稀土永磁材料磁矩（磁偏角）測量比對實驗
我國(guó)是稀土資源大國(guó)，稀土儲(chǔ)存量居世界首位 ，無論是SmCo系或NdFeB系稀土永磁材料的研發和應用都具有優良的優勢 。随著(zhe)對稀土永磁體品質要求的不斷(duàn)提高，控制好稀土永磁材料的磁力矩M和主軸磁偏角θz，将對(duì)提供穩定磁場(chǎng)源作爲稀土永磁組件作爲(wèi)傳(chuán)感器的核心部件，具有重要的意義。
能準確(què)測(cè)量軸向充磁稀土永磁材料的磁力矩M和主軸磁偏角θz，可以爲後期開發傳感器提供很大的保障，主要涉及領域有手機微型電機用磁鋼、汽車(chē)測(cè)速傳感器磁鋼、石油勘探用磁鋼、霍爾傳感器磁鋼等 。
生産高品質的磁鋼是企業生存和創(chuàng)造高額利潤的途徑之一，目前國内外用戶不單一關心材料的BH特性，同時關心材料的磁矩一緻性，主軸磁偏角是否控制的在允許的範圍内 ，這樣的磁鋼需求會随著(zhe)高新永磁磁路器件的設計而不斷提高，利潤相對普通磁鋼高出許多。磁矩參(cān)數已經逐步成爲瞭(le)一個國際之間進行傳遞的檢驗标準，同時添加磁偏角測(cè)量後，對磁鋼在檢驗生産(chǎn)企業制造工藝過程中的取向 、切割等環節有極其重要的意義 。
爲滿足行業用戶的測試需求，華鳴儀器與2013年推出FE-2100AM永磁材料主軸磁偏角測(cè)量裝置 ，滿足對(duì)永磁器件磁力矩M和主軸磁偏角θz的測量，爲用戶滿足優異要求産品測量保駕護航。
二、國(guó)内外研究現狀和發(fā)展趨勢
傳統型的磁矩測量和磁偏角測量設備(bèi) ，*早可以上溯到上世紀90年代，有報(bào)到過的美國LDJ公司（被Laboratorio Elettrofisico合並(bìng)）生産(chǎn)的“矢量磁矩測(cè)試系統”和德國Brockhaus公司的産(chǎn)品，2010年後比較傑出的是德國(guó)matesy公司採用磁阻矩陣設計的新型磁偏角測試系統，以及湖南省永逸科技有限公司和甯波興隆磁性技術有限公司爲代表的産品，國内兩家企業還是採(cǎi)用傳統的線圈法測(cè)量。
傳統型磁偏角測量設備(bèi)均是採(cǎi)用磁通計配置三維亥姆霍茲線圈進行設計的，原理簡單、可溯源性強。但由於(yú)對磁通計和測(cè)試線圈的要求很高，在磁通計控制漂移、測量亥姆霍茲線圈定标和線圈正交安裝上要求較高，同時由於(yú)非主軸分量磁矩很低，對磁通計分辨率要求較高，這些是做好傳統型磁偏角測試設備(bèi)需要解決的問題。同時對測(cè)試環境的要求也很高（環境磁場(chǎng)不能有波動）。
德國matesy公司採(cǎi)用磁阻矩陣測試原理很好的解決瞭(le)磁通計漂移的控制問題，同時對環境磁場(chǎng)的細微波動並(bìng)不敏感，使得測(cè)試重複性得以大幅度提高。如果採(cǎi)用旋轉法進行測(cè)量，很好的解決幾何結構(gòu)定位偏差 ，測(cè)試磁矩M和主軸磁偏角θz将得到上乘的解決，值得大力推廣和應用。
國内目前還沒有相關的磁偏角測試設備的檢定标準 ，給測試設備**度的仲裁帶來一定難度，相關部門應該在這方面進行一些投入和研發 ，或與設備企業聯合 ，發揮各自優勢盡快推出相關标準設備和可靠性測試标準設備。湖南省永逸科技有限公司在緻力於(yú)産品不斷提高的過程中，習慣性的做法一直是不斷的與行業中同行設備進行測試比對 ，通過測試數據找差距（或差異），獲得正確(què)的評估和判斷 ，提高産品性能，從而達到對自身生産産品的正確(què)判斷和評估。
三、中外設備的比對
就永磁材料磁偏角測試設備(bèi)測試準確(què)度和重複性（再現性）情況 ，我們先後與Brockhaus、甯波興隆 、Laboratorio Elettrofisico設備進行過相關樣品的測試比對 ，對採(cǎi)用傳統型線圈測試方法制造的設備同行有較**的瞭(le)解，FE-2100AM主軸磁偏角測量系統在同行中有一定的優勢，2013年Matesy GmbH的Hendryk Richert也曾稱贊過我們的傳統型磁偏角測(cè)試設備(bèi)是行業中*好的設備(bèi)之一。本月杭州永磁集團有限公司測(cè)試任務擴大，原有的matesy測(cè)試設備(bèi)不能滿足測(cè)試的需求，有幸讓我們提供FE-2100AM磁偏角測(cè)量系統。安裝 、培訓工作和配合用戶驗收順利完成，同時針對目前沒有相關機構進行裝置檢定，雙方提出採(cǎi)用杭州永磁集團有限公司的matesy德國設備(bèi)與華鳴儀器磁測(cè)量實驗室的FE-2100AM測(cè)試設備(bèi)進行樣品測(cè)試比對，這項工作的進行将對雙方都有益處。共選取樣品15隻，進行相關(guān)比較(jiào)工作的進行。
樣(yàng)品系列一 、材料Sm2Co17，尺寸：7mm×4.5mm×18mm，充磁18mm方向。
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編号 |
杭州永磁 |
華鳴儀器 |
角度偏差 |
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1 |
1.16° |
1.268° |
+0.108° |
