(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒーターとピックアップコイルを有するパルス式磁束計において、ヒーターをピックアップコイルの内側でかつ試料の外側に配置した構造とすることを特徴とするパルス式磁束計。
【請求項２】
ヒーターの電熱線を直線状かつジグザグ状でパルス磁場と平行となる方向に、試料周囲に配置したことを特徴とする請求項１のパルス式磁束計。
【請求項３】
ヒーターとピックアップコイルとの間に断熱層を設けたことを特徴とする請求項１および２のパルス式磁束計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この出願の発明は、パルス式磁束計に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、各種発電所、エネルギー機器、電気電子機器、および、産業機械などの各種分野における高性能永久磁石の高精度特性評価に有用なパルス式磁束計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】
従来より、各種発電所、エネルギー機器、電気電子機器、および、産業機械などの各種分野において、高性能永久磁石が利用されており、そのさらなる性能向上のために、その永久磁石の特性を評価することは、重要な課題となっている。このような永久磁石の特性評価については、高精度化が求められていることから、そのための手段として、パルス式磁束計は、強い磁場を容易に発生できる利点から、一般的に用いられている。
【０００３】
このパルス式磁束計は、例えば図５に例示した構造となっており、すなわち、試料磁石（６）の周囲に円筒状のピックアップコイル（３）が配置され、その周囲に、円筒管に電熱線が巻かれたヒーター（１）が配置され、またさらにその周囲にパルスマグネット（２）が配置されている。ピックアップコイル（３）の下部には、雰囲気ガス流路（５）が配置されている。
【０００４】
ヒーター（１）はピックアップコイル（３）内の試料磁石（６）の温度環境を制御するためのものであり、雰囲気ガス流入路（５）より供給された雰囲気ガスは、試料磁石の雰囲気を制御するものであり、パルスマグネット（２）はパルス状の磁界を試料磁石に供給するもので、ピックアップコイル（３）により、試料磁石の磁場を計測する。すなわち、パルス式磁束計は、パルスマグネットからの磁場により試料磁石が磁化し、その磁化の変化によりピックアップコイルに誘導電圧が生じ、その誘導電圧を解析することにより垂直方向の磁化を求める構造である。
【０００５】
このようなパルス式磁束計により、実際の永久磁石が備わっている機械の温度環境や雰囲気環境と同一の条件において、永久磁石の磁場を測定でき、容易に精度よく永久磁石の特性評価が可能となった。
しかしながら、このようなパルス式磁束計においては、強磁場を供給できる空間を広くすると、そのパルス式磁束計が非常に大規模な装置となってしまうため、実際に強磁場測定を行う場合は、狭い空間に、試料磁石、ピックアップコイル、および、ヒーター等を収納しており、このような、各部品が狭い空間に近接して存在するパルス式磁束計には、様々な不都合が生じる。
【０００６】
すなわち、より具体的には、前記図５に例示したように、比較的大きな試料磁石を高温で測定しようとするとき、限られた空間（１５）、例えば、ヒーターの外周内での試料磁石（６）とピックアップコイル（３）との間隙（１６）が十分ではなく、雰囲気ガスの対流が阻害されてしまう。特に、試料磁石上部には雰囲気ガスが進入しにくく、したがって、熱伝導の悪い試料磁石（６）では上部と下部の温度差が大きくなり、高精度な磁束測定は不可能となってしまった。
【０００７】
また、ヒーター（１）は、図６に例示したように、円筒管（１４）に電熱線（１３）がらせん状に巻かれた構造となっている。このようにヒーターにおいては、隣り合う電熱線（１３）に流れる電流の向きが反対になるようにして、電熱線による磁場の影響を抑制するようにしているが、この電熱線（１３）がピックアップコイル（３）と近接している場合には、その電熱線（１３）とピックアップコイルとが干渉してしまう。したがって、このような干渉磁場の影響を完全になくすことは難しく、測定誤差が生じやすかった。
【０００８】
またさらに、ピックアップコイル（３）はヒーター（１）からの熱により高温になりやすく、したがって、ピックアップコイルは膨張しコイル定数が変化してしまい、結果として、計測上の悪影響が生じてしまった。
この出願の発明は、以上の通りの従来技術の欠点を鑑みてなされたものであり、ア）試料磁石周囲の雰囲気ガスの対流が阻害されることなく、イ）ヒーターによる磁場干渉の影響をなくし、ウ）高温であっても、ピックアップコイルが膨張しない、新しいパルス式磁束計を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、ヒーターとピックアップコイルを有するパルス式磁束計において、ヒーターをピックアップコイルの内側かつ試料の外側に配置した構造とすることを特徴とするパルス式磁束計を提供する。
【００１０】
さらにこの出願の発明は、第２には、ヒーターの電熱線を直線かつパルス磁場と平行に、試料周囲に配置したことを特徴とする前記のパルス式磁束計を、第３には、ヒーターとピックアップコイルとの間に断熱層を設けたことを特徴とする前記のパルス式磁束計をも提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、以上のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
まずこの発明において第１に特徴的なことは、従来のパルス式磁束計に対して、その試料磁石、ヒーター、および、ピックアップコイルの位置関係を前記のとおりに大きく変えたことにある。
【００１２】
