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磁测量常用专业术语和磁性能参数

发布时间:2021/7/16 15:18:53 | 浏览次数:


磁丈量常用专业术语及意义

  以下是符合JJG1013-93 磁学计量常用名词术语及界说试行技能规范的磁丈量常用专业术语及意义。 

  1 一般术语 General terms

  硬磁资料 Magnetically hard material 也称永磁资料一般指矫顽力不低于10 kA/m 的磁性资料。

  软磁资料 Magnetically soft material 一般指矫顽力不高于1000 A/m 的磁性资料。 

  磁通计 Fluxmeter 运用电磁感应定律,丈量感应电动势对时刻的积分原理制成的丈量磁通量改变的直读仪表。

  磁强计 Magnetometer 丈量磁场的仪器。

  高斯计 Gauss meter; gaussmeter是检测磁体磁感应强度的专用仪器,是磁性丈量范畴中用处最为广泛的丈量仪器之一。

  磁性资料规范样品 Standard specimen of magnetic material 是指由计量部分按规定的技能条件制做,给出磁性资料磁特性参数值,经一定时刻考核,功能安稳,再经国家最高计量部分正式批准作为规范量具运用的磁性资料样品。 注:(1) “磁性资料规范样品”的效果是用来校准或评定丈量磁性资料磁特性的仪器(仪表)或装置的差错。“磁性资料规范样品”功能的凹凸不做为判别该样品所代表的资料功能优劣的依据。

  2 磁化状况

  2. 1 磁化曲线 Magnetization curve 

  表明当磁场强度改变时,资料的磁通密度、磁极化强度或磁化强度改变的的一条曲线。FE-2100SD软磁资料直流丈量体系,主动丈量软磁资料在静态(直流)条件下的根本磁化曲线和磁滞回线,精确丈量开始磁导率μi、最大磁导率μm、饱满磁感应强度Bs、剩磁Br、矫顽力Hc和磁滞损耗Pu等静态磁特性参数。FE-2100SA 型软磁沟通丈量装置可用于对软磁铁氧体、坡莫合金、非晶和纳米晶等软磁资料闭路样品的精确丈量。主动丈量软磁资料在动态(沟通)条件下的沟通磁滞回线、磁化曲线和损耗曲线等。精确丈量剩磁Br、矫顽力Hc、比总损耗Ps、振幅磁导率µa、损耗角δ、电阻磁导率µR、电感磁导率µL、弹性磁导率µ′、粘性磁导率µ〞、电感系数AL以及Q值等动态磁特性参数。

 

  注:在表明磁通密度曲线、磁极化强度曲线或磁化强度曲线的区别时,可运用下列术语:B-H曲线;J-H曲线;M-H曲线。

  2. 2 B-H(J-H)(M-H)磁滞回线 Hystersis B-H(J-H)(M-H)loop 显示磁滞现象的一种闭合磁化曲线。

 注:依据磁滞的界说,磁滞回线是由静态磁化曲线构成的,但是也可以大概地认为由动态磁化曲线形成回线,虽然这种回线一般还将依赖于除磁滞以外的其他进程,术语 B-H(J-H)(M-H)回线可以用来表明动态情况。 

  2.3 磁饱满 Saturation 资料受一很强的外磁场效果,以致其磁极化强度根本上不随外磁场的添加而持续添加时所处的状况。 

  2. 4 永磁样品功能参数:FE-2100H永磁资料磁性丈量仪适用于丈量各种铁氧体、铝镍钴、钕铁硼和钐钴等永磁资料的剩磁Br、矫顽力Hcb、内禀矫顽力Hcj和最大磁能积BHmax等磁功能参数,并显示B&J-H磁滞回线和退磁曲线。

  2. 4. 1 剩磁(顽磁)Br Remanence Br

  从资料饱满状况动身,单调地改变磁场强度而得到的剩下磁通密度值。 单位称号为特斯拉,单位符号为 T 。

  2. 4. 2 矫顽力HcB(HcJ) Coercivity HcB(HcJ)

  磁场强度从资料饱满状况单调改变所得到的矫顽磁场强度值。

  注:(1) HcB 一般称为磁感矫顽力。 (2) HcJ 称为内禀矫顽力。(3) 关于HcJ大于2000 kA/m 的资料,丈量HcJ将变得极端困难,这时选用 Hk 值代替 HcJ 值。Hk 值是磁极化强度在退磁曲线上从剩磁点变到 Br 的90%时所对应的磁场强度值。单位称号为安每米,单位符号为 A/m 。

