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软磁材料直流磁性能测量装置测试数据比对

发布时间:2019-07-01 10:03:54      发布人:上海圣通  浏览量:

 为推动公司软磁材料直流基本磁滞回线项目的发展,需要对目前国内检测机构现有装置进行相关的测试考核。61213日两天,在杭州进行了软磁材料直流磁特性样品的测试比对。在此感谢中国计量大学刘亚丕教授、浙江省计量科学研究院虞志书高工和浙江工业大学车声雷教授为这次进行横向比对测试提供的便利和热情接待!
 
一、参与比对的测试设备

编号

机构/企业名称

设备名称

测试方法

1

中国计量大学

MAGNET-PHYSIK C-750

扫描法

2

浙江省计量科学院

MAGNET-PHYSIK C-750

扫描法

3

浙江工业大学

METRON SK1100

扫描法

4

圣通扫描法

FE-2010SD

扫描法

5

圣通模拟冲击法

FE-2010SD

冲击法

 

二、测试样品情况:

1、材料:纳米晶,Le=35.72mmAe=3.913 mm²Ve=0.1398 cm³

测试机构

Pu(J/m³)

Bs(T)

Br(T)

Hc(A/m)

Hs(A/m)

浙江计量

2.8

1.25

0.761

0.636

80.1

中国计量

-6.2

1.22

0.729

0.636

80.1

浙江工大

3.644

1.239

0.765

0.65

79.12

圣通扫描

3.42

1.236

0.7514

0.6362

80.03

圣通冲击

3.795

1.246

0.7615

0.637

80.07

 2、材料:DT4Le=112.2mmAe=19.92 mm²Ve=2.234 cm³

测试机构

Pu(J/m³)

Bs(T)

Br(T)

Hc(A/m)

Hs(A/m)

浙江计量

1000

1.84

0.742

86

10000

中国计量

808

1.84

0.738

85.9

10000

浙江工大

868.5

1.81

0.725

89.47

9929.6

圣通扫描

798.6

1.84

0.7206

89.4

10000

圣通冲击

847.7

1.852

0.73

84.78

9997

 3、材料:MnZn铁氧体,Le=60.18mmAe=48.93 mm²Ve=2.944cm³

测试机构

Pu(J/m³)

Bs(T)

Br(T)

Hc(A/m)

Hs(A/m)

浙江计量

5.4

0.371

0.0601

4.78

602

中国计量

7.4

0.37

0.0609

4.86

604

浙江工大

4.861

0.363

0.0568

4.58

600.34

圣通扫描

4.434

0.361

0.05634

4.374

598.7

圣通冲击

4.535

0.3717

0.05866

4.749

599.8

 4、材料:1J22Le=178.3mmAe=22.05 mm²Ve=3.931cm³

测试机构

Pu(J/m³)

Bs(T)

Br(T)

Hc(A/m)

Hs(A/m)

浙江计量

494

2.2

1.03

44.9

4020

中国计量

728

2.22

1.05

45.6

4010

浙江工大

436.244

2.1579

1.0072

44.38

3975.45

圣通扫描

396.2

2.189

1.014

42.3

3998

圣通冲击

418.9

2.208

1.028

43.26

3990

 5、材料:FB45铁氧体,Le=65.9mmAe=17.79 mm²Ve=1.172cm³

测试机构

Pu(J/m³)

Bs(T)

Br(T)

Hc(A/m)

Hs(A/m)

浙江计量

71

0.418

0.256

41.6

1210

中国计量

72

0.417

0.258

41.8

1200

浙江工大

68.716

0.4084

0.2477

40.716

1196.64

圣通扫描

64.83

0.4103

0.242

39.6

1199

圣通冲击

63.54

0.4152

0.2467

39.23

1201

 6、材料:1J79Le=88.37mmAe=10.44 mm²Ve=0.9227cm³

测试机构

Pu(J/m³)

Bs(T)

Br(T)

Hc(A/m)

Hs(A/m)

