振动样品磁强计简介

 

　　在科研、国防和生产实践中，经常需要对各种材料磁性进行研究和检测，特别是急需有适应性强、灵敏度高、准确可靠、使用方便的磁测仪器。随着科学的发展，对仪器又提出了测量自动化智能化的要求，振动样品磁强计恰好满足上述要求，它是以感应法为基础并配用近代电子技术发展起来的一种新型磁测仪器。它的工作原理是将样品放置在稳定的磁场中并使样品相对于探测线圈作小幅度周期振动，则可得到与被测样品磁矩成正比的信号，再将这信号用适当的电子技术放大、检波转换成易于测量的电压信号，即可构成振动样品磁强计。由于振动样品磁强计具有灵敏度高、准确可靠、结构简单、使用方便等特点，它已广泛的应用于物质的磁性研究中，作为磁测量的最基本手段在实验室和工厂中普遍采用。英普磁电技术开发有限公司新开发的振动样品磁强计是一种高灵敏度、高准确性、多功能的新型仪器，它的使用方法有：
　　1、联机测量：按联机键后，系统相位自动锁定，调零自动完成。
　　数字磁矩单元的时间常数、相移、灵敏度磁场大小、扫描次数、等均由微机控制，测量自动完成。数据的采集与数据的修正、物质的磁滞回线、磁化曲线、升温曲线、升/降温曲线、降温曲线、温度随时间的变化、磁能积曲线和退磁曲线可由微机屏幕显示或由打印机打印输出。物质的各种磁特性参数诸如矫顽力、磁能积最大值、剩磁和磁化率等均可直接给出。
　　2、手动测量：按手动键后，微机失去控制功能，系统的调零、相移、时间常数、灵敏度等均由面板上的键盘控制。

振动样品磁强计介绍

　　一、 主要功能：

       1、可测量磁性材料的基本磁性能（如磁化曲线，磁滞回线，退磁曲线，升温曲线、升/降温曲线、降温曲线、温度随时间的变化等），得到相应的各种磁学参数（如饱和磁化强度，剩余磁化强度，矫顽力，最大磁能积，居里温度，磁导率（包括初始磁导率）等），可测量粉末、颗粒、片状、块状等磁性材料。

       2、可原位测量磁性材料从液氮温区至室温或室温至 500℃温区的磁性能随温度的变化曲线。
　　二、 主要技术指标
　　1、测量磁矩范围（磁极间距 30mm 时）：1*10-3emu—300emu（灵敏度：5×10-5emu）
　　2、相对精度（量程 30emu 时）：优于±1%
　　3、重复性（量程 30emu 时）：优于±1%
　　4、稳定性（量程 30emu 时）：连续 4 小时工作优于 1%
　　5、温度范围：室温到 500 摄氏度以及室温到液氮温区
　　6、最高磁场强度：0.8T/1.2T/1.6T/2.0T/2.2T/2.4T/2.7T/3.3T
　　三、 VSM 振动样品磁强计的系统构成：

 

 

　　四、 主要仪器说明
　　1、电磁铁：
　　电磁铁为固定气隙，成 45°座放，有几种配置方式：

 

 

　　2、电磁铁直流稳流电源：
　　电源为可调式高稳定度稳压稳流自动转换直流电源，功率为 2～30KW 。在稳流状态时，稳流输出电流能在额定范围内连续可调。
　　（一）主要功能
　　（1）输出功率（与电磁铁配制）。
　　（2）保护方式：缺相保护、过流保护、短路自动保护。
　　（二）技术指标
　　（1）电源为稳流输出：电流值可从 0-额定值连续可调。
　　（2）显示方式： 电流表 4 位半 LCD 数字显示。
　　（3）显示精度：±（1%+2 个字）
　　（4）当负载为电磁铁，且输出电流大于最大电流一半时，电源输出的电流稳定度优于 5×10-3。
　　（5）工作时间：连续 8 小时工作（环境温度 20±5℃）
　　（6）输入电压：单相 220V/三相 380V±10%
　　（7）输入频率：50Hz
　　3、振动系统
　　包括振动杆、机械振动头支架、样品室及探测线圈。
　　4、磁矩测量单元
　　主要技术指标
　　（1）磁矩量程分 300emu、150emu、80emu、40emu、30emu、15emu、8emu、4emu、3emu、1.5emu、800memu、400memu、300memu、150memu、80memu、40memu、30memu 和 15memu（即 0.015emu）共 18 档，最高灵敏度优于 5×10-5emu；当磁矩量程为 30emu 时，测量磁矩的相对精度和重复性均优于±1%，预热 24 小时，连续 24 小时工作的稳定性优于 1%。
　　（2）磁场量程最高 3.8T—0—-3.8T 连续测量，最高分辩率 0.1mT，相对精度优于±1％。
　　（3）振动源输出频率 180Hz,频率稳定度优于 10-5，输出功率大于 50W。
　　5、联想品牌计算机：
　　内存：1G, 硬盘：160G, 显示器：17 寸液晶
　　6、惠普打印机：HP—1007

