檢測未充磁各向異性磁鋼磁化方向的方法
【專利摘要】本發明公開了一種檢測未充磁各向異性磁鋼磁化方向的方法，該方法選取與待測磁鋼同一規格的磁化方向正確的未充磁各向異性磁鋼作為第一標準磁鋼和與待測磁鋼同一規格的磁化方向不正確的未充磁各向異性磁鋼作為第二標準磁鋼，分別采用渦流檢測儀檢測電抗和電阻，然后以磁鋼電阻為橫坐標和磁鋼電抗為縱坐標制作磁鋼的阻抗平面圖，然后根據在阻抗平面圖中標記第一標準磁鋼的位置和第二標準磁鋼的位置在阻抗平面圖中劃定一橢圓形區域作為磁化方向合格區域，此將對磁鋼的磁化方向的檢測轉換為磁鋼在阻抗平面圖中的位置的檢測；優點是實現了磁鋼在無磁環境下的連續自動化檢測，檢測效率較高，成本較低，可以實現大批量生產的全檢，檢測探測度高。
【專利說明】檢測未充磁各向異性磁鋼磁化方向的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種檢測各向異性磁鋼磁化方向的方法，尤其是涉及一種檢測未充磁各向異性磁鋼磁化方向的方法。
【背景技術】
[0002]磁鋼(也稱為永磁體)具有優異的磁性能，目前已廣泛應用于電子、電力機械、醫療器械、汽車和航天航空等領域。對各向異性的磁鋼來說，其磁化方向(即磁場取向方向)為產品的關鍵特性，磁鋼的磁化方向錯誤直接導致磁鋼產品不合格。
[0003]目前，磁鋼生產完成進入銷售領域時，由于后續應用產品(比如電機)的需求，磁鋼很多情況下是沒有進行充磁處理的。在磁鋼批量生產中，一些產品的磁化方向會出現錯誤，為了保證未充磁各向異性磁鋼磁化方向的正確性，在磁鋼生產完成后需要對其磁化方向進行檢測，以避免磁化方向錯誤的產品流入市場造成損失。現有的檢測未充磁各向異性磁鋼磁化方向的方法主要有兩種:第一種是對磁鋼充磁后人工檢測判定；第二種方法是人工利用帶磁的工裝對未充磁磁鋼進行吸附檢測判定。但是上兩種方法均存在以下問題:一、人工檢測效率較低，在針對大批量生產時僅能抽檢，無法全檢，檢測探測度低；二、檢測完成的磁鋼帶磁，需要再進行退磁退鍍返工生產處理，成本較高。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種檢測效率較高，成本較低，可以實現大批量生產的全檢，檢測探測度高的檢測未充磁各向異性磁鋼磁化方向的方法。
[0005]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種檢測未充磁各向異性磁鋼磁化方向的方法，包括以下步驟:
[0006]①將渦流檢測儀的探頭設置在檢測平臺上方(0.05+h)~(0.5+h)mm處，探頭垂直于檢測平臺，其中h表示待測磁鋼的厚度；
[0007]②在檢測平臺上設置檢測區，當磁鋼位于檢測區時，探頭在磁鋼上表面的投影位于磁鋼上表面的中心處；
[0008]③選取與待測磁鋼同一規格的磁化方向正確的未充磁各向異性磁鋼作為第一標準磁鋼，將第一標準磁鋼置于檢測區，采用渦流檢測儀檢測第一標準磁鋼的電抗和電阻，其電抗為XI，電阻為Rl ；
[0009]④選取與待測磁鋼同一規格的磁化方向不正確的未充磁各向異性磁鋼作為第二標準磁鋼，所述的第二標準磁鋼的磁化方向相對于第一標準磁鋼的磁化方向偏轉θ角，60度< Θ <90度；
[0010]⑤將第二標準磁鋼置于檢測區，采用渦流檢測儀檢測第二標準磁鋼的電抗和電阻，其電抗為X2，電阻為R2 ；
[0011]⑥以電阻為橫坐標，電抗為縱坐標制作磁鋼的阻抗平面圖，將第一標準磁鋼在阻抗平面圖中的位置記為Pl (Rl, XI)，第二標準磁鋼在阻抗平面圖中的位置記為P2 (R2, X2)；[0012]⑦計算該阻抗平面圖中Pl點到P2點的直線距離，記為L ；
[0013]⑧以Pl點為圓心，rl為長半軸長和r2為短半軸長，在阻抗平面圖中沿任意方向劃定一橢圓形區域，其中 0.45L ^ rl ^ 0.95L，0.45L ^ r2 ^ 0.95L, rl ^ r2 ；
