稀土永磁材料磁矩（磁偏角）測(cè)量比對(duì)實(shí)驗(yàn)

我國(guó)是稀土資源大國(guó)，稀土儲(chǔ)存量居世界首位，無(wú)論是SmCo系或NdFeB系稀土永磁材料的研發(fā)和應(yīng)用都具有**的優(yōu)勢(shì)。隨著對(duì)稀土永磁體品質(zhì)要求的不斷提高，控制好稀土永磁材料的磁力矩M和主軸磁偏角θz，將對(duì)提供穩(wěn)定磁場(chǎng)源作為稀土永磁組件作為傳感器的核心部件，具有重要的意義。

能準(zhǔn)確測(cè)量軸向充磁稀土永磁材料的磁力矩M和主軸磁偏角θz，可以為后期開發(fā)傳感器提供很大的保障，主要涉及領(lǐng)域有手機(jī)微型電機(jī)用磁鋼、汽車測(cè)速傳感器磁鋼、石油勘探用磁鋼、霍爾傳感器磁鋼等。

生產(chǎn)高品質(zhì)的磁鋼是企業(yè)生存和創(chuàng)造高額利潤(rùn)的途徑之一，目前國(guó)內(nèi)外用戶不單一關(guān)心材料的BH特性，同時(shí)關(guān)心材料的磁矩一致性，主軸磁偏角是否控制的在允許的范圍內(nèi)，這樣的磁鋼需求會(huì)隨著高新永磁磁路器件的設(shè)計(jì)而不斷提高，利潤(rùn)相對(duì)普通磁鋼高出許多。磁矩參數(shù)已經(jīng)逐步成為了一個(gè)國(guó)際之間進(jìn)行傳遞的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)添加磁偏角測(cè)量后，對(duì)磁鋼在檢驗(yàn)生產(chǎn)企業(yè)制造工藝過(guò)程中的取向、切割等環(huán)節(jié)有極其重要的意義。

為滿足行業(yè)用戶的測(cè)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(cè)量，為用戶滿足**要求產(chǎn)品測(cè)量保駕護(hù)航。

二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

傳統(tǒng)型的磁矩測(cè)量和磁偏角測(cè)量設(shè)備，*早可以上溯到上世紀(jì)90年代，有報(bào)到過(guò)的美國(guó)LDJ公司（被Laboratorio Elettrofisico合并）生產(chǎn)的“矢量磁矩測(cè)試系統(tǒng)”和德國(guó)Brockhaus公司的產(chǎn)品，2010年后比較杰出的是德國(guó)matesy公司采用磁阻矩陣設(shè)計(jì)的新型磁偏角測(cè)試系統(tǒng)，以及湖南省永逸科技有限公司和寧波興隆磁性技術(shù)有限公司為代表的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)兩家企業(yè)還是采用傳統(tǒng)的線圈法測(cè)量。

傳統(tǒng)型磁偏角測(cè)量設(shè)備均是采用磁通計(jì)配置三維亥姆霍茲線圈進(jìn)行設(shè)計(jì)的，原理簡(jiǎn)單、可溯源性強(qiáng)。但由于對(duì)磁通計(jì)和測(cè)試線圈的要求很高，在磁通計(jì)控制漂移、測(cè)量亥姆霍茲線圈定標(biāo)和線圈正交安裝上要求較高，同時(shí)由于非主軸分量磁矩很低，對(duì)磁通計(jì)分辨率要求較高，這些是做好傳統(tǒng)型磁偏角測(cè)試設(shè)備需要解決的問(wèn)題。同時(shí)對(duì)測(cè)試環(huán)境的要求也很高（環(huán)境磁場(chǎng)不能有波動(dòng)）。