       7、高温炉及温控装置
　　①加热功率 100W,炉温范围：室温—500℃；
　　②分辨率 0.1℃
　　8、低温装置
　　①样品室的温度变化范围：液氮温区—室温；
　　②分辨率 0.1K。

　　五、测量软件系统
　　A、系统软件直接设置系统参数，直观显示数据；
　　B、 数据直接存储于计算机之中，方便后续处理，可以使用 Excel 和 Origin 直接对数据进行处理；
　　C、测量的多种曲线和特性参数即可在微机屏幕上显示，软件可对数据进行任意选取，局部放大，平移，可对曲线进行平滑处理，也可在激光打印机上输出打印；还可由其它通用绘图软件上进行处理。
　　D、可自动测量磁化曲线，磁滞回线，快速 MH 回线，升温曲线，降温曲线，升降温曲线，控温曲线，设定温度下的磁化曲线、磁滞回线、快速 MH 回线，及背底曲线；能将VSM 的开路样品磁特性曲线自动转化为物质本身（及闭路样品）磁性测量曲线
　　E、软件可同时算出国际单位制和高斯单位制下的曲线参数（饱和磁矩/饱和磁化强度，剩余磁矩/剩余磁化强度，矫顽力，内禀矫顽力，矩形系数，最大磁能积，回线面积，居里温度）；
　　六、面板操作示意图
　　振动样品磁强计的前面板由液晶屏、薄膜按键和电源开关组成（如图所示）

 

 

　　状态区可通过面板上的上、下、左、右键的结合进行改变。
　　七、软件测量系统的操作界面示意图：

 

 

　　仪器参数的设置方法示意图如下：

 

　　测量纯镍样品的磁滞回线，然后将该测量文件调出来绘制磁滞回线，
　　这时的用户界面如下：

 

 

　　用户界面命令钮的功能说明：
　　在本测量控制软的用户操作界面中，命令钮的设置区域示意图如下：

 

 

　　测量曲线的类
　　型选择在测试样品钮正下方的测试下拉式菜单测量磁
　　滞回线 中进行，选择方法是：用鼠标点击测量磁滞回线钮中的
　　钮即出现如下图所示的菜单：

 

 

　　它提供 3 种测量样品曲线的方式，即“快速测量 M(H)曲线”（快速测量磁特性参数）、“测量磁滞回线”（测量磁滞回线）、“测量磁化曲线”、“测量升温曲线”、“测量升∕降温曲线” 、“测量降温曲线”和“显示温度随时间的变化”等。移动鼠标选择相应的曲线测量类型即可。
　　将鼠标移到绘制曲线类型的下拉式菜单绘制磁滞回线 中按钮上，单击鼠标左键即出现如下图所示的选择界面：

 

 

　　它能提供“绘制磁化曲线”，“绘制磁滞回线”、“绘制退磁曲线”（永磁材料的退磁曲线）、“绘制升温曲线”、“绘制升∕降温曲线”和“绘制降温曲线”，移动鼠标选择相应的曲线绘制类型即可。
　　用户界面文件列表功能说明：
　　本软件的文件列表界面如下图所示：

 

 

　　该区域在无文件打开的时候显示，在测试过程中和打开文件时是不可见的。左侧为硬盘列表和文件夹列表，右侧为该打开的文件夹下的文件列表，在选择好需要绘制的曲线类型，然后双击需要处理的文件名即可绘图。
　　八、附录
　　各标准样品的磁滞回线：
　　测量纯镍样品时，没有输入样品质量和密度的磁滞回线：

 

 

　　量超顺磁材料样品时，没有输入样品质量和密度的磁滞回线：

 

 

　　测量纯镍样品时，输入了样品质量但没有输入密度的磁滞回线：

 

 

　　测量铁粉样品时，输入了样品质量但没有输入密度的磁滞回线：

 

 

　　测量快淬 NdFeB 样品时，输入了样品质量和密度的磁滞回线：

 

　　快淬样品 NdFeB 的退磁曲线：

 

 

　　八、其他选购件
　　1、电磁铁及高低温炉制冷机
　　2、真空泵
　　3、液氮罐
　　4、高低温炉水循环箱