[0014]⑨將待測磁鋼輸入檢測區，渦流檢測儀檢測待測磁鋼的電抗和電阻，判定待測磁鋼的電抗和電阻在阻抗平面圖中的位置是否落入橢圓形區域內，如果落入橢圓形區域內，則待測磁鋼的磁化方向正確，否則待測磁鋼的磁化方向錯誤。
[0015]與現有技術相比，本發明的優點在于選取與待測磁鋼同一規格的磁化方向正確的未充磁各向異性磁鋼作為第一標準磁鋼并采用渦流檢測儀檢測其電抗和電阻，選取與待測磁鋼同一規格的磁化方向不正確的未充磁各向異性磁鋼作為第二標準磁鋼并采用渦流檢測儀檢測其電抗和電阻，然后以磁鋼電阻為橫坐標和磁鋼電抗為縱坐標制作磁鋼的阻抗平面圖，在阻抗平面圖中標記第一標準磁鋼的位置Pl和第二標準磁鋼的位置P2，并計算Pl和P2之間的直線距離，接著以Pl點為圓心，rl為長半軸長和r2為短半軸長，在阻抗平面圖中沿任意方向劃定一橢圓形區域，此時檢測待測磁鋼的電抗和電阻后判定待測磁鋼在阻抗平面圖中的位置是否落入橢圓形區域內，如果落入橢圓形區域內，則待測磁鋼的磁化方向正確，否則待測磁鋼的磁化方向錯誤，此將對磁鋼的磁化方向的檢測轉換為磁鋼在阻抗平面圖中的位置的檢測，同一規格的磁鋼在劃定橢圓形區域后即可通過自動送料裝置按序依次輸入到檢測區進行自動化檢測后按照檢測結果分別輸出，實現了磁鋼在無磁環境下的連續自動化檢測,檢測效率較高,成本較低,可以實現大批量生產的全檢,檢測探測度高。
【具體實施方式】
[0016]以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。 [0017]實施例:一種檢測未充磁各向異性磁鋼磁化方向的方法，包括以下步驟:
[0018]①將渦流檢測儀的探頭設置在檢測平臺上方(0.05+h)~(0.5+h)mm處，探頭垂直于檢測平臺，其中h表示待測磁鋼的厚度；
[0019]②在檢測平臺上設置檢測區，當磁鋼位于檢測區時，探頭在磁鋼上表面的投影位于磁鋼上表面的中心處；
[0020]③選取與待測磁鋼同一規格的磁化方向正確的未充磁各向異性磁鋼作為第一標準磁鋼，將第一標準磁鋼置于檢測區，采用渦流檢測儀檢測第一標準磁鋼的電抗和電阻，其電抗為XI，電阻為Rl ；
[0021 ] ④選取與待測磁鋼同一規格的磁化方向不正確的未充磁各向異性磁鋼作為第二標準磁鋼，第二標準磁鋼的磁化方向相對于第一標準磁鋼的磁化方向偏轉Θ角，60度(Θ < 90 度；
[0022]⑤將第二標準磁鋼置于檢測區，采用渦流檢測儀檢測第二標準磁鋼的電抗和電阻，其電抗為X2，電阻為R2 ；
[0023]⑥以電阻為橫坐標，電抗為縱坐標制作磁鋼的阻抗平面圖，將第一標準磁鋼在阻抗平面圖中的位置記為Pl (Rl, XI)，第二標準磁鋼在阻抗平面圖中的位置記為P2 (R2, X2)；
[0024]⑦計算該阻抗平面圖中Pl點到P2點的直線距離，記為L ；
[0025]⑧以Pl點為圓心，rl為長半軸長和r2為短半軸長，在阻抗平面圖中沿任意方向劃定一橢圓形區域，其中 0.45L ^ rl ^ 0.95L，0.45L ^ r2 ^ 0.95L, rl ^ r2 ；[0026]⑨將待測磁鋼輸入檢測區，渦流檢測儀檢測待測磁鋼的電抗和電阻，判定待測磁鋼的電抗和電阻在阻抗平面圖中的位置是否落入橢圓形區域內，如果落入橢圓形區域內，則待測磁鋼的磁化方向正確，否則待測磁鋼的磁化方向錯誤。
[0027]本實施例中，相同規格的磁鋼僅需在劃定橢圓形區域即可實現后續所有相同規格的磁鋼的檢測。在批量磁鋼產品檢測時，可以通過自動送料裝置將產品輸入到檢測區進行檢測，將劃定橢圓形區域的阻抗平面圖輸入工控機(比如電腦)中，通過工控機對比判定待測磁鋼的電抗和電阻在阻抗平面圖中的位置是否落入橢圓形區域內，然后工控機根據判定結果控制自動出料裝置(可以采用機械臂)將測試完成的磁剛按照判定結果輸出到對應區域。