浙江计量

2.8

0.742

0.436

0.746

82.5

中国计量

2.3

0.739

0.443

0.739

80.1

浙江工大

2.581

0.7269

0.436

0.77

79.78

圣通扫描

2.503

0.7387

0.4512

0.7632

79.95

圣通冲击

2.366

0.7443

0.449

0.6987

79.97

 7、材料:无取向硅钢,Le=69.62mmAe=46.14mm²Ve=3.212cm³

测试机构

Pu(J/m³)

Bs(T)

Br(T)

Hc(A/m)

Hs(A/m)

浙江计量

403

1.52

0.312

54.3

4770

中国计量

413

1.52

0.312

54.5

4830

浙江工大

385.1

1.5357

0.3048

53.72

4970

圣通扫描

368.5

1.531

0.305

52.52

4998

圣通冲击

339.7

1.537

0.3037

53.54

4991

 8、材料:1J50Le=112.2mmAe=15.93mm²Ve=1.787cm³

测试机构

Pu(J/m³)

Bs(T)

Br(T)

Hc(A/m)

Hs(A/m)

浙江计量

39

1.49

0.934

4.99

1610

中国计量

42

1.5

0.93

4.93

1610

浙江工大

39.758

1.46

0.918

6.97

1600

圣通扫描

34.42

1.48

0.906

6.829

1599

圣通冲击

29.99

1.493

0.9194

5.374

1599

9、材料:取向硅钢,Le=216.4mmAe=68.64mm²Ve=14.85cm³

测试机构

Pu(J/m³)

Bs(T)

Br(T)

Hc(A/m)

Hs(A/m)

浙江计量

119

1.77

1.43

9.42

800

中国计量

119

1.77

1.42

9.52

802

浙江工大

120.8

1.773

1.423

10.55

798

圣通扫描

114.8

1.769

1.416

10.06

800

圣通冲击

111.1

1.78

1.409

9.408

799.5

 10、材料:铁粉芯,Le=61.1mmAe=69.56mm²Ve=4.251cm³ 

测试机构

Pu(J/m³)

Bs(T)

Br(T)

Hc(A/m)

Hs(A/m)

浙江计量

110

0.466

0.061

87.8

9630

中国计量

113

0.469

0.0062

89

9800

浙江工大

79.217

0.4863

0.0054

76.4

9948

圣通扫描

65.54

0.4809

0.004621

67.12

9978

圣通冲击

80.73

0.4868

0.005776

81.83

9995


三、分析
 
1GM2100SD采用模拟冲击法进行测试,初始磁导率、最大磁导率均能测试出来,并具有很好的重复性,采用扫描法国外设备均不提 供初始磁导率参数,最大磁导率可提供,但差异相互之间差异太大,考虑这次主要比较磁滞回线没提供;
 
2、按冲击法与扫描法的差异,采用扫描法一般情况下Hc会高于冲击法,但部分样品出现采用扫描法测试Hc低于冲击法,只能解释为测试控制差异或磁通计漂移的过度修正;
 
3Hs锁定方面,GM2100SD无论采用模拟冲击法和扫描法锁定精度都是最好的,其他采用扫描法均出现存在偏差的现象,锁定精度略差,由此感觉国外的电源并不是传说中的分辨率那么高;
 
4Br测量无规律,与模拟冲击法比较或大或小。同时在实际测试过程中,模拟积分器存在漂移,测试波形常见上下出现不对称,最后通过对漂移进行修正后达到对称,这可能是对Br影响较大的原因;
 
5Bs日本METRON SK1100GM2100SD普遍小一些,可理解为校准上的差异,德国设备或大或小,存在一些疑问;
 
6Pu测试中国计量大学德国设备在磁滞回线交错的情况下会差异较大,扫描发磁滞回线饱和段(13象限)交错现象情况测试过程中都出现,德国设备软件存在bugPu出现负值;
 
7、其他分析工作,我们还需要再通过对采样原始数据进行分析后获得。

  软磁材料直流磁性能测量,由于目前没有严格定义相关的测试方法(扫描法、冲击法),同时没有相关标准对扫描时间、扫描波形进行类似软磁交流测量一样的限制条件(保持磁通正弦),测试数据还存在较大差异,我们将通过更多的工作去促进该设备的完善和进步!