一种成品磁钢性能测试方法与流程

1.本发明涉及一种磁钢检测，尤其是涉及一种使用于对磁钢性能进行测试的磁钢性能测试方法。


背景技术：

2.通常磁钢的磁性能中有三个参数最重要，第一个剩磁(br)，第二个是内禀矫顽力 (hcj)，第三个是膝点矫顽力(hk)；其中br是表征磁钢可以产生磁场强度的大小，hcj 是磁钢完全退磁时需要的磁场，hk是磁钢开始退磁时的磁场强度。而在实际使用过程中， hk的意义则更大。
3.而现有磁钢性能的评估测试有两种方式：1.从毛坯中切割出标准样块并对其表面做研磨处理，然后利用磁滞回线测试仪测量得到磁钢的性能；标准样块的尺寸通常为 d10*10mm的圆柱或者10*10*10mm的方块，为了配合使用相应的测试线圈，磁钢的磁化方向的尺寸一般不能小于5mm；2.测试磁钢表面磁场强度推算材料的剩磁(br)，测试磁钢不同温度下的退磁比例推算出内禀矫顽力值(hcj)。
4.然而在实际生产或研发过程中存在着经常需要对同行业的产品进行标杆分析，则需要在不损坏磁钢的前提基础下，以最快的时间得到尽可能准确的性能。现有上述评估测试方式中现有技术1的方式存在着需要制作标准样块，并对其表面做研磨处理，再配合使用相应的测试线圈在磁滞回线测试仪才能测试得到准确的结果；并且对所检测磁钢的尺寸有限制，不能满足上述需要在不损坏磁钢的前提基础下的无损测试条件，不能直接对成品磁钢进行测试；而上述评估测试方式中现有技术2测试存在着不同温度下的退磁比例需要较长的时间，误差很大，存在着通过表面磁场和退磁比例推算br和hcj值，准确度不高。


