一种磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率测试方法技术

本发明专利技术公开了一种磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率测试方法，涉及磁性材料磁性能测量技术领域，包括在长方体屏蔽房上与x向垂直的壁面上的两个棱边上分别设置多个第一穿线孔和多个第二穿线孔，再先后在通过第一穿线孔和第二穿线孔绕设多个串联后的初级线圈和次级线圈，再利用励磁电源对初级线圈供电，利用磁通量检测仪检测次级线圈中的磁感应通量，并通过多个测定值，绘制(B，H)曲线，求其斜率，从而得到长方体磁屏蔽房的磁导率，能够提高长方体型磁屏蔽房磁导率测量的准确性，减小磁屏蔽房屏蔽效能分析的理论值与实际值的偏差。分析的理论值与实际值的偏差。分析的理论值与实际值的偏差。

【技术实现步骤摘要】
一种磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率测试方法


[0001]本专利技术涉及磁性材料磁性能测量
，特别是涉及一种磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率测试方法。

技术介绍

[0002]零磁场环境是指磁场极其微弱的环境，在心脑磁等微弱信号的测量、地球物理研究样本的测量、电偶极矩的测量和高精度磁测量仪器的评估等方面都具有独特的应用；磁屏蔽房能够利用高导磁材料磁路分流机理和高导电材料涡流损耗机理来屏蔽外界磁场以提供近零磁场环境；其中，磁屏蔽房屏蔽静态磁场或低频磁场的能力主要由高导磁材料的磁导率决定。
[0003]常见的磁屏蔽房结构是长方体型，其工程建设难度较低；长方体型磁屏蔽房具有边角、孔洞、门体、缝隙等特殊结构，高导磁材料在运输和使用过程中易受到应力、温度、振动等影响，均能导致屏蔽房整体磁导率下降，降低其屏蔽磁场的能力；而现阶段磁屏蔽材料的测试主要使用环形样品来进行测试，只能得到材料在理想状态下的磁导率，其测量结果显著大于磁屏蔽房整体的实际磁导率，导致磁屏蔽房屏蔽效能分析的理论值与实际值偏差较大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率测试方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够提高长方体型磁屏蔽房磁导率测量的准确性，减小磁屏蔽房屏蔽效能分析的理论值与实际值的偏差。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率测试方法，磁屏蔽房呈长方体状，且由六块磁屏蔽板拼接而成，具体包括如下步骤：
[0007]S1：以磁屏蔽房的中心点为原点建立坐标系，坐标系上的xy平面和xz平面分别与磁屏蔽房上两个相连的壁面平行；
[0008]S2：长方体磁屏蔽房上与x向垂直的一个壁面上两个平行的棱边上分别设置有多个等间距的第一穿线孔和多个等间距的第二穿线孔，且多个第一穿线孔与多个第二穿线孔一一对应，相对应的第一穿线孔的中心与第二穿线孔的中心连接线均与z轴平行，多个第一穿线孔和多个第二穿线孔均连通长方体磁屏蔽房的内部与外部，长方体磁屏蔽房上与x向垂直的两个壁面上的结构关于yz平面对称设置；
[0009]S3:通过依次穿过相对应的所述第一穿线孔和所述第二穿线孔在长方体磁屏蔽房的壁面上绕设初级线圈，初级线圈的一部分位于长方体磁屏蔽房的内部，初级线圈的另一部分位于长方体磁屏蔽房的外部，壁面上任意两个相邻的初级线圈串联连接，与x向垂直的两个壁面上的两组串联后的初级线圈之间串联连接，并与励磁电源连通；
[0010]S4：通过依次穿过相对应的所述第一穿线孔和所述第二穿线孔在长方体磁屏蔽房
