“亥姆霍茲” 測量原理
■概述
用磁通表檢測永磁體時(shí)通常采用“提拉法”，對(duì)已充磁樣品用扁平線圈進(jìn)行套磁通這種方法直觀而有效，但缺點(diǎn)是對(duì)每種不同規(guī)格的樣品，必須做不同尺寸的線圈，嚴(yán)格來說對(duì)非常薄的樣品，檢測線圈的制備的難度也是較大的。費(fèi)事而低效。用亥姆霍茲線圈裝置測磁通，在一定程度上可以解決上述問題，因而近年來國內(nèi)永磁體生產(chǎn)廠家廣泛的采用這種方法對(duì)批量產(chǎn)品進(jìn)行檢測。 ■亥姆霍茲測量裝置的特點(diǎn)
亥姆霍茲測量裝置是一種由一定的直徑與高度比的兩組線圈組成的筒形測量裝置，將樣品按充磁方向放入筒內(nèi)，或從筒內(nèi)取出這一簡單操作過程而實(shí)現(xiàn)測量，根據(jù)其原理，對(duì)被檢樣品的幾何形狀沒有任何限制，如圓柱形、圓片形、矩形、瓦形等，均能適應(yīng)（對(duì)多對(duì)磁極不適用）。
■“亥姆霍茲”適應(yīng)范圍
線圈裝置為適應(yīng)多種尺寸規(guī)格產(chǎn)品，因而線圈框架較大包圍的面積也大，與緊密線圈法相比，在相同的匝常數(shù)情況下，亥姆霍茲裝置測得的值要低，但是一般批量測量時(shí)，其著眼點(diǎn)是判定產(chǎn)品合格與否，對(duì)具體值不關(guān)注。例如對(duì)被測磁體的磁通為1.320為合格，而在亥姆霍茲線圈中測得815也是無關(guān)緊要的，只要將合格品要求的上、下限按新的比例要求降下來即可，但值得注意的是由于目前的磁通表大約精度都在0.5%~5%之間，為了發(fā)揮表的檢測精度，用亥姆霍茲線圈裝置測量樣品時(shí)，必須顯示三位或三位以上有效數(shù)字，這可以用選擇不同的倍乘檔位及改變亥姆霍茲線圈匝數(shù)相結(jié)和來實(shí)現(xiàn)。
■亥姆霍茲線圈筒外徑與被測樣品*大外徑關(guān)系
該裝置可以適應(yīng)較多幾何尺寸形狀的樣品進(jìn)行檢測，但*大外徑也有一定的限度，大體的比
例關(guān)系如下：
徑向60%D（D為亥姆霍茲線圈直徑）
縱向70%H（H為亥姆霍茲線圈高度的1/2）
■可行性驗(yàn)證
任何一種裝置是否能用于定量檢測首要的前提就是檢測值的重復(fù)性，重復(fù)性越高則人為檢測誤差就越小，沒有一定的重復(fù)性就不能用于做定量檢測，在亥姆霍茲線圈裝置的測量中，人為誤差的來源在于樣品放入筒中位置的不重復(fù)造成，被測樣品的幾何中心位置盡量與筒的中心位置重合或者靠近，被測樣品不能靠近筒的邊緣放入或取出時(shí)讀磁通。上述**項(xiàng)中所述之徑向，60%D這就是樣品每次放入或取出的區(qū)域，只要樣品放入這個(gè)區(qū)域讀取檢測值，一般對(duì)于同種規(guī)格的樣品人為誤差引入0.2~0.5%FS之間是可以實(shí)現(xiàn)的，即達(dá)到一定的檢測精度，又提高了檢測速度，達(dá)到我們所預(yù)期目的。繼續(xù)增大被測樣品外徑人為誤差就會(huì)增大很快，（被測樣品不能全部放入“磁場的均勻區(qū)“所至）。同時(shí)也增大了操作難度，及檢測速度，可行性驗(yàn)證并不困難，把亥姆霍茲線圈接入磁通表按常規(guī)使用方法操作儀器，這時(shí)主要是零點(diǎn)要盡量調(diào)校好——漂移，愈慢愈好。這時(shí)將被測樣品放入筒內(nèi)讀數(shù)據(jù)，（沿充磁方向放入或取出，不能亂拋）對(duì)同一樣品反復(fù)多次測量讀取一系列的數(shù)據(jù)如2、3、2、4，等等，再將這一系列數(shù)據(jù)的末位值相加除以測量次數(shù)得到一個(gè)平均數(shù)，取這個(gè)數(shù)的整數(shù)部分，把前兩位重復(fù)數(shù)值照寫，得到一個(gè)新的三位數(shù)，這個(gè)三位數(shù)我們暫且認(rèn)為它就是準(zhǔn)確值（不包括儀器誤差）然后在進(jìn)行誤差運(yùn)算評(píng)估，即得到人為附加誤差與儀器精度進(jìn)行比較。這個(gè)過程是在某一種產(chǎn)品**用本裝置檢測時(shí)所必須的過程。（并非是每次使用都要這樣進(jìn)行一番）一般選取的三位有效數(shù)字進(jìn)行評(píng)估，如果末位字跳動(dòng)較大時(shí)應(yīng)選取4位數(shù)進(jìn)行評(píng)估。
■亥姆霍茲線圈匝常數(shù)的更動(dòng)
在對(duì)不同產(chǎn)品，特別是新產(chǎn)品的檢測分選時(shí)，對(duì)亥姆霍茲線圈匝常數(shù)的增減有時(shí)是不可避免的。
方法如下：
■將原有已知匝數(shù)的線圈接入磁通表，對(duì)要測得的樣品進(jìn)行常規(guī)測量得到值除以匝數(shù)得到每一匝的毫伏數(shù)(毫伏/匝)，根據(jù)希望在表上顯示進(jìn)行簡單運(yùn)算即可得知需要的匝數(shù)，值得注意的是亥姆霍茲兩組線圈上下對(duì)稱，增減，在繞制方向相同時(shí)采用：首-尾-首-尾串聯(lián)。
■線圈線徑的選擇
■根據(jù)要繞的匝數(shù)多少選擇不同的線徑在線槽能繞下的前提下選擇線徑略粗一點(diǎn)為好。并且將匝常數(shù)記錄在檢測裝置上，已備下次更改做參考。
■*后還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)就是用該裝置所測得的是相對(duì)值，不能代替樣品的原始參數(shù)值而提交給你的客戶。
“亥姆霍茲” 測量原理