より具体的には、従来では、例えば前記図５に例示したように、パルス式磁束計の内側から、試料磁石（６）、ピックアップコイル（３）、および、ヒーター（１）の順であったものを、この発明においては、例えば図１に例示したように、試料磁石（６）、ヒーター（１）、および、ピックアップコイル（３）の順としている。このようにヒーターを試料磁石とピックアップコイルとの間に挿入することにより、劇的な効果を得ることができる。このような配置位置の変更とそれにともなう優れた効果は、従来においては想起することも予期することもできなかったことである。
【００１３】
この発明においては、限られた空間（１５）、例えば、ピックアップコイルの外周内において、試料磁石（６）とピックアップコイル（３）との間隙（１６）を十分とることができ、試料磁石（６）下部からの雰囲気ガス（１２）は対流を促し、試料磁石の均熱性を高めることができるのである。
このとき、雰囲気ガスとして試料磁石に対して不活性ガスを用いることにより、ボンド磁石の酸化等の試料磁石の変質を防ぐことができるほか、低温ガスを用いることにより低温測定も可能となる。
【００１４】
またこの発明の２つめの特徴として、例えば図２に例示したように、ヒーター（１）を、電熱線（１３）が円筒管（１４）の周囲に、直線状かつジグザグ状でパルス磁場と平行になる方向に配置した構造とすることにより、電熱線とピックアップコイルとの干渉磁場の影響を完全になくすることができる。もちろん、このとき、隣り合う電熱線に流れる電流の向きが反対になるようにし、したがって、電熱線による磁場は測定方向と垂直になり、測定結果に影響を与えることはない。
【００１５】
またさらに、この発明の３つめの特徴として、前記図１において、ヒーター（１）とピックアップコイル（３）との間に断熱層を設けてもよい。したがって、高温であっても、ピックアップコイルが熱膨張しない。もちろん、雰囲気ガスの対流を考慮に入れて、この断熱層がヒーター（１）とピックアップコイル（３）との間隙をすべて占めることは、避けることが望ましい。
【００１６】
以下実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。
【００１７】
【実施例】
実施例１
この発明のパルス式磁束計は、例えば図３に示したものをひとつ態様として示すことができる。
つまり、この発明のパルス式磁束計は、ヒーター（１）、パルスマグネット（２）、ピックアップコイル（３）、および、雰囲気ガス流路（５）からなるものを基本的な構造と示すことができ、さらに、熱電対（４）と温度表示器（１０）により、試料磁石（６）の温度をリアルタイムで表示することができる。
【００１８】
パルスマグネット（２）はコンデンサーバンク（７）により制御してもよく、ヒーター（１）は電源（８）により熱が加えられる。
また、ピックアップコイル（３）は、コンピュータ（９）により制御してもよく、また、雰囲気ガス流路（５）には流量調節器（１１）を備えることが望ましい。
【００１９】
このような構造をもつパルス式磁束計を用いることにより、ア）試料磁石周囲の雰囲気ガスの対流が阻害されることなく、イ）ヒーターによる磁場干渉の影響をなくし、ウ）高温であっても、ピックアップコイルが膨張しない。
実施例２
この発明のパルス式磁束計において、雰囲気ガスとして窒素ガス、アルゴンガス及びヘリウムガスの各々を用い、そのガスを流した場合と流さない場合とで、試料磁石の上部と下部の温度差を測定した。
【００２０】
直径８ｍｍ、高さ５．６ｍｍの円筒形のベークライト試料磁石の上下に熱電対をつけて温度を上昇させたところ、雰囲気ガスを流さない場合は、その温度差が２０℃であった。
そして、雰囲気ガスを流したあとでは、その温度差は１℃以下に減少した。
このことから、この発明のパルス式磁束計においては、試料磁石周囲の雰囲気ガスの対流が阻害されることが非常に少ないことが確認された。
実施例３
ピックアップコイルの上に白金線を電熱線としてらせん状に巻いた従来型のものと、ピックアップコイルの内側に白金線を縦に並べたこの発明とにおいて、それぞれでＮｄＦｅＢ系永久磁石の磁化を求め、比較検討した。この磁石の磁化は、ピックアップコイルの誘導電圧に比例するものであり、このピックアップコイルの誘導電圧を直接測定した。各種条件は、実施例２と同様であるが、ピックアップコイルの形状のみを比較検討するために、この発明と従来ともに、雰囲気ガスは流していない。
【００２１】
その結果は図４に示した通りであり、図４（Ａ）はこの発明の結果、図４（Ｂ）は従来の結果である。この図から明らかなように、従来型では高温になると５０Ｈｚのノイズ（１７）が非常に目立った。
この発明においては、ノイズは観察されず、室温同様の計測ができた。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳しく述べた通り、この発明により、ア）試料磁石と円筒形のピックアップコイルとの間の雰囲気ガスの対流が阻害されることなく、イ）電熱線ヒーターによる磁場の影響をなくし、ウ）高温であっても、ピックアップコイルが膨張しない、パルス式磁束計の提供が可能となり、高精度で永久磁石の磁束を測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のパルス式磁束計の断面構造を原理的に示した概略図である。
【図２】この発明のパルス式磁束計の一構成部材であるヒーターに係り、そのヒーター用電熱線の巻き方を示した概略図である。
【図３】この発明の実施例を示した概略図である。
【図４】（Ａ）はこの発明の実施例、（Ｂ）は従来例における時間とピックアップコイルの誘導電圧との関係を示した概略図である。
【図５】従来のパルス式磁束計の断面構造を原理的に示した概略図である。
【図６】従来のパルス式磁束計のヒーターに係り、そのヒーター用電熱線の巻き方を示した概略図である。
【符号の説明】
１  ヒーター
２  パルスマグネット
３  ピックアップコイル
４  熱電対
５  雰囲気ガス流路
６  試料磁石
７  コンデンサーバンク
８  電源
９  コンピュータ
１０  温度表示器
１１  流量調節器
１２  雰囲気ガス
１３  電熱線
１４  円筒管
１５  限られた空間
１６  間隙
１７  ノイズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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