。786 北京科技大学学报 第31卷 测量结果可以看出，该装置测量的各个参数都具有 用脉冲测量装置进行复测，所得到的大量对比数据 良好的长期重复性.其中剩磁(B)偏差士0.15%， 旨在验证这项技术的测量准确性 内禀矫顽力(H)偏差士0.23%，矫顽力(HB)偏差 表2仅按照内禀矫顽力大小列出了一部分具有 士0.25%，最大磁能积(BH)ma)偏差士0.43%，这 代表性的数据.表中包括用脉冲磁场测量装置和静 一结果好于大多数静态磁滞回线仪当日连续测量取 态磁滞回线仪两种方式测量的结果，其中样品JE1、 得的重复性.对于磁性测量仪器而言，良好的长期 10N和2034具有较高的内禀矫顽力.图5显示了 重复性是实现各参数测量准确度的基础和重要保 B、H、HB和(BHm四个参数，在使用脉冲磁场 证. 测量装置与使用静态磁滞回线仪所测结果的百分比 由于脉冲磁场测量技术是开路、动态测量，是一 偏差.从图中可以看出B.的偏差都在05%之内， 种全新的测试方法，因此在将其应用到实际测量之 HB、(B0m的偏差基本在1%之内，对于低矫顽 前，必须对其测量结果的准确性进行充分的验证. 力的样品H的偏差在1%以内，而当矫顽力增高， 为此，本文严格按照IEC60404一5以及GB/T 脉冲磁场测量装置所得结果明显比静态磁滞回线仪 3217一1992标准，用国家标准检测装置对近百个 测量结果高，且偏差呈逐渐增大之势.图5所示的 NdFB样品进行了测量，然后再对这些样品分别使 偏差基本代表了总计近百个样品的对比结果 表2使用脉冲磁场测量装置与使用静态磁滞回线仪测量结果对比 Table 2 Comparison of measured magnetic properties with a PFM and a static BH tracer 测量 B/ Hd H/ (BH)! 测量 B/ Hd Hal (BH) 样品名 样品名 方法 T (kA'm-)(kA'm-)(kJ'm-3) 方法 T (kA'm)(kA'm)(kJ'm3) PFM 1.232 1081 921 2846 PFM 1.319 1721 1003 331.4 CNI 42SH BH-tracer 1.231 1085 930 2844 BH-tracer 1.318 1732 1009 331.1 PFM 1255 1170 942 295.6 8 PFM 1.223 1763 904 273.6 N38 BH-tracer 1.251 1168 949 2944 BH-tracer 1.224 1766 905 273.5 PFM 1293 1218 969 313.7 PFM 1204 2139 934 281.1 xby JE1 BH-tracer 1.293 1223 976 3143 BH-tracer 1.203 2105 943 281.3 PFM 1.416 1282 1058 3787 PFM L.157 2345 889 255.8 50M-2 BH-tracer 1.411 10N 1275 1063 375.6 BH-tracer 1.154 2291 886 253.1 PEM 1327 1381 1019 3384 PFM 1219 2504 954 289.3 JHI 2034 BH-tracer 1.329 1376 1026 3406 BH-tracer 1 217 2435 948 287.0 PFM 1.252 1548 942 2920 BH-tracer 1.252 1553 945 291.3 该结果说明了在两种方法同样适用的低矫顽力 1592kAm的区域明显“塌陷”，导致了极差的方 范围，脉冲磁场测量装置测得各主要参数的结果与 形度和较低的H值.由于脉冲磁场测量装置不存 IEC604045以及GB/T3217一1992规定的静态磁 在极头饱和的问题，所测曲线现状正常，显示了其相 滞回线仪测试结果吻合程度很高，而在EC和国标 对于静态磁滞回线仪的明显优势，同时，图6说明 规定不适用的高矫顽力范围，脉冲磁场测量装置测 了图5（©中静态磁滞回线仪测得的H。值比脉冲磁 得的H。明显高于静态磁滞回线仪测得的数值. 场测量装置偏低的原因. 图6将2034号样品用脉冲磁场测量装置和用 脉冲磁场测量装置测量的是样品内部的平均磁 静态磁滞回线仪所测得的退磁曲线绘制在同一坐 极化强度，而静态磁滞回线仪测量样品某一截面的 标，其中虚线为静态磁滞回线仪测得的退磁曲线，实 磁通，如果被测样品沿轴向磁性分布不均匀，两种方 线为脉冲磁场测量装置所测.采用IEC60404-5以 法测量得到的结果也可能有明显差别，这种差别无 及GB/T3217一1992规定的方法准确测量永磁体 疑是由被测样品带来的. 磁性能有两个重要的前提条件：(1)磁体及磁场和 4结论 磁感传感器均处于磁场均匀区内；(2)穿过磁体和 传感器的磁力线互相平行，且垂直于极头平面.当 本文建立了脉冲磁场测量装置，解决了目前高 磁场约大于1592kA·m1,铁钴极头逐渐达到饱和， 矫顽力永磁体不能测量或测量不准的问题.从实验 会造成磁场均匀区变小、磁力线弯曲，使前面两个重 结果来看：该装置具有非常优异的长期重复性，在低 要条件不能成立.这使得退磁曲线在约大于 矫顽力范围内与采用IEC60404一5以及GB/T测量结果可以看出, 该装置测量的各个参数都具有 良好的长期重复性.其中剩磁( B r ) 偏差 ±0.15 %, 内禀矫顽力( HcJ) 偏差±0.23 %, 矫顽力( HcB) 偏差 ±0.25 %, 最大磁能积( ( BH) max ) 偏差 ±0.43 %, 这 一结果好于大多数静态磁滞回线仪当日连续测量取 得的重复性 .