本发明涉及到电子仪表I系列自动记录仪中的磁路组件-定子磁芯的磁性和绝缘性能的加工工艺方法。 电子仪表I系列自动记录仪的关键组件是定子磁芯,它的材料选择和制备工艺直接影响自动记录仪的精度。理想的自动记录仪,其输入电流的变化和记录仪记录杆偏转角度的变化是个线性关系。要提高记录仪的精度,需从几个方面进行,一是选择更好的磁性材料;二是改进磁性材料的磁性处理工艺;三是更好地解决磁片之间的绝缘性能。至今为止,记录仪定子磁芯所选用的材料是Ni78。
1、它的高温磁性处理方法是:(比如GBnl61-82)
1)、磁性处理的条件是:
将清洗过的磁片烘干后,撒上Al2O3粉,捆扎好,放在马弗罐中,将罐放在马弗炉中进行高温磁性处理(可选用型号为KO-11电炉)。
2)、磁性处理的工艺是:
(1)、在三个小时内将炉温从室温线性地升到950℃;
(2)、在950℃-1150℃之间保持2-3小时;
(3)、以100℃/小时的速度冷却到500℃;
(4)、在500℃保持1小时;
(5)、以10℃-30℃/小时的速度,冷却到300℃;
(6)、在炉内冷却到200℃出炉。
2、磁片的绝缘处理,一般按照以下办法进行:
1)、在磁片上喷漆;
2)、表面氧化处理:
(1)、表面发蓝;
(2)、高锰酸钾挥发气体对磁片表面地氧化处理。
(3)、在磁片表面喷氢氧化镁,经水解后,生成氧化镁绝缘层。
在上条件和上工艺下生产的自动记录仪,其测试的性能如下:
一、在测试范围内(测量点为:0°、7.5°、15°、22.5°、30°)
其输入电流与偏转角度的关系与线性关系偏差值为±0.2mA-=0.3mA。
二、几个最重要的参数测试结果如下:
新的技术指标是:
现代生产需要进一步减少偏差,比如达到±0.16mA,现有的工艺已经不能满足要求。
本发明的目的就是要从新选择磁性材料;改进其磁性处理工艺;改进其表面绝缘处理工艺,提高整机的性能和稳定度。
经大量的试验和测试,本发明成功的解决了以上难题。本发明是这样实现的。
一、选择厚度为0.1±0.01mm的坡莫合金导磁材料,其牌号是IJ87。
二、制定新的高温磁处理方法,即:
1、磁处理的条件是:将清洗过的磁片烘干,撒上Al2O3粉,捆扎好放在马弗罐中,将罐放进马弗炉中(或型号为X-15的箱式电炉中),抽真空(真空为10-6乇),或通氢气(氢气需先净化,其纯度须为99.99%)进行加热。
2、本发明的磁性处理工艺是:
1)、在三个小时内将炉温自室温线性地升至1050℃;
2)、在1050℃保持2小时;
3)、以200℃小时的速度冷却到500℃;
4)、在500℃下保持一小时;
5)、在炉内随炉自动冷却至470℃,将马弗灌从炉内拉出;
6)、自冷至200℃;
7)、温至200℃之后,出罐冷却。
三、本发明提出了高温氧化绝缘处理工艺,为了使磁路组件定子磁芯涡流损耗小,经磁性处理后的电感量变化稳定,片间绝缘强度高,本发明采用了空气氧化处理方法。
1、本发明高温氧化处理的条件是:将磁性处理后的磁芯冲片,放入箱式电炉(型号为X-15)内进行加热,利用空氧进行氧化。
2、本发明的高温氧化处理工艺是:
1)、在一个小时内将炉温自室温线性地升至500℃-540℃;
2)、在500℃-540℃保持45-60分钟,使之充分氧化;
3)、随炉自行冷却到300℃;
4)、达300℃后出炉。
经以上工艺处理,获得良好绝缘层,材料表面呈金黄色,其绝缘性能的各项指标为,电阻无穷大(不受力),电感值变化小。本发明所制造的磁路组件定子磁芯性能稳定、精度及灵敏度高,完全符合仪表行业I系列自动记录仪的控制要求。实测技术数据,符合磁芯技术要求,见下表:
本发明有以下附图:
图1为GBnl61-82磁性处理规范示意图;
图2为本发明选用导磁材料IJ87材料的磁性处理范围示意图;
图3是本发明选用的IJ87材料的处理规范示意图。