永久磁石材料の試験方法と手順

永久磁石材料は、その性能、安定性、そして産業用途への適合性を保証するために、厳格な試験を受けなければなりません。磁束密度、全磁束、そして磁気ヒステリシス特性を評価するための標準化された方法がいくつか存在します。以下は、最も広く使用されている試験方法の概要です。

磁束密度試験（ガウスメーター）

磁束密度は磁石の表面または特定の距離で測定することができます。 ガウスメーター 軸方向または横方向のプローブを装備しています。

• 仕組み： プローブには、磁束密度に比例した出力電圧を生成するホール効果センサーが含まれています。
• 精度に関する考慮事項: 測定は位置精度に非常に敏感であるため、プローブは各試験ごとに正確に同じ位置に配置する必要があります。一貫した位置を維持するために、通常は真鍮製の固定具が使用されます。
• 較正： 校正には、ゼロガウスチャンバーまたは磁束密度が既知の磁石サンプルが必要です。

注記： ガウスメーターは表面磁束密度をガウスまたはテスラで提供しますが、これは材料仕様にある固有の残留誘導 (Br) 値とは異なります。

全磁束試験（ヘルムホルツコイル付き磁束計）

その 全磁束 磁石の磁束は、ヘルムホルツコイルに接続された磁束計を使用して測定できます。

• コイルのセットアップ: ヘルムホルツコイルは、半径だけ離れた2つの同一コイルで構成されています。正確な測定を行うには、コイルの直径は磁石の最大寸法の少なくとも3倍である必要があります。
• 手順： 磁石はコイル間の中間点に配置され、その後引き抜かれ、磁束線がコイルを垂直に横切るようにします。誘導電圧は磁束計によって捕捉され、ウェーバー電圧、マクスウェル電圧、またはミリボルト秒（mV）単位でデータが得られます。
• 現代の利点: 新しいフラックスメーターでは、ユーザーが磁石の体積を入力して、Br および関連する値をテスラで直接計算できます。

重要な操作手順:

• フラックスメーターのドリフトを補正する必要があります (この処理には 10 ～ 30 分かかる場合があります)。
• 磁石の向きはコイル面に対して垂直に保たれなければなりません。
• コイルは外部の磁気干渉や金属表面から離れた場所に配置する必要があります。

ヒステリシス試験（透磁率計）

その ヒステリシステストBH 曲線テストとも呼ばれるこのテストでは、通常は異なる温度で、固有磁気特性と通常の磁気特性を測定します。

• 装置： サンプルの周りに巻かれたサーチコイルに接続された DC 磁化装置と磁束計。
• サンプルの準備: 正確な結果を得るには、磁石材料を正確な形状（通常は立方体）に機械加工する必要があります。
• テストプロセス: 磁石は次のように循環します:
  1. 起源から飽和まで
  2. 消磁
  3. 逆飽和
  4. 元の彩度に戻る

記録されたデータは、 BH曲線（ヒステリシス曲線）次のようなパラメータが表示されます:

• Br: 残差誘導
• HCB: 保磁力（通常）
• HCJ: 固有保磁力
• BH最大: 最大エネルギー積

この試験は重要な性能データを提供しますが、コストと時間がかかるため、完成部品の大量試験には実用的ではありません。代わりに、磁石メーカー 通常、磁石のロットごとに 1 つの BH 曲線が提供されます。

結論

永久磁石材料の試験は、電子機器、自動車、再生可能エネルギーなどの産業において製品の信頼性を確保するために不可欠です。 ガウスメーターテスト 局所的な磁束密度を提供し、 フラックスメーター付きヘルムホルツコイル 総フラックス出力を測定し、 ヒステリシステスト 材料の本質的な特性に関する深い洞察を提供します。これらの手法を組み合わせることで、磁石の性能を包括的に評価し、品質管理と用途に応じた設計をサポートします。