的壁面上绕设次级线圈，次级线圈的一部分位于长方体磁屏蔽房的内部，次级线圈的另一部分位于长方体磁屏蔽房的外部，壁面上任意两个相邻的次级线圈串联连接，与x向垂直的两个壁面上的两组串联后的次级线圈之间串联连接，并与磁通检测仪连通；
[0011]S5：在励磁电源上设定不同强度的电流，启动励磁电源和磁通检测仪，通过磁通检测仪测量次级线圈内的内部感应磁通信号，得到一组与不同电流强度相对应的磁感应通量集合；
[0012]S6：根据公式：Ae＝h*d、H＝N1I/Le和B＝φ/N2Ae，分别计算出H和B，绘制出(B，H)曲线，再根据公式μ＝B/Hμ0可知，μ为(B，H)曲线斜率与μ0的比值，计算(B，H)曲线的斜率，即能推出磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率μ，其中，Le为磁路长度，为与初级线圈或次级线圈绕线方向垂直面的周长，Ae为磁路有效截面积，h为第一穿线孔的中心与第二穿线孔中心之间的距离，d为磁屏蔽房上磁屏蔽板的厚度，H为磁场强度，N1为初级线圈的匝数，I为初级线圈电流强度，B为次级线圈的磁感应强度，φ为磁通测试仪测量次级线圈两端的磁感应通量，N2为次级线圈的匝数，μ0为真空磁导率，μ0＝4π
×
10
‑7H/m。
[0013]优选的，步骤S2中，长方体磁屏蔽房上与z向垂直的一个壁面上两个平行的棱边上分别设置有多个等间距的第一穿线孔和多个等间距的第二穿线孔，且多个第一穿线孔与多个第二穿线孔一一对应，相对应的第一穿线孔的中心与第二穿线孔的中心连接线均与y轴平行，长方体磁屏蔽房上与z向垂直的两个壁面上的结构关于xy平面对称设置，与z向垂直的两个壁面上的第一穿线孔和第二穿线孔分别执行步骤S3～S6，得到两个磁导率后求平均值。
[0014]优选的，步骤S2中，长方体磁屏蔽房上与y向垂直的一个壁面上两个平行的棱边上分别设置有多个等间距的第一穿线孔和多个等间距的第二穿线孔，且多个第一穿线孔与多个第二穿线孔一一对应，相对应的第一穿线孔的中心与第二穿线孔的中心连接线均与x轴平行，长方体磁屏蔽房上与y向垂直的两个壁面上的结构关于xz平面对称设置，与y向垂直的两个壁面上的第一穿线孔和第二穿线孔分别执行步骤S3～S6，得到三个磁导率后求平均值。
[0015]优选的，步骤S2中，长方体磁屏蔽房上与y向垂直的一个壁面上两个平行的棱边上分别设置有多个等间距的第一穿线孔和多个等间距的第二穿线孔，且多个第一穿线孔与多个第二穿线孔一一对应，相对应的第一穿线孔的中心与第二穿线孔的中心连接线均与z轴平行，长方体磁屏蔽房上与y向垂直的两个壁面上的结构关于xz平面对称设置，与x向垂直的两个壁面上第一穿线孔所在的两条棱边和与y向垂直的两个壁面上第一穿线孔所在的两条棱边位于同一壁面上；
[0016]步骤S3中，与y向垂直的两个壁面上任意两个相邻的初级线圈串联连接，与x向垂直的两个壁面上的两组串联后的初级线圈之间通过与y向垂直的一个壁面上串联后的初级线圈进行串联连接，与x向垂直的一个壁面上串联后的初级线圈通过与y向垂直的另一个壁面上串联后的初级线圈与励磁电源连通；
[0017]步骤S4中，与y向垂直的两个壁面上任意两个相邻的次级线圈串联连接，与x向垂直的两个壁面上的两组串联后的次级线圈之间通过与y向垂直的一个壁面上串联后的次级线圈进行串联连接，与x向垂直的一个壁面上串联后的次级线圈通过与y向垂直的另一个壁面上串联后的次级线圈与磁通检测仪连通。
[0018]优选的，所述次级线圈的匝数为所述初级线圈匝数的0.5～1倍。
[0019]优选的，相邻两个所述次级线圈的间距为150～300mm。
[0020]优选的，所述初级线圈的线束和所述次级线圈的线束均为包覆有绝缘层的多芯软铜线。
[0021]优选的，所述磁屏蔽板为高磁导率材料板。
[0022]优选的，所述初级线圈的线束的截面积为4
