作者:宋檢 時間:2022-11-10 來源:互聯網
國家計量院磁性測量室,同時作為國家磁性材料質量監督檢驗中心,承擔著我國磁性材料領域量值傳遞和質量監督的任務,保存并維護有永磁材料、直流軟磁材料、交流軟磁材料、電工鋼片、弱磁材料等5種材料的國家計量標準。在國際上,僅有美國、德國、英國、意大利等少數主要國家計量院建有學科門類齊全的磁性測量實驗室。然而,中國是世界上*大的磁性材料生產和消費國家,磁性材料產量占全球比例高達70%以上,因此在我國開展磁性計量工作具有格外重要的意義。
磁性材料的生產、應用和磁性測量具有互為依存的關系,磁性材料性能的提高要求并依賴于磁性計量技術的進步。20世紀70年代以前,我國磁性材料工業所用測量儀器主要來自前蘇聯和自行研制的手動設備,測量速度慢、測量準確度低、人工因素影響大、量值統一難度大。20世紀80年代初,國家計量院投入大量人力和物力,開展新的磁性計量技術研究,在長達20年的科研過程中,通過攻克硅鋼片測量次級波形保持正弦、自動測量模擬沖擊法等一批技術難關,獨立研究出一系列磁性測量技術,建立起5項具有自主知識產權的國家計量標準裝置,使我國不僅擺脫了對
前蘇聯相關技術的依賴和束縛,更邁入磁性計量技術國際先進水平的行列。現在,國家計量院是世界上**的依靠自身研發能力建立磁性計量標準的國家計量院。
計量服務于國民經濟、服務于重點產業始終是國家計量院的科研方向和軌跡。面對國家經濟建設和國際競爭的發展形勢,磁性材料產業對計量的需求不僅體現在國家計量標準的層面,更在于企業自身測量技術和計量能力的提升。磁性測量室在不斷提升國家磁性計量標準能力的同時,注重把提高我國磁性材料工業整體的計量水平作為工作重點。在我國磁性材料產業起步和高速發展的30年里,通過把建立磁性計量標準的經驗和技術優勢轉化為實驗室通用技術,國家計量院幫助我國磁性材料產業建立起近千個專業的工業磁性計量實驗室,累計為國家節省儀器購置外匯超過4億美元。現在,我國磁性材料產業不僅實現了全國范圍內的量值統一,而且企業自身的磁性計量能力也達到了國際先進水平。
進入2000年,我國磁性材料產業邁入了**的發展階段,磁性材料的應用深度和范圍不斷得到擴展。磁性測量技術的需求開始由生產環節逐漸轉向應用領域。國家計量院的磁性計量技術服務逐漸延伸到醫療、汽車、鋼鐵、能源、信息技術等磁性材料應用領域,著力解決這些領域存在的磁性測量技術方面的共性難題。這些技術服務不僅面向中國企業,而且也包括通用電器、西門子、阿海琺、日立等國際知名公司。以下是一些具有代表性的技術案例。
在醫療領域,核磁共振成像儀(MRI)每臺使用超過3噸的稀土永磁體。為獲得理想的成像準確度,MRI對永磁體的磁通均勻性要求*其嚴格,每塊尺寸為50mm×50mm×50mm的成品磁體都需經過精確測量。2000年以前,國家永磁計量標準和進口永磁測量儀都只能測量直徑低于20mm的稀土永磁體,這些儀器一方面不具備將大塊成品磁體退磁的勵磁電源;另一方面磁場均勻區等一系列IEC60404-5所規定的技術要求都不能滿足。磁性測量實驗室了解到這一情況后,立即組織力量科研攻關,研制成功了能夠滿足醫用核磁共振成像儀所用磁體成品測量要求的大塊稀土永磁無損檢測儀器。現在,這一技術已經成熟應用于通用電器、西門子等MRI制造商和Arnord、日立、TDK、中科三環、格力等300多家磁體生產和應用企業。
