设置检测区，当磁钢位于检测区时，探头在磁钢上表面的投影位于磁钢上表面的中心处；
[0008]③选取与待测磁钢同一规格的磁化方向正确的未充磁各向异性磁钢作为第一标准磁钢，将第一标准磁钢置于检测区，采用涡流检测仪检测第一标准磁钢的电抗和电阻，其电抗为XI，电阻为Rl ；
[0009]④选取与待测磁钢同一规格的磁化方向不正确的未充磁各向异性磁钢作为第二标准磁钢，所述的第二标准磁钢的磁化方向相对于第一标准磁钢的磁化方向偏转θ角，60度< Θ <90度；
[0010]⑤将第二标准磁钢置于检测区，采用涡流检测仪检测第二标准磁钢的电抗和电阻，其电抗为X2，电阻为R2 ；
[0011]⑥以电阻为横坐标，电抗为纵坐标制作磁钢的阻抗平面图，将第一标准磁钢在阻抗平面图中的位置记为Pl (Rl, XI)，第二标准磁钢在阻抗平面图中的位置记为P2 (R2, X2)；[0012]⑦计算该阻抗平面图中Pl点到P2点的直线距离，记为L ；
[0013]⑧以Pl点为圆心，rl为长半轴长和r2为短半轴长，在阻抗平面图中沿任意方向划定一椭圆形区域，其中 0.45L ^ rl ^ 0.95L，0.45L ^ r2 ^ 0.95L, rl ^ r2 ；
[0014]⑨将待测磁钢输入检测区，涡流检测仪检测待测磁钢的电抗和电阻，判定待测磁钢的电抗和电阻在阻抗平面图中的位置是否落入椭圆形区域内，如果落入椭圆形区域内，则待测磁钢的磁化方向正确，否则待测磁钢的磁化方向错误。
[0015]与现有技术相比，本发明的优点在于选取与待测磁钢同一规格的磁化方向正确的未充磁各向异性磁钢作为第一标准磁钢并采用涡流检测仪检测其电抗和电阻，选取与待测磁钢同一规格的磁化方向不正确的未充磁各向异性磁钢作为第二标准磁钢并采用涡流检测仪检测其电抗和电阻，然后以磁钢电阻为横坐标和磁钢电抗为纵坐标制作磁钢的阻抗平面图，在阻抗平面图中标记第一标准磁钢的位置Pl和第二标准磁钢的位置P2，并计算Pl和P2之间的直线距离，接着以Pl点为圆心，rl为长半轴长和r2为短半轴长，在阻抗平面图中沿任意方向划定一椭圆形区域，此时检测待测磁钢的电抗和电阻后判定待测磁钢在阻抗平面图中的位置是否落入椭圆形区域内，如果落入椭圆形区域内，则待测磁钢的磁化方向正确，否则待测磁钢的磁化方向错误，此将对磁钢的磁化方向的检测转换为磁钢在阻抗平面图中的位置的检测，同一规格的磁钢在划定椭圆形区域后即可通过自动送料装置按序依次输入到检测区进行自动化检测后按照检测结果分别输出，实现了磁钢在无磁环境下的连续自动化检测,检测效率较高,成本较低,可以实现大批量生产的全检,检测探测度高。
【具体实施方式】
[0016]以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。 [0017]实施例:一种检测未充磁各向异性磁钢磁化方向的方法，包括以下步骤:
[0018]①将涡流检测仪的探头设置在检测平台上方(0.05+h)~(0.5+h)mm处，探头垂直于检测平台，其中h表示待测磁钢的厚度；
[0019]②在检测平台上设置检测区，当磁钢位于检测区时，探头在磁钢上表面的投影位于磁钢上表面的中心处；
[0020]③选取与待测磁钢同一规格的磁化方向正确的未充磁各向异性磁钢作为第一标准磁钢，将第一标准磁钢置于检测区，采用涡流检测仪检测第一标准磁钢的电抗和电阻，其电抗为XI，电阻为Rl ；
[0021 ] ④选取与待测磁钢同一规格的磁化方向不正确的未充磁各向异性磁钢作为第二标准磁钢，第二标准磁钢的磁化方向相对于第一标准磁钢的磁化方向偏转Θ角，60度(Θ < 90 度；
[0022]⑤将第二标准磁钢置于检测区，采用涡流检测仪检测第二标准磁钢的电抗和电阻，其电抗为X2，电阻为R2 ；
[0023]⑥以电阻为横坐标，电抗为纵坐标制作磁钢的阻抗平面图，将第一标准磁钢在阻抗平面图中的位置记为Pl (Rl, XI)，第二标准磁钢在阻抗平面图中的位置记为P2 (R2, X2)；
[0024]⑦计算该阻抗平面图中Pl点到P2点的直线距离，记为L ；
[0025]⑧以Pl点为圆心，rl为长半轴长和r2为短半轴长，在阻抗平面图中沿任意方向划定一椭圆形区域，其中 0.45L ^ rl ^ 0.95L，0.45L ^ r2 ^ 0.95L, rl ^ r2 ；[0026]⑨将待测磁钢输入检测区，涡流检测仪检测待测磁钢的电抗和电阻，判定待测磁钢的电抗和电阻在阻抗平面图中的位置是否落入椭圆形区域内，如果落入椭圆形区域内，则待测磁钢的磁化方向正确，否则待测磁钢的磁化方向错误。
