测量软磁材料矫顽力的抛移方法

从试样的稳定饱和磁化状态，沿饱和磁滞回线单调地改变磁场，使磁极化强度沿饱和磁滞回线减小到零时的磁场强度称为矫顽力，用H_c表示，单位为A/m。矫顽力是对应于磁极化强度为零的情况的。

1.试样

试样应为长条形，长宽（或直径）比不小于10。薄板试样尺寸，长为（200±0.3）mm，宽为（20±0.2）mm，厚为1～4mm。棒形试样长为（200±0.2）mm，直径为（10±0.2）mm。

试样应平直，且截面积均匀，不得有明显的孔洞、毛刺和锈蚀等缺陷。

2.测量原理

测量电路原理如图8-29所示，图8-29中箭头方向表示试样或测量线圈的抛移方向。

图8-29 测量电路原理

E—直流电源 —电流（安培）表 —电流（毫安）表 K₁—检流计阻尼开关 K₂—电流换向开关 K₃—电流（毫安）表分流开关 R₁—电流调节器 R₂—检流计串联电阻 Ⓖ—冲击式检流计

为避免地磁场及周围外杂散磁场的影响，螺线管轴线应垂直于地磁场方向，且周围距离1m的范围内没有铁磁物质。

3.测量设备

（1）螺线管　其产生的最大磁化场不小于2.5×10⁴A/m，在中心±150mm范围内磁场不均匀度不大于0.4%，校准磁场常数误差不大于0.2%。为提高测试精度，也可在该螺线管内，同轴紧密绕制一螺线管，以产生一较小的同向叠加磁化场，并与该螺线管联用实现退磁场的精密控制。

（2）直流电源　直流源应根据所需最大磁化场选择，可用内阻很低的蓄电池，或具有稳定性优于0.1%/10min的直流稳压电源，并能在冲击状态下工作，负载时输出的纹波电压不大于10⁷mV。

（3）电流调节器　电流调节器一般为滑线电阻，要求能连续调节电流，使磁化场在测量范围内平稳地改变。

（4）电流表　电流表为0.5级或者更好的直流电流（安培）表和0.2级或者更好的直流电流（毫安）表。

（5）测量线圈　测量线圈的匝数应不小于1000，应均匀绕在非磁性绝缘骨架上，线圈骨架内径与试样表面距离不大于10mm，线圈长度不大于试样长度的5%。

（6）冲击式检流计　冲击式检流计的电量常数小于10^-8C/（mm·m），固有周期不小于20s。也可用积分精度优于0.3%和每分钟零位漂移小于满量程0.2%的磁通积分器或其他电子式积分装置。

（7）试验装置　试验装置应保证试样的轴线和几何中心与螺线管的轴线和几何中心重合，对应的轴线交角小于2°。试样、螺线管和测量线圈的几何中心相互偏离不大于5mm。可采用抛移测量线圈或抛移试样两种方式。无论哪种方式，应保证操作时测量线圈与试样沿其两者和螺线管的轴线迅速平稳地相对抛移到预定的终点位置，并保证在抛移过程中测量线圈和试样之间不发生触碰。试验装置应保证在上述测量过程中试样始终处于均匀磁场中。(www.xing528.com)

4.测量步骤

测量时先合上开关K₁、K₂、K₃接通电源，调节R₁使试样磁化至饱和。通常，饱和磁化场取2×10⁴A/m，并在饱和磁场下对试样进行稳磁（一般需进行5～10次）。然后将电流从最大值缓慢、平稳地降至最小值（其持续时间不小于30s），断开电流时的磁场不大于8A/m。断开K₃，K₂换向，调节R₁平稳地增加电流，使试样退磁。随后断开K₁，抛移操作使测量线圈与试样从两者中心重合位置迅速抛移至测量线圈处于试样端头外（35±5）mm的位置，观察检流计偏转，取检流计无偏转时的电流值为I_c，并计算矫顽力。

测量过程中，试样不得受到振动和撞击，除稳定饱和时的电流换向外，只允许单方向连续地改变电流，否则应重新测试。抛移操作的全部时间不大于检流计固有周期的1/20。测量过程中磁极化强度为零时的矫顽力值附近的检流计反冲格数可以不计。

5.数据处理

按下式计算矫顽力：

H_c=KI_c （8-49）

式中 H_c——矫顽力，单位为A/m；

K——螺线管常数，单位为m^-1；

I_c——检流计偏转为零时的电流，单位为A。

实际测试中，允许使用内插法求取H_c值，即在充分靠近H_c处取两个电流值，满足I₁＜I_c＜I₂，其中I₁和I₂对应的偏转示值为a₁和a₂（a₁和a₂在测量电路的最大灵敏度下不大于10mm），矫顽力用下式计算：

式中 H_c——矫顽力，单位为A/m；

K——螺线管常数，单位为m^-1；

I₁、I₂——磁化电流，单位为A；

a₁、a₂——检流计的偏转示值，单位为mm。

为消除地磁场以及外杂散磁场的影响，用正反两个磁化方向测得的矫顽力值作为试样的平均矫顽力。