技术实现要素：

5.本发明为解决现有磁钢性能测试方法存在着不能满足对现有实际生产或研发过程中经常需要对同行业的产品进行标杆检测分析，且需要在不损坏磁钢的前提基础下进行测试，磁钢性能检测精确度不高等现状而提供的一种可以在不破坏磁钢的前提情况下，可以直接对同行业产品的成品磁钢进行检测分析，检测测试速度快，检测效率高，检测准确度高的成品磁钢性能测试方法。
6.本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种成品磁钢性能测试方法，其特征在于包括如下测试步骤：a1.测试磁钢的m1磁矩值,利用有限元分析软件计数出磁钢剩磁br值；a2.将磁钢固定在退磁设备中，要求退磁磁场方向和磁钢磁化方向相反；a3.施加第一退磁场，第一退磁磁场强度(hi,i＝1,2
…
)要小于该磁钢材料最低hcj值的一半；a4.将磁钢从退磁设备中取出；a5.将取出的磁钢，对取出的磁钢进行测试m2磁矩值，
a6.计算判断二次的磁矩值是否满足(m1-m2)/m1≤5％；a7.如果满足(m1-m2)/m1≤5％的，则需要返回上述第a2步骤，将磁钢固定在退磁设备中退磁处理，退磁磁场值相对于前一次有所增加，增加值要小于该被检测类型磁钢材料最低内禀矫顽力值hcj的0.02～0.1，如此循环继续执行上述第a2～a6步骤；a8.直至磁矩值满足(m1-m2)/m1≥5％，记录此时的退磁场值hi；a9.最终磁钢性能检测所需要的膝点矫顽力值hk就在hi-1和hi之间；a10.执行完上述第a1～a9步骤后，继续将磁钢固定退磁设备中；a11.继续施加第二退磁场hj，施加第二退磁场(hj，j＝i+1,i+2
…
)增加值要小于该磁钢材料最低内禀矫顽力值hcj值的0.01～0.05；a12.将磁钢取出，然后测量磁钢的m3磁矩值；a13.计算判断二次的磁矩值是否满足(m1-m3)/m1≤100％；a14.在上述a12步骤中，如果m3≥0，那么需要将磁钢继续放在退磁设备中退磁，返回执行上述第a10步骤，继续将磁钢固定在退磁设备中，对磁钢进行继续退磁处理，且退磁磁场值相对于前一次有所增加，增加值要小于该磁钢材料最低内禀矫顽力值hcj值的 0.01～0.05；如此循环，继续执行上述第a10～a14步骤；a15.直至m3《0，记录此时的退磁场值hj；a16.在上述a13步骤中，若所测得数值不能满足(m1-m3)/m1≤100％的，则记录此时的对应的退磁场hj；若所测得数值能满足(m1-m3)/m1≤100％的，则返回至上述第a10步骤，并继续执行上述第a10～a14步骤；a17.最终磁钢性能检测所需要的最低内禀矫顽力值hcj就在hj-1和hj之间；上述步骤中：m1是在常温环境下，测试磁钢的初始磁矩值；m2是经过步骤3以及步骤 4时得到磁矩值，只要在两个步骤内测试得到磁矩值，都可以称作m2；跟m2类似，经过步骤6或者步骤7得到的磁矩值，只要在两个步骤内测试得到的磁矩值，都可以称作m3；hi表示循环增加的第一退磁场强度，i表示对应退磁次数，比如i＝5就是第5次增加后的退磁场强度，相应的i-1就是第4次增加后的退磁场强度；hj表示循环增加的第二退磁场强度，j表示对应退磁次数，比如j＝10就是第10次增加后的退磁场强度，相应的j-1就是第9次增加后的退磁场强度。可以在不破坏磁钢的前提情况下，可以直接对同行业产品的成品磁钢进行检测分析，检测测试速度快，检测效率高，检测准确度高。
7.作为优选，所述的退磁设备包括轭铁和极靴，极靴内部有铜线圈，通电之后在工作气隙里产生退磁磁场。提高退磁设备的简单有效性。
8.作为优选，所述的磁场的强度的通过控制铜线圈电流/电压的大小进行调节。提高退磁操作控制灵活有效性。
9.本发明的有益效果是：1.可以在不破坏磁钢的前提情况下，成品磁钢可以保持初始形状和表面镀层不被破坏，直接测试得到性能数据，避免被二次加工后成为标准样块再测试性能；2.可以直接对同行业产品的成品磁钢进行检测分析，检测测试速度快，检测效率高，检测准确度高；3.本发明可以直接对成品进行测试，特别适合测试方块和圆柱磁钢；4.相比于目前的磁滞回线测试仪，本发明不需要定制相应的测试线圈，并且对厚度也没有严格要求；5. 相比于目前的表磁估算和退磁比例分析，本发明的准确度更高；6.本发明测试周期短，测试成本低。
附图说明：
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。
10.图1是本发明成品磁钢性能测试方法的测试流程结构示意图。
11.图2是本发明成品磁钢性能测试方法中退磁设备的主要结构示意图。
12.图3是本发明成品磁钢性能测试方法中的退磁磁场强度与膝点矫顽力值相互间形成的m-h曲线示意图。
13.图4是本发明成品磁钢性能测试方法中的退磁磁场强度与内禀矫顽力值相互间形成的m-h曲线示意图。
具体实施方式
