永磁体磁偏角测试原理和测量设备介绍
我们知道，一个单一的亥姆霍兹线圈是可以用来衡量永久磁铁的磁矩在磁化方向轴上所产生的磁矩M的。磁矩M是可以通过关系式：M=k×Φ所得到的，其中：k为亥姆霍兹线圈常数，Φ为磁体对线圈感应的磁通量。对于经过充磁后的永磁材料样品的品质检验，采用亥姆霍兹线圈进行买卖双方之间的量质传递，已经变得非常流行和通用，设计好单维和三维的亥姆霍兹线圈参与国际同行之间的相互传递参数尤其重要。
各向异性磁体磁矩的方向总是沿着各向异性的方向的，但是可能出现各向异性的方向与磁体轴的方向不一致的情况。当需要显示磁块各向异性方向在磁块本身轴方向的投影，就需要能同时显示正交磁通Øx、Øy、Øz的三轴亥姆霍兹线圈，并可换算出正交的分量磁矩Mx、My、Mz。
磁矩M是矢量，可以被分成三个方向的三个部分，分别为：X、Y、Z三个方向一致。投影关系有： cosαx= Mx/M 、cosαy = My/M和cosαz= Mz/M。
通过测量三轴线圈上的磁通量：Φx, Φy, Φz，根据各线圈对应的常数，计算出三个方向的磁矩：Mx、My、 Mz。 永磁材料的总磁矩M ，也可以通过求各分量磁矩的平方和开平方得到。
磁偏角测量测试原理：
一、采用亥姆霍兹线圈对已经充磁的磁钢进行测量，得到三个方向的磁力矩Mx、My、Mz（实际测量的是三个方向的磁通，乘以线圈常数k即可），把每个量对应到直角坐标中的X、Y、Z量，合成矢量，那就是实际的充磁方向。如果求与主充磁方向（如X方向）的夹角ａ，则只需要求出夹角ａ的正切即可，正切为：My与Mz的平方和开平方，再除以Mx，通过查表或利用计算器可以计算出对应的夹角。
二、开发采用三维亥姆霍兹线圈和三通道磁通计直接测量三个方向的磁力矩Mx、My、Mz，配合单片机自动控制和计算软件，直接显示三个方向的向量和向量合成。可直接选择与充磁方向的偏角，可通过与预值角度进行比较，判断是否符合充磁偏角控制范围。
三、输送样品机构和磁通计的选择：输送样品机构为了满足一个人操作，采用进退轨道控制，轨道长度应大于一米，具体操作过程为：将被测试样品安装在固定卡槽上（保证充磁方向与主线圈方向的绝对一致），启动测试，样品送达线圈中心，磁通计自动采集三个方向的磁力矩Mx、My、Mz，并进行自动计算，获取所需要的全部信息；启动退样，将样品送会放样位子，测试人员根据测试信息，将样品进行判断存放。全过程大约时间为3秒/次。
磁偏角测试设备资料
TA8308永磁体磁偏角测量仪产品简介 |
|
目前，在大多数的磁性材料生产过程中，并不苛求材料充磁方向的准确性与一致性，然而，随着磁性材料应用领域越来越广，对永磁体的精度也越来越高。与传统磁性材料的要求相比，新型应用技术对永磁体磁性能有更特殊的要求，由于永磁体的最终磁化矢量方向(磁偏角)对精密磁元件的性能有着极其重要的影响，因此永磁体磁偏角是衡量永磁性能的重要指标，上海天端实业有限公司研制开发的无漂移TA8308永磁体磁偏角测量仪为企业解决高端磁材生产提供了一套有效的测量方案。 TA8308永磁体磁偏角测量仪由三维亥姆霍兹线圈连接独立的三分量磁通计，构成硬件测试部分，通过对三个分量的测试数据进行微机换算，构成一套完整的永磁材料品质测试系统。将磁体放入样品台上，通过提拉法测试出磁通分量，并通过计算得到磁矩以及主轴方向的磁场偏差角度值。可显示总磁矩M、主轴磁偏角α、Øx、Øy、Øz以及对应测试线圈的线圈常数。
TA8308磁偏角测试仪主机触摸屏控制显示界面 |
TA8308永磁体磁偏角测量仪仪器特点 |
| ● 10寸触摸屏控制显示、自动漂移调节； |
| ● 显示主磁矩M、三方向磁矩Mx、My、Mz及磁偏角值Øx、Øy、Øz，自动识别充磁方向磁偏角； |
| ● 可进行磁偏角（充磁方向）与设定值的比较，判断产品合格与否，或对高精度产品进行分类； |
| ● 可单机在线检测，也可与计算机连接，对测试数据进行测试保存、打印； |
| ● 磁矩M测试不确定度：0.5%，重复性：±0.1%； |
| ● 磁偏角θZ不确定度：0.2°（固定样品和线圈的相对位置）； |
| ● 测试重复性：±0.1°； |
| ● 软件智能修正：解决磁通计漂移、初始零点以及线圈电阻对积分的影响问题; |
TA8308永磁体磁偏角测量仪仪器参数
| 名 称 | 数 值 |