  2. 4. 3 BH (磁能积) BH product (Magnetic energy product) 在永磁体的退磁曲线恣意点上,磁通密度 B 与磁场强度 H 的乘积。它是单位体积永磁体发生的外磁场中贮存的能量的测量。注:(1) 用(BH)max 表明在退磁曲线上得到的最大值。(2) 每单位体积的永磁体在它发生的外磁场中的贮存的能量为 W = BH / 2 单位称号为千焦每立方米,单位符号为 kJ/m^3 。 3. 4 软磁样品功能参数

  2. 4. 4 开始磁导率 μi Initial permeability μi

  处于磁中性状况下的资料,当磁场强度趋于无限小时,磁导率的极限值。 注:(1) 当资料处于静态磁化条件下,界说 μist = lim(B/H/μ0) ,其间 H → 0,称为静态开始磁导率。当资料处于动态磁化条件下,界说μi = lim μa ,其间 H → 0,称为开始磁导率。(2) 实践工作中磁场强度取技能约好值,其值由有关国家规范(或行业规范)中规定。

  2. 4. 5 最大磁导率 μm Maximum permeability μmax 对应正常磁化曲线上各点磁导率的最大值。

  2. 4. 6 剩磁 Br Remanence Br 与2.4.1的界说相同。 

  2. 4. 7 饱满磁通密度(饱满磁感应强度) Bs Saturation flux density (Saturation magnetic induction) Bs 磁性资料磁化到饱满时的磁通密度。 注:实践运用中,一般指根本达到磁饱满的某一指定磁场强度值所对应的磁通密度值。单位称号为特斯拉,单位符号为 T 。 

  2. 4. 8 矫顽力 Hc Coercivity Hc

  磁场强度从资料饱满状况单调改变所得到的矫顽磁场强度值。 单位称号为安每米,单位符号为 A/m 。

  2.4.9 测试频率 f Frequency f 指励磁电源的输出频率。单位称号为赫兹,单位符号为 Hz 。

  2.4.10 振幅磁导率 μa Amplitude permeability μa 当磁场强度随时刻周期改变时,其平均值为零且资料处于规定的磁中性状况时,在磁通密度或磁场强度的某一规定幅值下,磁通密度的峰值除以外加磁场强度的峰值,所得到的相对磁导率。注:(1) 一般情况下,运用两种振幅(幅值)磁导率,即:都取磁通密度峰值 Bm 和磁场强度峰值 Hm ;或者均取上述两者基波重量的峰值(在此情况下,还必须区分哪个波形为正弦波)。 (2) 在极限情况下,假如资料处于循环磁状况,则 Bm 和 Hm 可以是静态值。

  2. 4. 11 损耗角 δ loss angle δ指磁通密度和磁场强度基波重量之间的相位移。单位称号为度(弧度),单位符号为(°)(rad)。

  2. 5 磁性资料的总损耗 Pt Total losses of a magnetic material Pt 指磁性资料从随时刻改变的电磁场中吸收的并以热的方式耗散的功率。 单位称号为瓦,单位符号为 W 。 注:在实践运用中,用 Pc 代表 Pt 。

  2. 5.1 比总损耗 Ps(Pv) Total loss density Ps(Pv) 指在均匀磁化资猜中,总损耗除以物体的质量(或体积)。单位称号为瓦每千克(瓦每立方米),单位符号为 W/kg(W/m^3)。 

  2. 5.2最大磁通密度 Bm Maximum magnetic flux density Bm 指沟通磁滞回线上所对应的最大磁通密度值。 单位称号为特斯拉,单位符号为 T 。

  2. 5.3 最大磁场强度 Hm Maximum magnetic field strength Hm 指沟通磁滞回线上所对应的最大磁场强度值。 单位称号为安每米,单位符号为 A/m 。 Hk:关于HcJ大于2000 kA/m 的资料,丈量HcJ将变得极端困难,这时选用 Hk 值代替 HcJ 值。Hk 值是磁极化强度在退磁曲线上从剩磁点变到 Br 的90%时所对应的磁场强度值。 单位称号为安每米,单位符号为 A/m 。 Hm:

最大磁场强度 Hm Maximum magnetic field strength Hm 指沟通磁滞回线上所对应的最大磁场强度值。 单位称号为安每米,单位符号为 A/m 。