德國(guó)matesy公司采用磁阻矩陣測(cè)試原理很好的解決了磁通計(jì)漂移的控制問(wèn)題，同時(shí)對(duì)環(huán)境磁場(chǎng)的細(xì)微波動(dòng)并不敏感，使得測(cè)試重復(fù)性得以大幅度提高。如果采用旋轉(zhuǎn)法進(jìn)行測(cè)量，很好的解決幾何結(jié)構(gòu)定位偏差，測(cè)試磁矩M和主軸磁偏角θz將得到**的解決，值得大力推廣和應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)目前還沒(méi)有相關(guān)的磁偏角測(cè)試設(shè)備的檢定標(biāo)準(zhǔn)，給測(cè)試設(shè)備**度的仲裁帶來(lái)一定難度，相關(guān)部門應(yīng)該在這方面進(jìn)行一些投入和研發(fā)，或與設(shè)備企業(yè)聯(lián)合，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)盡快推出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和可靠性測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。湖南省永逸科技有限公司在致力于產(chǎn)品不斷提高的過(guò)程中，習(xí)慣性的做法一直是不斷的與行業(yè)中同行設(shè)備進(jìn)行測(cè)試比對(duì)，通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)找差距（或差異），獲得正確的評(píng)估和判斷，提高產(chǎn)品性能，從而達(dá)到對(duì)自身生產(chǎn)產(chǎn)品的正確判斷和評(píng)估。

三、中外設(shè)備的比對(duì)

就永磁材料磁偏角測(cè)試設(shè)備測(cè)試準(zhǔn)確度和重復(fù)性（再現(xiàn)性）情況，我們先后與Brockhaus、寧波興隆、Laboratorio Elettrofisico設(shè)備進(jìn)行過(guò)相關(guān)樣品的測(cè)試比對(duì)，對(duì)采用傳統(tǒng)型線圈測(cè)試方法制造的設(shè)備同行有較**的了解，FE-2100AM主軸磁偏角測(cè)量系統(tǒng)在同行中有一定的優(yōu)勢(shì)，2013年Matesy GmbH的Hendryk Richert也曾稱贊過(guò)我們的傳統(tǒng)型磁偏角測(cè)試設(shè)備是行業(yè)中*好的設(shè)備之一。本月杭州永磁集團(tuán)有限公司測(cè)試任務(wù)擴(kuò)大，原有的matesy測(cè)試設(shè)備不能滿足測(cè)試的需求，有幸讓我們提供FE-2100AM磁偏角測(cè)量系統(tǒng)。安裝、培訓(xùn)工作和配合用戶驗(yàn)收順利完成，同時(shí)針對(duì)目前沒(méi)有相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行裝置檢定，雙方提出采用杭州永磁集團(tuán)有限公司的matesy德國(guó)設(shè)備與華鳴儀器磁測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的FE-2100AM測(cè)試設(shè)備進(jìn)行樣品測(cè)試比對(duì)，這項(xiàng)工作的進(jìn)行將對(duì)雙方都有益處。共選取樣品15只，進(jìn)行相關(guān)比較工作的進(jìn)行。

樣品系列一、材料Sm2Co17，尺寸：7mm×4.5mm×18mm，充磁18mm方向。

樣品系列二、材料Sm2Co17，尺寸：D6.9mm×H4.3mm，充磁4.3mm方向。

樣品系列三、材料Sm2Co17，R8.35mm(150°扇形)×H5mm，充磁5mm方向。

非常欣喜，比對(duì)測(cè)試結(jié)果吻合度相當(dāng)高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)以往與同行業(yè)產(chǎn)品的比對(duì)。這次比對(duì)方法中，杭州永磁集團(tuán)有限公司采用樣品在matesy設(shè)備測(cè)試臺(tái)面上兩處不同位置測(cè)試結(jié)果取平均值辦法提供，華鳴儀器采用樣品旋轉(zhuǎn)90°測(cè)試一次數(shù)據(jù)共四次取平均值提供（見下表），設(shè)備測(cè)試不確定度0.2°（局限與臺(tái)面正交精度和樣品表面正交度因素）。

***樣品系列三FE-2100AM實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)：

FE-2100AM測(cè)試隨機(jī)測(cè)試不確定度±0.2°基本在上表中可以體現(xiàn)出來(lái)，如果用戶需要獲得樣品的準(zhǔn)確偏差角度，建議采用旋轉(zhuǎn)樣品測(cè)試4次取平均值的方法進(jìn)行，獲取的角度偏差更接近樣品的偏差。