永磁测量国际比对(2010年-2011年)

永磁测量国际比对(2010年-2011年)

主导实验室:英国计量院,中国计量院

  • 时间:200712-20093
  • 代号:IEC TC68 N170
  • 范围:IEC TC68 WG2 WG5
  • 比对样品:NdFeB材料 / 6
  • 样品描述:N M H SH UH EH
  • 使用方法:IEC 60404-5IEC TR62331
国际比对示意图

 

国际比对的目的

本次比对旨在确定以下几方面情况:

  1. IEC TR62331方法在国际范围内的测量复现性;
  2. IEC60404-5方法为参照,IEC TR62331方法的准确性;

国际比对的前期论证

永磁脉冲测量方法的准确性是以国际现有标准方法作为参照的。在提出国际比对之前,中国计量科学研究院分别使用两种方法对近百个稀土永磁样品进行了比对测量,并对相关试验进行了研究[]。研究结果表明使用永磁脉冲测量方法与和IEC60404-5方法测量四项主要参数BrHcB(BH)max的偏差都在0.5%1%1%之内,对于低矫顽力的样品HcJ的偏差在1%以内,而当矫顽力增高,脉冲磁场测量装置所得结果明显比静态磁滞回线仪测量结果高,且偏差呈逐渐增大之势,这是由于IEC60404-5原理限制导致的。

IEC TC68 WG5永磁技术组以往组织的国际比对,可以看出星形式比对方式,由于使用不同的样品以及样品的非线性因素导致比对结果不确定度来自比对方法自身的比重过高,导致比对结果不好。为取得具有说服力的比对结果,应该采用循环式比对方式,该方法要求传递样品具有良好的长期稳定性,以及发生样品损坏的解决预案。

参加实验室

比对参加实验室包括NIMNPLINRIM三个国家计量院,以及德国VAC、日本Hitachi等世界顶尖磁体生产公司和英国HMI、日本Toei、比利时Metis等磁性测量仪制造商,如下表所示。这次比对由NPLNIM共同作为主导实验室。

 

实验室

国别

实验室性质

NPL

NIM

英国

中国

国家计量院

国家计量院

INRIM

意大利

国家计量院

Hitachi Metals Ltd

日本

稀土永磁生产商

Vacuumschmelze

德国

稀土永磁生产商

Hirst

英国

磁性测量仪器生产商

Toei Industry Co. Ltd

日本

磁性测量仪器生产商

Metis

比利时

磁性测量仪器生产商

 

 

国际比对结果

1国际比对结果

Fig.4 Results of the Round Robin Test.

磁脉冲测量方法与直流测量方法的一致性

2永磁脉冲测量方法与直流测量方法的一致性

Fig.5 Weighed mean of PFM method and DCH method.

比对结论

 

比对结果(四个参量:BrHcJHcB(BH)max)表明:世界范围内IEC TR62331方法复现性分别优于±0.5%±2.5%±1.5%±2.0%,以标准方法为参照准确性优于±0.5%±2.5%±0.5%±1.0%IEC60404-5方法国际量值统一性良好(优于±0.6%±2.5%±1.5%±1.5%),本项目比对结果明显优于以往欧洲主导的永磁IEC国际比对结果。此次比对,我国取得两种方法测量结果与平均值接近程度分别位列第一和第二的良好成绩。

该项国际比对的顺利完成和良好结果能够充分证明IEC TR62331的有效性,是永磁脉冲测量方法建立国际标准的有力依据,将推动新能源和电动汽车领域稀土永磁材料的准确测量和应用。与此同时,本次比对对统一世界永磁磁性能量值具有积极引导作用,我国首次成功主导永磁体国际比对,使中国成为国际永磁行业的量值标准,对于中国永磁行业的发展和增强国际竞争力具有重要的促进作用。