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专利号: 2024109317326
申请人: 西安文理学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于铁磁介质的磁性存储性能检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1:准备若干数目待检测的铁磁介质,进行质检后筛选出符合要求的铁磁介质;

步骤S2:设置用于铁磁介质进行磁性检测的检测磁场,将符合要求的铁磁介质放置于检测磁场内,并判断检测磁场是否符合铁磁介质预设的检测条件,根据判断结果决定是否调整检测磁场;

步骤S3:对符合检测条件的检测磁场施加不同的磁场脉冲信号,进而处于检测磁场中的铁磁介质对磁场脉冲信号进行响应,记录检测磁场中铁磁介质相应的磁性响应数据以及检测磁场本身的磁场变化数据;

步骤S4:根据磁性响应数据以及磁场变化数据分别构建出相应的磁力性能表征模型,为铁磁介质以及检测磁场各自的磁力性能表征模型设置各自对应的影响磁性存储性能的影响因子;

步骤S5:通过对全部的影响因子进行数据分析,进而得出当前铁磁介质的磁性存储表征数据;

步骤S6:判断磁性存储表征数据是否符合预设的磁性存储性能处于达标下的期望数据,进而根据判断结果将铁磁介质归类为不同的磁性存储性能类别。

2.根据权利要求1所述的一种用于铁磁介质的磁性存储性能检测方法,其特征在于,准备若干数目待检测的铁磁介质,进行质检后筛选出符合要求的铁磁介质的过程包括:准备光学显微镜、光谱仪、磁性测量仪以及若干数目待检测的铁磁介质,对若干数目待检测的铁磁介质进行编号,并记为i,i=1,2,3,……,n,n为大于0的自然数,对若干数目待检测的铁磁介质进行质检,通过光学显微镜检查铁磁介质的介质表面平整度、介质表面氧化度以及介质颗粒分布结构,通过光谱仪获取铁磁介质对应的介质光谱图,通过磁性测量仪获取铁磁介质对应的磁化曲线,磁化曲线用于记录铁磁介质的剩磁、矫顽力以及磁化强度;

当铁磁介质的介质表面平整度、介质表面氧化度以及介质颗粒分布结构都符合各自预设的平整度期望范围、氧化度期望范围以及介质颗粒标准分布结构,铁磁介质对应的介质光谱图符合预设的参照光谱图,铁磁介质的剩磁、矫顽力以及磁化强度的数值都处于各自预设的标准数值范围内时,则相应的铁磁介质的质检通过,筛选出全部质检通过的铁磁介质作为符合要求的铁磁介质,否则,则相应铁磁介质的质检未通过,并标记为不符合要求的铁磁介质。

3.根据权利要求2所述的一种用于铁磁介质的磁性存储性能检测方法,其特征在于,设置用于铁磁介质进行磁性检测的检测磁场,将符合要求的铁磁介质放置于检测磁场内,并判断检测磁场是否符合铁磁介质预设的检测条件,根据判断结果决定是否调整检测磁场的过程包括:设置用于对铁磁介质进行磁性检测的检测磁场,获取检测磁场对应的磁场相关数据,磁场相关数据包括检测磁场的磁场强度、磁场磁感应强度以及磁场磁感线密度,将各自对应的数值分别记为α、β以及γ;

将全部符合要求的铁磁介质依次放置于检测磁场内,进而获取放置铁磁介质后检测磁场中磁场强度、磁场磁感应强度以及磁场磁感线密度各自的数值,并分别记为α`、β`以及γ`,检测条件用于判断检测磁场是否能够进行当前铁磁介质的磁性检测,检测条件包括检测磁场的磁场强度的波动区间、磁场磁感应强度的波动区间以及磁场磁感线密度的波动区间,分别将各自的波动区间记为Ω1、Ω2以及Ω3;

获取检测磁场中磁场强度、磁场磁感应强度以及磁场磁感线密度各自的波动值,并分别记为bd1、bd2以及bd3,有bd1=|α-α`|,bd2=|β-β`|,bd3=|γ-γ `|;

当bd1∈Ω1,bd2∈Ω2且bd3∈Ω3同时成立时,则判断当前的检测磁场符合铁磁介质的检测条件,否则,则判断当前的检测磁场不符合铁磁介质的检测条件,对检测磁场进行调整,调整采用的措施包括改变永磁磁体的几何形状、改变永磁磁体的磁化方式以及改变永磁磁体周围的磁场环境和辅助设备,直至满足bd1∈Ω1,bd2∈Ω2且bd3∈Ω3同时成立后,停止对检测磁场的调整。

4.根据权利要求3所述的一种用于铁磁介质的磁性存储性能检测方法,其特征在于,对检测磁场施加不同的磁场脉冲信号的过程包括:获取检测磁场中全部铁磁介质对应的参数信息,根据参数信息配置相应的磁场脉冲信号,磁场脉冲信号包括的脉冲信号参数有脉冲频率、信号幅度以及脉冲宽度,设置脉冲频率、信号幅度以及脉冲宽度的数值上限与数值下限,将脉冲频率、信号幅度以及脉冲宽度对应的数值分别记为X1、X2以及X3;