| 供电电源 | 交流220V/0.5A，50Hz |
| 测试量程 | 2mWb，20 mWb，200 mWb，2000 mWb四档 |
| 输入阻抗 | 1k欧姆、10k欧姆、100k欧姆、1000k欧姆 |
| 测试准确度 | 0.5% |
| 漂 移 度 | 超低漂移、自动漂移调节； |
| 最小分辨率 | 0.001uWb*cm |
| 使用环境 | 温度：0℃至+50℃，湿度：35～80%。 |
| 体 积 |
430mm*430mm*280mm |
TA8308永磁体磁偏角测量仪线圈参数
| 型 号 | 直径100 | 直径150 | 直径300 | 直径480 |
| X线圈常数 | 小于0.005WB*cm/v*s±0.0001 | 小于0.02WB*cm/v*s±0.0001 | 小于0.04WB*cm/v*s±0.0001 | 小于0.07WB*cm/v*s左右 |
| Y线圈常数 | 小于0.005WB*cm/v*s±0.0001 | 小于0.02WB*cm/v*s±0.0001 | 小于0.04WB*cm/v*s±0.0001 | 小于0.07WB*cm/v*s±左右 |
| Z线圈常数 | 小于0.03WB*cm/v*s±0.0001 | 小于0.04WB*cm/v*s±0.0001 | 小于0.1WB*cm/v*s±0.0001 | 小于0.25WB*cm/v*s±0.0001 |
| 准确度 | 0.5% | 0.5% | 0.5% | 0.5% |
| 样品体积(0.3%) | 20mm3~4.0cm3 | 80mm3~14cm3 | 160mm3~90cm3 | 250mm3~370cm3 |
| 均匀范围(0.3%) | 16mm*16mm*16mm | 24mm*24mm*24mm | 45mm*45mm*45mm | 72mm*72mm*72mm |
| 均匀区(1%) | 4.0cm3~8.0cm3 | 14cm3~27cm3 | 90cm3~275cm3 | 370cm3~1000cm3 |
| 均匀范围(1%) | 20mm*20mm*20mm | 30mm*30mm*30mm | 65mm*65mm*65mm | 100mm*100mm*100mm |
TA8308永磁体磁偏角测量仪基本配置
| 序 号 | 品 名 | 型 号 | 数 量 |
| 1 | 测量主机 | TA8308 | 1 |
| 2 | 三维亥姆霍兹线圈 | 直径150 | 1 |
| 3 | 上位机测量软件 | 磁性材料自动测量系统 | 1 |
| 4 | 测试电脑 | 工控电脑 | 1 |
| 5 | 打印机 | 惠普激光黑白打印机 | 1 |
| 6 | 测试连接线 | 二芯连接线 | 3 |
| 7 | 说明书U盘 | TA8308 | 1 |
| 8 | 标准样块 | 钐钴标准样片（温度影响小） | 1 |
| 9 | 网口线 | 网口连接线 | 1 |
| 10 | 有线远程控制盒 | --- | 1 |
说明：以上标准配置仅作参考，实际产品清单以签订合同为准。
可选配置
| 序 号 | 品 名 | 型 号 |
| 1 | 三维亥姆霍兹线圈 | TA8308 -100 |
| 2 | 三维亥姆霍兹线圈 | TA8308 -150 |
| 3 | 三维亥姆霍兹线圈 | TA8308 -300 |
| 4 | 三维亥姆霍兹线圈 | TA8308 -480 |
| 5 | 三维亥姆霍兹线圈 | 非标件，可订做 |
说明：用户可根据自己的需要订购，也可根据特殊要求订购非标件。
TA8308永磁体磁偏角测量仪软件功能 |
| ● 系统支持Winxp/NT/7/8/10等主流操作系统； |
| ● 软件可按图形显示各方向磁矩、偏角值，测量结果统计清晰； |
| ● Excel导出数据表格，便于数据分析、打印； |
| ● 数据管理方便，可任意删除某一点数据或清除全部数据； |
| ● 可自动计算出同编号的角度平均值 （计量部门可通过样品多方向旋转测试进行更准 确的评估）； |
| ● 可自动计算出同编号的磁矩平均值； |
TA8308磁偏角测试系统软件采集界面
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