在新能源汽車領域,*具實用前景的混合動力汽車電機系統使用的永磁體必須具備抗退磁能力強、工作溫度高的特點,只有超高矯頑力稀土永磁體才能滿足這一要求。然而IEC60404-5規定的永磁體標準測量方法使用電磁鐵作為磁化裝置,由于原理限制,只能夠準確測量內稟矯頑力(HcJ)低于1950kA/m的永磁體,而混合動力汽車所用稀土永磁體的HcJ往往高于2000kA/m。2003年起,各大汽車公司和永磁制造企業迫切需要能夠準確測量超高矯頑力稀土永磁體的測量技術和測量儀器。為滿足這一需求,磁性測量室聯合具有脈沖磁場設計優勢的英國公司,研制成功能夠產生10T磁場并準確測量(2000~4500)kA/m的永磁體超高矯頑力磁性測量儀。目前,僅有英國、日本、中國成熟掌握該技術,該儀器已經成功應用于BYD、TOYOTA、HONGDA、Benz、BMW等主流混合動力汽車公司的永磁體檢測。
在電力、發電機領域,巨型水輪、汽輪發電機的壓指、壓圈、護環等弱磁材料部件的磁化率須嚴格控制在10-5量級,偏離該量級將影響發電機的實際效能。國家計量院基于雙螺線管原理的“弱磁鋼計量標準裝置”的磁化率測量能力只能達到4×10-3,國內外也沒有商品儀器可以滿足上述測量要求。這一難題嚴重影響了我國大、巨型電機產品質量的持續提升。對于弱磁材料測量而言,磁化率測量能力達到10-3量級已是磁通測量法的*限。磁性測量室設計了通過測量樣品在非均勻磁場中所受到的作用力間接實現10-5~10-6量級弱磁材料磁化率測量的儀器,一舉解決了大、巨型發電機制造領域凸顯的技術問題,研究成果已應用于哈爾濱電機廠等大型企業,為三峽工程、核電項目等大型發電機效能的提升作出了貢獻。
2009年,國家計量院開展了“計量服務十大產業振興規劃”專題調研活動,旨在發現我國重點行業急需解決的計量問題,以實際行動支持國家重點產業振興戰略。這次活動給了磁性測量室更加深入和廣泛了解行業發展和計量需求的契機,他們積*籌備調研活動、規劃調研重點,深入到有色、鋼鐵企業聽取一線工程師建議,分專業召開計量需求咨詢會,接受調研的專家和企業負責人僅稀土行業永磁專業就達到近百人。經過認真梳理和嚴謹論證,磁性測量室收獲了多個涉及跨行業、影響面廣的磁性計量共性課題。
在有色金屬和裝備制造業,金風科技、湘潭電機、東方電機等大型發電機制造企業和稀土行業集中反映雙饋式等現有風力發電技術對電網安全運行帶來危害,而永磁直驅式風力發電新技術由于缺乏稀土永磁體綜合性能和長期穩定性測試手段而無法迅速推廣的行業共性問題。
在鋼鐵冶金行業,國產取向硅鋼片質量和產量不能滿足三峽工程及節能減排領域的迫切需求,因此,鋼鐵產業振興規劃提出取向硅鋼片生產裝備自主化的重大課題,其中重要裝備之一——硅鋼片磁性在線測量裝備被日本和德國公司壟斷,由于專業性*強,成為鋼鐵企業取向硅鋼片自主化進程中急需解決的難點,企業迫切希望由國家計量院牽頭同國內相關企業攻克這一難關。
現在,國家計量院磁性測量室已將上述項目確定為工作重點,力爭建成一個開放的風力發電永磁體計量檢測平臺和國內首套硅鋼片磁性在線測量裝備示范線。這些工作完成后,將能夠迅速在各大永磁、風力發電機以及鋼鐵制造企業推廣應用;這些計量難題的解決,不僅可幫助磁性材料生產企業提高產品質量,提升產業競爭力,同時可大力促進我國清潔能源、節能減排等磁性材料相關行業的快速健康發展。
1、檢測行業全覆蓋,滿足不同的檢測;
2、實驗室全覆蓋,就近分配本地化檢測;
3、工程師一對一服務,讓檢測更精準;
4、免費初檢,初檢不收取檢測費用;
5、自助下單 快遞免費上門取樣;
6、周期短,費用低,服務周到;
7、擁有CMA、CNAS、CAL等權威資質;
8、檢測報告權威有效、中國通用;
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