将脉冲频率的数值上限和数值下限分别记为Y1max以及Y1min,将信号幅度的数值上限以及数值下限分别记为Y2max以及Y2min,将脉冲宽度的数值上限和数值下限分别记为Y3max以及Y3min;

配置电磁发射设备,由电磁发射设备将不同脉冲信号参数对应的磁场脉冲信号进行发射操作,判断即将由电磁发射设备发射的磁场脉冲信号对应的脉冲频率、信号幅度以及脉冲宽度是否都处于各自的数值上限与数值下限之间;

若X1∈[Y1min,Y1max],则标记磁场脉冲信号的脉冲频率处于合格状态;

若X2∈[Y2min,Y2max],则标记磁场脉冲信号的信号幅度处于合格状态;

若X3∈[Y3min,Y3max],则标记磁场脉冲信号的脉冲宽度处于合格状态;

否则,则标记磁场脉冲信号相应的脉冲频率、信号幅度以及脉冲宽度不处于合格状态;

当磁场脉冲信号的脉冲频率、信号幅度以及脉冲宽度都处于合格状态时,则标记当前的磁场脉冲信号为有效脉冲信号,当磁场脉冲信号的脉冲频率、信号幅度以及脉冲宽度有任意一个不处于合格状态时,则标记当前的磁场脉冲信号为无效脉冲信号。

5.根据权利要求4所述的一种用于铁磁介质的磁性存储性能检测方法,其特征在于,铁磁介质对磁场脉冲信号进行响应,记录检测磁场中铁磁介质的磁性响应数据以及检测磁场本身的磁场变化数据的过程包括:处于检测磁场中的每个铁磁介质对施加于当前检测磁场的若干个磁场脉冲信号进行响应,记录每个铁磁介质每次响应的时间节点,以及每个时间节点下该铁磁介质的磁化强度,合并每个铁磁介质在若干个时间节点下响应所获取的磁化强度作为相应铁磁介质的磁性响应数据,其中,将编号为i的铁磁介质对应的磁性响应数据标记为Data‑A[i],将编号为i的铁磁介质对若干个不同的磁场脉冲信号进行若干次响应时,检测磁场本身的磁场变化数据记为Data‑B[i],Data‑B[i]={info1,info2,info3},info1为磁感线分布位置变化数据,info2为磁场强度的方向和大小变化数据,info3为检测磁场的频谱变化数据。

6.根据权利要求5所述的一种用于铁磁介质的磁性存储性能检测方法,其特征在于,根据磁性响应数据以及磁场变化数据分别构建出相应的磁力性能表征模型的过程包括:所述磁力性能表征模型包括第一表征模型以及第二表征模型;

所述第一表征模型通过磁性响应数据进行构建:构建初始的神经网络模型,定义初始的神经网络模型所对应的输入节点和输出节点,以及输入节点和输出节点的数目,将磁性响应数据所包括的若干个时间节点下的磁化强度作为输入节点的输入项,并构建输出节点对应的输出项,输出项的类型包括磁化强度异常上升、磁化强度正常以及磁化强度异常下降;

当神经网络模型的输入节点和输出节点都构建完成后,则初始的第一表征模型构建完成,判断每个输出节点各自对应的节点成功率,将磁化强度异常上升、磁化强度正常以及磁化强度异常下降各自对应的输出节点的节点成功率分别记为Sc1、Sc2以及Sc3,设置Sc1、Sc2以及Sc3各自的建模完成阈值,分别记为Sc1阈,Sc2阈以及Sc3阈;

当Sc1≥Sc1阈,Sc2≥Sc2阈,Sc3≥Sc3阈同时成立时,则最终的第一表征模型构建完成,当Sc1≥Sc1阈,Sc2≥Sc2阈,Sc3≥Sc3阈有任一条件不成立时,则对初始的第一表征模型进行输入节点的重新定义,并设置训练集和测试集,通过训练集对初始的第一表征模型进行训练,通过测试集测试训练后第一表征模型对应输出节点的节点成功率,直至满足Sc1≥Sc1阈,Sc2≥Sc2阈,Sc3≥Sc3阈同时成立时,则最终的第一表征模型构建完成;

所述第二表征模型通过检测磁场的磁场变化数据进行构建:为磁场变化数据所包括的磁感线分布位置变化数据、磁场强度的方向和大小变化数据以及检测磁场的频谱变化数据分别建立一个相应的模型图层,根据各自的模型图层生成相应的第一特征向量、第二特征向量以及第三特征向量;

为每个模型图层构建统一的模型向量分布坐标系,获取第一特征向量、第二特征向量以及第三特征向量的向量矢量起点以及向量矢量终点,按照第一特征向量、第二特征向量以及第三特征向量各自的向量矢量起点以及向量矢量终点完成第一特征向量、第二特征向量以及第三特征向量在各自对应模型图层中的坐标定位,进而构建出第二表征模型。