  3、磁性资料基础知识

  1)概述

  磁性资料可以有不同的分类方式:

  按其运用可以分为:硬(永)磁资料,软磁资料、磁信息资料、磁光资料等;

  按其电功能可分为:金属磁性资料和非金属磁性资料(主要是铁氧体);

  按原子排列状况可分为:多晶磁性资料、单晶磁性资料、非晶磁性资料和磁性液体四大类。

  永磁资料人类最早发现和运用,同时也是现在品种繁多、进展迅速和运用广泛的磁性资料。从二十世纪初,标志永磁资料功能的最大磁能积BHmax就随年代呈指数联系增加。现在用的永磁资料,按最大磁能积巨细可分为①高磁能积永磁资料,一般指BHmax大于160KJ/m3的资料,这包含SmCO5型、Sm2CO5型和NdFeB型稀土永磁资料。我国是世界上稀土蕴藏量最丰厚(占世界总蕴藏量的80%以上)的国家,稀土永磁资料的研讨和出产水平居世界前列。②中磁能积永磁资料,BHmax在32~80KJ/m3之间。现在主要FeCrCo系等两类资料。③低磁能积永磁资料, BHmax<32KJ/m3。目主要有钡(锶)铁氧体和含Co量低的AlNiCo系和FeCrCo系资料。其间铁氧体永磁资料因价格低、矫顽力高,在现在各国的永磁资料出产上,产值和产量都居首位。咱们出产的也正是此类磁性资料——锶永磁铁氧体资料。

  永磁铁氧体资料的功能分类有多种分类,常见的规范有国家规范、国际规范和日本TDK公司规范,但各磁性资料出产企业常常都有自己的企业规范,咱们也有自己的企业规范。()

2)磁学根本术语 磁场:(国际电工委员会IEC的界说)电磁场的组成部分,选用磁场强度H和磁通密度B表明其特征。(我国国家规范界说)磁场是一种场,其特征可在场内运动着的带电粒子所受的力来确认,这种力源于粒子的运动及其所带电荷。

  磁场强度

  指空间某处磁场的巨细,用H表明,它的单位是安/米(A/m)。在任何磁介质中,磁场中某点的磁感应强度B与同一点的磁导率μ的比值称为该点的磁场强度H ,即:H=B/μ。方向与磁力线在该点处的切线方向一致,单位:安/米(A/m)注意事项:磁场强度H与磁感应强度B 的称号很类似,切忌混杂。H 是为核算的便利引入的物理量。

  磁化强度:

  指资料内部单位体积的磁矩矢量和,用M表明,单位是安/米(A/m)。

  磁感应强度:

  磁感应强度B的界说是:B=m0(H+M),其间M和H别离是磁化强度和磁场强度,而m0是一个系数,叫做真空导磁率。磁感应强度又称为磁通密度,单位是特斯拉(T)。磁感应强度(磁通密度):在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度,B=F/IL。又因为ф=BS,则B=ф/S,所以,磁感应强度又等于穿过单位面积的磁通量,故磁感应强度又叫磁通密度。

  磁通量:

  垂直于某一面积所经过的磁力线的多少叫做磁通量或磁通,用ф表明,ф=BS,单位韦伯(Wb)。假如磁感应强度为B,某平面的面积为S,该平面与磁感应强度的方向间的夹角为θ,那么该平面的磁通量为ф=BSsinθ。

  导磁率:

  导磁率的界说是m=B/m0H,是磁化曲线(见资料的静态磁化)上恣意一点上B和H的比值。导磁率实践上代表了磁性资料被磁化的容易程度,或者说是资料对外部磁场的活络程度。

  磁滞回线:

  铁磁体从正向至反向,再至正向反复磁化至技能饱满一周,所得到的B与H的闭合联系曲线称为磁滞回线。

  剩磁Br、 UoMr或 4πMr :

  永磁体从磁化至技能饱满并去掉外磁场后,所保存的Mr、UoMr或 4πMr或Br,别离称为剩下磁化强度,剩下内禀磁感应强度和剩下磁感应强度,它们统称为剩磁。

  矫顽力Hcb、 Hcj :

  使磁化至技能饱满的永磁体的B(磁感应强度)降低至零所需求的反向磁场强度称为磁感矫顽力,同理,使内禀磁感强度UoM或Mr降低至零所需的反向磁场强度称为内禀矫顽力。



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