14.图1所示的实施例1中，一种成品磁钢性能测试方法，包括如下测试步骤a1.测试磁钢的m1磁矩值02,利用有限元分析软件计数出磁钢剩磁br值；a2.将磁钢固定在退磁设备中03，要求退磁磁场方向和磁钢磁化方向相反；a3.施加第一退磁场04，第一退磁磁场强度(hi,i＝1,2
…
)要小于该磁钢材料最低hcj值的一半；a4.将磁钢从退磁设备中取出05；a5.将a4步骤取出的磁钢，并对取出的磁钢进行测试m2磁矩值，a6.计算判断二次的磁矩值是否满足(m1-m2)/m1≤5％的06；a7.如果满足(m1-m2)/m1≤5％的，则需要返回上述第a2步骤，将磁钢固定在退磁设备中退磁处理，退磁磁场值相对于前一次有所增加，增加值要小于该被检测类型磁钢材料最低内禀矫顽力值hcj的0.02～0.1，如此循环继续执行上述第a2～a6步骤；a8.直至磁矩值满足(m1-m2)/m1≥5％，记录此时的退磁场值hi 07；a9.最终磁钢性能检测所需要的膝点矫顽力值hk就在hi-1和hi之间；a10.执行完上述第a1～a9步骤后，继续将磁钢固定退磁设备中08；a11.继续施加第二退磁场09，施加第二退磁场(hj，j＝i+1,i+2
…
)增加值要小于该磁钢材料最低内禀矫顽力值hcj值的0.01～0.05；a12.将磁钢取出，然后测量磁钢的m3磁矩值10；a13.计算判断二次的磁矩值是否满足(m1-m3)/m1≤100％11；a14.在上述a12步骤中，如果m3≥0，那么需要将磁钢继续放在退磁设备中退磁，返回执行上述第a10步骤，继续将磁钢固定在退磁设备中，对磁钢进行继续退磁处理，且退磁磁场值相对于前一次有所增加，增加值要小于该磁钢材料最低内禀矫顽力值hcj值的 0.01～0.05；如此循环，继续执行上述第a10～a14步骤；a15.直至m3《0，记录此时的对应的退磁场值hj 12；a16.在上述a13步骤中，若所测得数值不能满足(m1-m3)/m1≤100％的，则记录此时的对应的退磁场hj 12；若所测得数值能满足(m1-m3)/m1≤100％的，则返回至上述第a10 步骤，并继续执行上述第a10～a14步骤；a17.最终磁钢性能检测所需要的最低内禀矫顽力值hcj就在hj-1和hj之间；上述步骤中：m1是在常温环境下，测试磁钢的初始磁矩值；m2是经过步骤3以及步骤 4时得到磁矩值，只要在两个步骤内测试得到磁矩值，都可以称作m2；
跟m2类似，经过步骤6或者步骤7得到的磁矩值，只要在两个步骤内测试得到的磁矩值，都可以称作m3；hi表示循环增加的第一退磁场强度，i表示对应退磁次数，比如i＝5就是第5次增加后的退磁场强度，相应的i-1就是第4次增加后的退磁场强度；hj表示循环增加的第二退磁场强度，j表示对应退磁次数，比如j＝10就是第10次增加后的退磁场强度，相应的j-1就是第9次增加后的退磁场强度。上述磁矩值m1是通过“亥姆霍兹线圈 +电子磁通计”测试得到，为现有的常规测试方法。测试步骤如下：1.把待测产品放在线圈中心，磁化方向和线圈轴向方向平行；2.电子磁通计归零；3.将待检测产品从线圈中拿出，读取此时的示数就是m1；磁矩值m3是通过“亥姆霍兹线圈+电子磁通计”测试得到，测试步骤如下：1.把待测产品放在线圈中心，磁化方向和线圈轴向方向平行；2.电子磁通计归零；3.将待检测产品从线圈中拿出，读取此时的示数就是m3。退磁设备包括轭铁和极靴，极靴内部有铜线圈，通电之后在工作气隙里产生退磁磁场。磁场的强度的通过控制铜线圈电流/电压的大小进行调节。所使用的有限元分析软件为现有技术中的分析软件。
15.测试原理：1.退磁设备主要由轭铁20和极靴30组成(见图2)，极靴30内部有铜线圈，通电之后可以在工作气隙31里产生退磁磁场；磁场的强度的可以通过控制铜线圈电流/电压的大小进行调节；退磁设备可以使用现有的磁滞回线测试仪的实现退磁的效果。
16.2.在m-h曲线上(见图3)，当退磁磁场强度h小于膝点矫顽力值hk时，磁矩的减少比例不会超过10％，例如hi-1的位置；当退磁场强度h大于hk时，磁矩的减少比例会迅速超过10％。例如hi的位置。通过找到磁矩值变化超过10％的退磁场强度范围，可以确定hk的范围大小。
17.3.在m-h曲线上(见图4)，当退磁磁场强度h小于内禀矫顽力值hcj时，磁矩的值为正，例如hj-1的位置；当退磁磁场强度h大于hcj时，磁矩的值为负，例如hj的位置；通过找到磁矩值由正变负的对应的退磁场强度范围，可以确定hcj的范围大小。
18.在本发明位置关系描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.以上内容和结构描述了本发明产品的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解。上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。