[0027]本实施例中，相同规格的磁钢仅需在划定椭圆形区域即可实现后续所有相同规格的磁钢的检测。在批量磁钢产品检测时，可以通过自动送料装置将产品输入到检测区进行检测，将划定椭圆形区域的阻抗平面图输入工控机(比如电脑)中，通过工控机对比判定待测磁钢的电抗和电阻在阻抗平面图中的位置是否落入椭圆形区域内，然后工控机根据判定结果控制自动出料装置(可以采用机械臂)将测试完成的磁刚按照判定结果输出到对应区域。
[0028]本实施例中，涡流检测仪、自动送料装置、工控机和自动出料装置均可采用相应【技术领域】中的成熟产品。
[0029]本发明的方法采用涡流检测仪进行涡流探测，涡流检测时探头不需与待测磁钢直接接触，待测磁钢进入检测区即可进行高速检测，易于实现自动化检测，检测效率高，由此可以实现大批量产品的全检。
[0030]本发明的方法的设计原理为如下所述:
[0031]涡流探测作为工业领域中无损检测的方法之一，目前主要应用于产品内部缺陷检测，其采用的主要仪器是涡流检测仪，涡流检测仪的探头通常包括激励线圈和检测线圈，激励线圈通入交流电时，产品靠近激励线圈，产品内会感应出涡流，受涡流影响，激励线圈电流会发生变化，检测线圈检测到激励线圈受涡流影响而产生的电流变化，该电流变化因产品内部是否存在缺陷和缺陷大小而不同，从而可以通过检测线圈电流变化的大小来反映产品内部有无缺陷。
[0032]涡流探测目前已经在磁性产品内部结构缺陷检测领域取得了初步的应用，但是磁钢的磁化方向完全不同于产品结构缺陷。本申请中，发明人发现各向异性磁钢在其磁化方向与非磁化方向上的晶体结构决定的特性不同，在一定信号频率下会产生不同的涡流信号，并且磁化方向正确的磁钢的电抗与电阻和磁化方向错误的磁钢的电抗与电阻相差很远，由此将对磁钢的磁化方向的检测转换为磁钢的电抗和电阻是可行的。在设计过程中，选择磁化方向正确的第一标准磁钢和磁化方向错误并且偏差最大或者接近于最大的第二标准磁钢作为基准，并根据两者电抗和电阻的区别在阻抗平面图中划定合适的合格区域，保证磁化方向错误的不合格品全部被检出，不会流入市场。由此本发明的方法使磁钢磁化方向的无磁且自动化检测成为现实，取得了意料不到的技术效果和经济效益。
【权利要求】
1.一种检测未充磁各向异性磁钢磁化方向的方法，其特征在于包括以下步骤: ①将涡流检测仪的探头设置在检测平台上方(0.05+h)~(0.5+h)mm处，探头垂直于检测平台，其中h表示待测磁钢的厚度； ②在检测平台上设置检测区，当磁钢位于检测区时，探头在磁钢上表面的投影位于磁钢上表面的中心处； ③选取与待测磁钢同一规格的磁化方向正确的未充磁各向异性磁钢作为第一标准磁钢，将第一标准磁钢置于检测区，采用涡流检测仪检测第一标准磁钢的电抗和电阻，其电抗为XI，电阻为Rl ； ④选取与待测磁钢同一规格的磁化方向不正确的未充磁各向异性磁钢作为第二标准磁钢，所述的第二标准磁钢的磁化方向相对于第一标准磁钢的磁化方向偏转Θ角，60度(Θ < 90 度； ⑤将第二标准磁钢置于检测区，采用涡流检测仪检测第二标准磁钢的电抗和电阻，其电抗为X2，电阻为R2 ； ⑥以电阻为横坐标，电抗为纵坐标制作磁钢的阻抗平面图，将第一标准磁钢在阻抗平面图中的位置记为Pl (Rl, XI)，第二标准磁钢在阻抗平面图中的位置记为P2 (R2, X2)； ⑦计算该阻抗 平面图中Pl点到P2点的直线距离，记为L； ⑧以Pl点为圆心，rl为长半轴长和r2为短半轴长，在阻抗平面图中沿任意方向划定一椭圆形区域，其中 0.45L ^ rl ^ 0.95L，0.45L ^ r2 ^ 0.95L, rl ^ r2 ； ⑨将待测磁钢输入检测区，涡流检测仪检测待测磁钢的电抗和电阻，判定待测磁钢的电抗和电阻在阻抗平面图中的位置是否落入椭圆形区域内，如果落入椭圆形区域内，则待测磁钢的磁化方向正确,否则待测磁钢的磁化方向错误。
【文档编号】G01R33/12GK104020425SQ201410216841
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】郑卿, 王云龙, 樊华, 林苗 申请人:宁波韵升股份有限公司, 宁波韵升磁体元件技术有限公司, 宁波韵升磁性材料有限公司, 宁波韵升高科磁业有限公司, 包头韵升强磁材料有限公司