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2 |
1.42° |
1.535° |
+0.115° |
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3 |
1.58° |
1.640° |
+0.06° |
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4 |
0.98° |
0.968° |
-0.012° |
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5 |
1.64° |
1.650° |
+0.01° |
樣品系列二 、材料Sm2Co17，尺寸 ：D6.9mm×H4.3mm，充磁4.3mm方向 。
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編号 |
杭州永磁 |
華鳴儀器 |
角度偏差 |
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1 |
3.35° |
3.315° |
-0.035° |
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2 |
0.69° |
0.723° |
+0.033° |
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3 |
0.8° |
0.825° |
+0.025° |
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4 |
2.07° |
2.15° |
+0.08° |
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5 |
2.96° |
2.95° |
-0.01° |
樣品系列三、材料Sm2Co17，R8.35mm(150°扇形)×H5mm，充磁5mm方向 。
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編号 |
杭州永磁 |
華鳴儀器 |
角度偏差 |
|
1 |
0.86° |
0.848° |
-0.012° |
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2 |
0.89° |
0.833° |
-0.057° |
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3 |
0.58° |
0.61° |
+0.03° |
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4 |
0.65° |
0.653° |
+0.03° |
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5 |
0.67° |
0.64° |
-0.03° |
非常欣喜，比對測試結果吻合度相當高，遠遠超過以往與同行業産品的比對。這次比對方法中，杭州永磁集團有限公司採(cǎi)用樣品在matesy設備測試台面上兩處不同位置測試結果取平均值辦(bàn)法提供，華鳴儀器採(cǎi)用樣品旋轉90°測試一次數據共四次取平均值提供（見下表），設備(bèi)測試不確(què)定度0.2°（局限與(yǔ)台面正交精度和樣(yàng)品表面正交度因素）。
***樣品系列三FE-2100AM實際(jì)測(cè)試數據：
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編号 |
0°方向 |
90°方向 |
180°方向 |
360°方向 |
平均值 |
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1 |
0.93° |
1.00° |
0.72° |
0.74° |
0.848° |
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2 |
0.71° |
0.95° |
0.95° |
0.72° |
0.833° |
|
3 |
0.70° |
0.47° |
0.64° |
0.63° |
0.61° |
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4 |
0.81° |
0.53° |
0.76° |
0.51° |
0.653° |
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5 |
0.76° |
0.77° |
0.52° |
0.51° |
0.64° |
FE-2100AM測(cè)試随機測(cè)試不確(què)定度±0.2°基本在上表中可以體現出來，如果用戶需要獲得樣品的準確(què)偏差角度，建議採(cǎi)用旋轉樣品測試4次取平均值的方法進行，獲取的角度偏差更接近樣品的偏差。