对于磁性测量仪器而言, 良好的长期 重复性是实现各参数测量准确度的基础和重要保 证. 由于脉冲磁场测量技术是开路 、动态测量, 是一 种全新的测试方法, 因此在将其应用到实际测量之 前, 必须对其测量结果的准确性进行充分的验证 . 为此, 本 文严格 按照 IEC 60404 -5 以 及 GB/T 3217 —1992 标准, 用国家标准检测装置对近百个 NdFeB 样品进行了测量, 然后再对这些样品分别使 用脉冲测量装置进行复测, 所得到的大量对比数据 旨在验证这项技术的测量准确性 . 表 2 仅按照内禀矫顽力大小列出了一部分具有 代表性的数据.表中包括用脉冲磁场测量装置和静 态磁滞回线仪两种方式测量的结果, 其中样品 JE1 、 10N 和 2 034 具有较高的内禀矫顽力 .图 5 显示了 B r 、HcJ 、HcB和( BH) max四个参数, 在使用脉冲磁场 测量装置与使用静态磁滞回线仪所测结果的百分比 偏差.从图中可以看出 B r 的偏差都在 0.5 %之内, HcB 、( BH) max的偏差基本在 1 %之内, 对于低矫顽 力的样品 HcJ的偏差在 1 %以内, 而当矫顽力增高, 脉冲磁场测量装置所得结果明显比静态磁滞回线仪 测量结果高, 且偏差呈逐渐增大之势 .图 5 所示的 偏差基本代表了总计近百个样品的对比结果. 表 2 使用脉冲磁场测量装置与使用静态磁滞回线仪测量结果对比 Table 2 Com parison of measured magnetic properties w ith a PFM and a static BH tracer 样品名 测量 方法 B r/ T H cJ / ( kA·m -1 ) HcB / ( kA·m -1 ) ( BH ) ma x / ( kJ·m -3 ) C N1 PFM 1.232 1 081 921 284.6 BH-tracer 1.231 1 085 930 284.4 N38 PFM 1.255 1 170 942 295.6 BH-tracer 1.251 1 168 949 294.4 xby PFM 1.293 1 218 969 313.7 BH-tracer 1.293 1 223 976 314.3 50M-2 PFM 1.416 1 282 1 058 378.7 BH-tracer 1.411 1 275 1 063 375.6 JH1 PFM 1.327 1 381 1 019 338.4 BH-tracer 1.329 1 376 1 026 340.6 5 PFM 1.252 1 548 942 292.0 BH-tracer 1.252 1 553 945 291.3 样品名 测量 方法 B r/ T H cJ / ( kA·m -1 ) HcB / ( kA·m -1 ) ( BH ) ma x / ( kJ·m -3 ) 42SH PFM 1.319 1 721 1 003 331.4 BH-tracer 1.318 1 732 1 009 331.1 8 PFM 1.223 1 763 904 273.6 BH-tracer 1.224 1 766 905 273.5 JE1 PFM 1.204 2 139 934 281.1 BH-tracer 1.203 2 105 943 281.3 10N PFM 1.157 2 345 889 255.8 BH-tracer 1.154 2 291 886 253.1 2 034 PFM 1.219 2 504 954 289.3 BH-tracer 1.217 2 435 948 287.0 该结果说明了在两种方法同样适用的低矫顽力 范围, 脉冲磁场测量装置测得各主要参数的结果与 IEC 60404-5 以及 GB/T 3217 —1992 规定的静态磁 滞回线仪测试结果吻合程度很高, 而在 IEC 和国标 规定不适用的高矫顽力范围, 脉冲磁场测量装置测 得的 HcJ明显高于静态磁滞回线仪测得的数值. 图 6 将 2034 号样品用脉冲磁场测量装置和用 静态磁滞回线仪所测得的退磁曲线绘制在同一坐 标, 其中虚线为静态磁滞回线仪测得的退磁曲线, 实 线为脉冲磁场测量装置所测.采用 IEC 60404-5 以 及GB/T 3217 —1992 规定的方法准确测量永磁体 磁性能有两个重要的前提条件:( 1) 磁体及磁场和 磁感传感器均处于磁场均匀区内;( 2) 穿过磁体和 传感器的磁力线互相平行, 且垂直于极头平面.当 磁场约大于1 592 kA·m -1 , 铁钴极头逐渐达到饱和, 会造成磁场均匀区变小、磁力线弯曲, 使前面两个重 要条 件不 能成 立.这 使得 退磁曲 线在 约大 于 1 592 kA·m -1的区域明显“塌陷”, 导致了极差的方 形度和较低的 HcJ值 .由于脉冲磁场测量装置不存 在极头饱和的问题, 所测曲线现状正常, 显示了其相 对于静态磁滞回线仪的明显优势 .同时, 图 6 说明 了图 5( c) 中静态磁滞回线仪测得的 HcJ值比脉冲磁 场测量装置偏低的原因 . 脉冲磁场测量装置测量的是样品内部的平均磁 极化强度, 而静态磁滞回线仪测量样品某一截面的 磁通, 如果被测样品沿轴向磁性分布不均匀, 两种方 法测量得到的结果也可能有明显差别, 这种差别无 疑是由被测样品带来的 . 4 结论 本文建立了脉冲磁场测量装置, 解决了目前高 矫顽力永磁体不能测量或测量不准的问题 .从实验 结果来看:该装置具有非常优异的长期重复性, 在低 矫顽力范围 内与采用IEC 6 0 4 0 4-5 以及GB / T · 786 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 31 卷