‑
16平方毫米，所述次级线圈的线束为截面积为0.5
‑
1平方毫米。
[0023]优选的，所述励磁电源为直流电源或交流电源。
[0024]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0025]本专利技术提供了一种磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率测试方法，采用在由六块磁屏蔽板拼接而成的长方体的磁屏蔽房为模型进行测量，能够更加真实的还原长方体磁屏蔽房的真实工况，提高长方体型磁屏蔽房磁导率测量的准确性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率测试方法，磁屏蔽房呈长方体状，且由六块磁屏蔽板拼接而成，其特征在于：包括如下步骤：S1：以磁屏蔽房的中心点为原点建立坐标系，坐标系上的xy平面和xz平面分别与磁屏蔽房上两个相连的壁面平行；S2：长方体磁屏蔽房上与x向垂直的一个壁面上两个平行的棱边上分别设置有多个等间距的第一穿线孔和多个等间距的第二穿线孔，且多个第一穿线孔与多个第二穿线孔一一对应，相对应的第一穿线孔的中心与第二穿线孔的中心连接线均与z轴平行，多个第一穿线孔和多个第二穿线孔均连通长方体磁屏蔽房的内部与外部，长方体磁屏蔽房上与x向垂直的两个壁面上的结构关于yz平面对称设置；S3:通过依次穿过相对应的所述第一穿线孔和所述第二穿线孔在长方体磁屏蔽房的壁面上绕设初级线圈，初级线圈的一部分位于长方体磁屏蔽房的内部，初级线圈的另一部分位于长方体磁屏蔽房的外部，壁面上任意两个相邻的初级线圈串联连接，与x向垂直的两个壁面上的两组串联后的初级线圈之间串联连接，并与励磁电源连通；S4：通过依次穿过相对应的所述第一穿线孔和所述第二穿线孔在长方体磁屏蔽房的壁面上绕设次级线圈，次级线圈的一部分位于长方体磁屏蔽房的内部，次级线圈的另一部分位于长方体磁屏蔽房的外部，壁面上任意两个相邻的次级线圈串联连接，与x向垂直的两个壁面上的两组串联后的次级线圈之间串联连接，并与磁通检测仪连通；S5：在励磁电源上设定不同强度的电流，启动励磁电源和磁通检测仪，通过磁通检测仪测量次级线圈内的内部感应磁通信号，得到一组与不同电流强度相对应的磁感应通量集合；S6：根据公式：Ae＝h*d、H＝N1I/Le和B＝φ/N2Ae，分别计算出H和B，绘制出(B，H)曲线，再根据公式μ＝B/Hμ0可知，μ为(B，H)曲线斜率与μ0的比值，计算(B，H)曲线的斜率，即能推出磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率μ，其中，Le为磁路长度，为与初级线圈或次级线圈绕线方向垂直面的周长，Ae为磁路有效截面积，h为第一穿线孔的中心与第二穿线孔中心之间的距离，d为磁屏蔽房上磁屏蔽板的厚度，H为磁场强度，N1为初级线圈的匝数，I为初级线圈电流强度，B为次级线圈的磁感应强度，φ为磁通测试仪测量次级线圈两端的磁感应通量，N2为次级线圈的匝数，μ0为真空磁导率，μ0＝4π
×
10
‑7H/m。2.根据权利要求1所述的磁屏蔽房屏蔽层整体磁导率测试方法，其特征在于：步骤S2中，长方体磁屏蔽房上与z向垂直的一个壁面上两个平行的棱边上分别设置有多个等间距的第一穿线孔和多个等间距的第二穿线孔，且多个第一穿线孔与多个第二穿线孔一一对应，相对应的第一穿线孔的中心与第二穿线孔的中心连接线均与y轴平行，长方体磁屏蔽房上与z向垂直的两个壁面上的结构关于xy平面对称设置，与z向垂直的两个壁面上的第一穿线孔和第二穿线孔分别执行步骤S3～S...

【专利技术属性】
技术研发人员：张露，卢颜，王伟，赵修琪，邱胜杰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：