7.根据权利要求6所述的一种用于铁磁介质的磁性存储性能检测方法,其特征在于,为铁磁介质以及检测磁场各自的磁力性能表征模型设置各自对应的影响磁性存储性能的影响因子的过程包括:所述影响因子包括内部影响因子以及外部影响因子;

为第一表征模型设置内部影响因子,内部影响因子包括铁磁介质的磁化曲线对应的饱和磁化强度系数、剩磁系数以及矫顽力系数,还包括铁磁介质的磁化响应时间、磁滞损耗率以及磁化反应速度;

为第二表征模型设置外部影响因子,外部影响因子包括检测磁场的磁场强度、磁场变化率以及磁场方向;

将内部影响因子作为第一表征模型对铁磁介质的磁性存储性能进行数据分析的判定条件,将外部影响因子作为第二表征模型对铁磁介质的磁性存储性能进行数据分析的判定条件。

8.根据权利要求7所述的一种用于铁磁介质的磁性存储性能检测方法,其特征在于,通过对全部的影响因子进行数据分析,进而得出当前铁磁介质的磁性存储表征数据的过程包括:将磁化强度系数、剩磁系数以及矫顽力系数分别标记为P(M_s)、P(M_r)以及P(H_c),将磁化响应时间、磁滞损耗率以及磁化反应速度分别标记为T磁化响应、τ磁滞以及V磁化反应,设置P(M_s)、P(M_r)以及P(H_c)各自对应的系数阈值,并分别记为P(M_s)阈值、P(M_r)阈值以及P(H_c)阈值,设置T磁化响应、τ磁滞以及V磁化反应各自的正常数值范围区间,并分别记为 、 以及 ;

对内部影响因子赋值权重系数,将权重系数记为QZ:

当P(M_s)≥P(M_s)阈值,P(M_r)≥P(M_r)阈值,P(H_c)≥P(H_c)阈值同时成立时,为内部影响因子赋值权重系数QZ=3,当P(M_s)≥P(M_s)阈值,P(M_r)≥P(M_r)阈值,P(H_c)≥P(H_c)阈值任意两个成立时,为内部影响因子赋值权重系数QZ=2,当P(M_s)≥P(M_s)阈值,P(M_r)≥P(M_r)阈值,P(H_c)≥P(H_c)阈值任意一个成立时,为内部影响因子赋值权重系数QZ=1,否则,则为内部影响因子赋值权重系数QZ=0;

当 时,则赋值权重系数QZ=1,否则,则赋值权重系数QZ=0,当

时,则赋值权重系数QZ=1,否则,则赋值权重系数QZ=0,当

时,则赋值权重系数QZ=1,否则,则赋值权重系数QZ=0;

根据外部影响因子所包括检测磁场的磁场强度、磁场变化率以及磁场方向构造相应的变化趋势曲线,变化趋势曲线包括磁场强度变化曲线、磁场变化率曲线以及磁场方向变化曲线;

将赋值权重系数后的内部影响因子以及构造出变化趋势曲线后的外部影响因子合并作为每个当前铁磁介质所对应的磁性存储表征数据。

9.根据权利要求8所述的一种用于铁磁介质的磁性存储性能检测方法,其特征在于,判断磁性存储表征数据是否符合预设的磁性存储性能处于达标下的期望数据,根据判断结果将铁磁介质归类为不同的磁性存储性能类别的过程包括:所述铁磁介质预设的期望数据包括变化趋势曲线与预设的标准曲线相符合的数目,将该数目的数值记为λ,以及权重系数阈值,将权重系数阈值记为QZ阈值,将每个铁磁介质对应内部影响因子所赋值的权重系数进行累加,进而获取权重系数累加总和值,记为QZ总和;

λ的取值为0—3的整数,QZ总和的取值为0—6的整数;

当λ≥1,且QZ总和≥QZ阈值时,则磁性存储表征数据符合磁性存储性能处于达标下的期望数据,将铁磁介质归类为不同的磁性存储性能类别;

当λ≥1,QZ总和≥QZ阈值至少有一个不成立时,则铁磁介质的磁性存储表征数据不符合磁性存储性能处于达标下的期望数据,直接将相应的铁磁介质归类为问题磁性铁磁介质;

铁磁介质的磁性存储性能类别包括磁性优异、磁性良好以及磁性合格;

当λ=1且QZ阈值≤QZ总和≤4时,将相应铁磁介质的磁性存储性能类别归类为磁性合格;

当λ=1且4<QZ总和≤6时,将相应铁磁介质的磁性存储性能类别归类为磁性良好;

当λ=2且QZ阈值≤QZ总和≤4时,将相应铁磁介质的磁性存储性能类别归类为磁性合格;

当λ=2且4<QZ总和≤5时,将相应铁磁介质的磁性存储性能类别归类为磁性良好;

当λ=2且5<QZ总和≤6时,将相应铁磁介质的磁性存储性能类别归类为磁性优异;

当λ=3且QZ阈值≤QZ总和≤5时,将相应铁磁介质的磁性存储性能类别归类为磁性良好;

当λ=3且5<QZ总和≤6时,将相应铁磁介质的磁性存储性能类别归类为磁性优异。