[0028]本實施例中，渦流檢測儀、自動送料裝置、工控機和自動出料裝置均可采用相應【技術領域】中的成熟產品。
[0029]本發明的方法采用渦流檢測儀進行渦流探測，渦流檢測時探頭不需與待測磁鋼直接接觸，待測磁鋼進入檢測區即可進行高速檢測，易于實現自動化檢測，檢測效率高，由此可以實現大批量產品的全檢。
[0030]本發明的方法的設計原理為如下所述:
[0031]渦流探測作為工業領域中無損檢測的方法之一，目前主要應用于產品內部缺陷檢測，其采用的主要儀器是渦流檢測儀，渦流檢測儀的探頭通常包括激勵線圈和檢測線圈，激勵線圈通入交流電時，產品靠近激勵線圈，產品內會感應出渦流，受渦流影響，激勵線圈電流會發生變化，檢測線圈檢測到激勵線圈受渦流影響而產生的電流變化，該電流變化因產品內部是否存在缺陷和缺陷大小而不同，從而可以通過檢測線圈電流變化的大小來反映產品內部有無缺陷。
[0032]渦流探測目前已經在磁性產品內部結構缺陷檢測領域取得了初步的應用，但是磁鋼的磁化方向完全不同于產品結構缺陷。本申請中，發明人發現各向異性磁鋼在其磁化方向與非磁化方向上的晶體結構決定的特性不同，在一定信號頻率下會產生不同的渦流信號，并且磁化方向正確的磁鋼的電抗與電阻和磁化方向錯誤的磁鋼的電抗與電阻相差很遠，由此將對磁鋼的磁化方向的檢測轉換為磁鋼的電抗和電阻是可行的。在設計過程中，選擇磁化方向正確的第一標準磁鋼和磁化方向錯誤并且偏差最大或者接近于最大的第二標準磁鋼作為基準，并根據兩者電抗和電阻的區別在阻抗平面圖中劃定合適的合格區域，保證磁化方向錯誤的不合格品全部被檢出，不會流入市場。由此本發明的方法使磁鋼磁化方向的無磁且自動化檢測成為現實，取得了意料不到的技術效果和經濟效益。
【權利要求】
1.一種檢測未充磁各向異性磁鋼磁化方向的方法，其特征在于包括以下步驟: ①將渦流檢測儀的探頭設置在檢測平臺上方(0.05+h)~(0.5+h)mm處，探頭垂直于檢測平臺，其中h表示待測磁鋼的厚度； ②在檢測平臺上設置檢測區，當磁鋼位于檢測區時，探頭在磁鋼上表面的投影位于磁鋼上表面的中心處； ③選取與待測磁鋼同一規格的磁化方向正確的未充磁各向異性磁鋼作為第一標準磁鋼，將第一標準磁鋼置于檢測區，采用渦流檢測儀檢測第一標準磁鋼的電抗和電阻，其電抗為XI，電阻為Rl ； ④選取與待測磁鋼同一規格的磁化方向不正確的未充磁各向異性磁鋼作為第二標準磁鋼，所述的第二標準磁鋼的磁化方向相對于第一標準磁鋼的磁化方向偏轉Θ角，60度(Θ < 90 度； ⑤將第二標準磁鋼置于檢測區，采用渦流檢測儀檢測第二標準磁鋼的電抗和電阻，其電抗為X2，電阻為R2 ； ⑥以電阻為橫坐標，電抗為縱坐標制作磁鋼的阻抗平面圖，將第一標準磁鋼在阻抗平面圖中的位置記為Pl (Rl, XI)，第二標準磁鋼在阻抗平面圖中的位置記為P2 (R2, X2)； ⑦計算該阻抗 平面圖中Pl點到P2點的直線距離，記為L； ⑧以Pl點為圓心，rl為長半軸長和r2為短半軸長，在阻抗平面圖中沿任意方向劃定一橢圓形區域，其中 0.45L ^ rl ^ 0.95L，0.45L ^ r2 ^ 0.95L, rl ^ r2 ； ⑨將待測磁鋼輸入檢測區，渦流檢測儀檢測待測磁鋼的電抗和電阻，判定待測磁鋼的電抗和電阻在阻抗平面圖中的位置是否落入橢圓形區域內，如果落入橢圓形區域內，則待測磁鋼的磁化方向正確,否則待測磁鋼的磁化方向錯誤。
【文檔編號】G01R33/12GK104020425SQ201410216841
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2014年5月21日
【發明者】鄭卿, 王云龍, 樊華, 林苗 申請人:寧波韻升股份有限公司, 寧波韻升磁體元件技術有限公司, 寧波韻升磁性材料有限公司, 寧波韻升高科磁業有限公司, 包頭韻升強磁材料有限公司