[发明专利]一种铁基非晶带材叠片系数的快速测量方法

说明书

本发明提供一种铁基非晶带材叠片系数的快速测量方法，包括以下步骤：制备单层试样群；从单层试样群中任意抽取一片单层试样；利用固定的双头对射激光同轴位移计扫描得到单层试样的厚度平均值；利用CCD尺寸视觉系统扫描测量得到单层试样的宽度值与长度值；利用精密电子天平测量单层试样的重量值；根据获得的单层试样的厚度平均值、宽度值与长度值、重量值，计算得到铁基非晶带材的叠片系数；本发明测量方法准确度高、速度快，提高了现有非晶带材的叠片系数测量速度，降低了误差对测量结果的影响，从而提高了叠片系数测量的精确度。

技术领域

本发明涉及磁性材料技术领域，特别是涉及一种铁基非晶带材叠片系数的快速测量方法。

背景技术

铁基非晶合金或称为金属玻璃，它是20世纪70年代问世的一种新型技术，是利用急冷技术将钢液一次成型为厚度为25~30微米左右的薄带。铁基非晶带材的原子处于无规则排列的非晶体结构，使其具有狭窄的B-H回路，具有高导磁性和低损耗的特点；同时非晶合金原子排列的不规则限制了电子的自由通行导致电阻率比晶体合金高出2~3倍，这样也有利于减少涡流损耗，因具有高饱和磁感应强度、高磁导率、低损耗、低矫顽力等特点，铁基非晶带材得到极大的重视和深入的研究，广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯。

叠片系数就是变压器叠片铁芯的有效面积系数，叠片系数越高，铁芯的有效面积越大，会使磁通密度减小，损耗降低，影响铁基非晶合金带材叠片系数的因素有带材表面质量、带材厚度偏差、铁芯叠片工艺等，因此需要对非晶合金带材的叠片系数进行测量。

现有技术一般采用平面压强法与卷环法对叠片系数进行测量，其中，平面压强法适用于矩形铁芯、粘结块体等用带材的叠片系数测量；平面压强法的测量原理为将一段带材裁切成一定数量、一定尺寸的片材试样，并依次同方向整齐叠放形成试样叠层，在规定的压强下测量试样叠层沿垂直于带材铸造方向的最大厚度，根据试样叠层的质量、长度、宽度、最大厚度和材料密度等参数计算出叠片系数；卷环法适用于环形铁芯用带材的叠片系数测量，其测量原理为将一定的带材试样以一定的张力卷绕成圆环，通过测量圆环的尺寸和质量计算出叠片系数。但平面压强法需要采用加压装置多次加压以测量出最大厚度，测量时间长，且在测量试样叠层的长度与宽度时需要人工测量，易产生误差；而卷环法适用范围小，仅仅适用于环形铁芯，无法满足市面绝大多数变压器叠片铁芯的测量。

发明内容

本发明目的就是针对现有技术中采用平面压强法与卷环法测量的不足之处，提供一种铁基非晶带材叠片系数的快速测量方法，解决平面压强法测量时间长、误差大、精确度不高以及卷环法适用范围小等缺陷问题，本发明的测量方法测量准确度高、速度快，提高了现有非晶带材的叠片系数测量速度，为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种铁基非晶带材叠片系数的快速测量方法，包括以下步骤：

S1、制备单层试样群；

S2、从单层试样群中任意抽取一片单层试样；

S3、利用固定的双头对射激光同轴位移计扫描得到单层试样的厚度平均值；利用CCD尺寸视觉系统扫描测量得到单层试样的宽度值与长度值；利用精密电子天平测量单层试样的重量值；

S4、根据步骤S3中获得的单层试样的厚度平均值、宽度值与长度值、重量值，计算得到铁基非晶带材的叠片系数。

优选的，所述步骤S1的具体实施方式为：选取一段宽度为142mm、长度为一个或两个冷却辊周长的连续铁基非晶带材，将其裁剪为10-20片具有相同长度的单层试样，形成单层试样群。

优选的，所述冷却辊周长为3.14米，冷却辊直径为1米。

优选的，所述单层试样的长度为300±1mm，宽度为142±0.2 mm。

优选的，所述步骤S3的具体实施方式为：