关于磁通计与测量线圈匹配问题的若干分析

  磁通计作为磁测量行业的基础性仪器，已广泛应用于空间磁场的测量和材料的磁性研究，从构造原理上可分为磁电式磁通计、电子式磁通计和数字积分式磁通计。尽管目前磁通计的测量精度已达到µwb数量级（普通常用型），但由于磁测量易受到环境磁场、温度、测量原理、测量夹具以及测量人员对磁测量理论的认知问题，造成了测量精度的不确定性大大增加。因此，国家在标样发放的过程中，对于测量方法及测量工装及测量环境都有严格的限制指标，否则所测量的结果会失去溯源的意义。

  近些年来，磁性材料技术的不断进步和国家对磁性材料的管控，越来越多的磁性材料生产厂家从原来的胚料出口转而生产高端的磁材应用元件，因此，在短时间内，造成了行业人员的短缺，特别是磁性材料应用元件的多元化，对于行业人员的磁测量理论和技术的研究又提出了更高的要求，很多人对于磁应用元件的测量无从下手或因测量重复性的差异而无法在元件创新上取得突破，在这样的背景下，我们来解析一下在测量永磁体材料时，磁通计与测量线圈（工装）的匹配问题。

一、缠绕线圈+数字磁通计测量

  很多时候，我们都习惯用简便的方法来测量磁通量，即使用漆包线缠绕（套）在样品上，读取磁通量值。这种方法不受样品尺寸和外观的限制，但在测量样品前，需要制作缠绕线圈，效率低，且重复性差，不易进行数据的比对和溯源。但优点就是不需要制作专用的测量夹具与线圈，通用性较强、速度快。

二、固定B线圈+数字磁通计测量

  而固定B线圈更适用于产品规格少，批量测量或少量抽检测量时使用，固定B线圈因其按产品规格尺寸设计，因此，一个B线圈只能对应一种类型的产品进行测量，因此其缺点也是显而易见的，优点在于他的重复性较好，适用于大批量样品检测、且数据具有较高的准确性和重复性。

三、亥姆霍兹线圈+数字磁通计测量

  采用亥姆霍兹线圈加磁通计组成的磁通测量装置能较好地解决以上二种测量方式的不足，因为，亥姆霍兹线圈具有一定的均匀区，并且其结构易进行样品的提拉测量，因此，不管是什么规格尺寸的样品，只要是将它放置在亥姆霍兹线圈的均匀区域内，采用提拉法进行测量，结果更精准，数据可靠性更强，因此，在很多的研究机构，都用亥姆霍兹线圈+磁通计进行准确的数据传递和溯源，只不过由于历史的原因，在国家级或重点实验室内，所采用的检定装置清一色为国外设备，不过，值得庆幸的事，目前，国内磁通计测量精度的不断提高，国内一些研究所也采用国产磁通计进行产品的数据比对，相信在不久的将来，国内高端仪器也能经常在研究所内出现。

四、多极测量工装+数字磁通计测量

  以上测量方法仅对二级充磁样品有效，但是对于多极充磁样品的测量，就显得无能为力了，由于一个样品有多个充极方向，而磁通量的测量，就是要线圈与磁力线做切割运动，因此，对于多极样品的测量，必须根据样品的尺寸、形状、充磁极数、充磁方向作相应的分析后，才可设计不同的工装进行测量，只有在充分分析样品的以上参数后，通过有限元分析软件进行模拟，再设计出满足多极样品测量工装，才能准确地测量磁元件的磁通量。可以说，定制不同的多极测量工装，对于检验多极磁元件是一个至关重要的问题。

  多思测控在与磁元件厂家技术人员交流的过程发现，他们对于磁通量的测量方法与测量原理在认知层面是不同的，有些可能是行业的元老和专家，而有些可能刚刚从事磁材研究不久，对于磁学理论的知识储备不够深，因此，多思测控李工特撰写此文，以供大家参考，转载过程，请注明多思测控。