GB3657-1983軟磁合金直流磁性能測量方法.pdf

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)軟磁合金直流磁性能測量方法GB 8 8 5 7 一 8 3Me a s u rem e n t m e t h o d o f d i re c t m a g n e t i c p rop e rt i e s o f s o f t m a g n e t i c a l l o y s 本標(biāo)準(zhǔn) 適用于在室溫下測量由軟磁合 金 ( 鐵一 鎳、鐵一 鉆一 釩、 鐵一 鋁系合金等)所制備的環(huán)形試樣的基本磁化曲線和磁滯回線上的各磁性參數(shù):磁感應(yīng)強度B,磁場強度H,磁導(dǎo)率l + , 剩余磁感 應(yīng)強度B r 、矯頑力H 、 矩形比B r I B m。 不大于測量誤差時，允許采用其它測量方法。1 測A原理及線路 1 . 1 根據(jù)電磁感應(yīng)原理， 當(dāng)磁化回路中磁化電流改變時， 試樣中的磁通量也改變， 在測量繞組兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，根據(jù)沖擊檢流計偏轉(zhuǎn)和磁化電流確定試樣的直 流磁性參數(shù)。 宜 . 2 沖擊續(xù)測量鑒置的廈翻給跳圖加下國所示. 側(cè)量原理線路圖K ，凡 、凡一雙刀雙向開關(guān)，凡、凡 、凡一單刀單向開關(guān)i R ， 一可變電阻器，R z , R , R 。 一電阻箱;R ， 一互感器次級線圈等效電阻.A, A ; 一直流電流表，A z 一交流電流表，G一沖擊檢流計;E-直流磁化電源。M一標(biāo)準(zhǔn)互感器;T , 一, i 8 a 變壓器，T- 退磁變壓器 N , 一磁化繞組，N i 一測量繞組國家標(biāo)準(zhǔn)局1 9 8 5 一 腸一 。 Y 發(fā)布1 9 8 4 - 0 8 - 0 1 實施GB 8 8 5 7 一 . 8 1 . 8 本測量裝 置中標(biāo)準(zhǔn)互感器 M用來對沖擊檢流計進(jìn)行 定標(biāo)。自 藕變 壓器T , 和退磁變 壓 器T用來對試樣進(jìn)行退磁。2 試樣 2 . 1 對厚度不小于0 . 1 5 m m的帶材采用環(huán)形試樣，其內(nèi)直徑為3 2 m m，外直徑為4 0 m m, 盛加厚度為5 一7 m m.對 厚度小于0 . 1 5 m m的 帶材，沿 軋制 方向 取寬1 0 m m的條， 卷繞成內(nèi)直 徑為2 5 m m， 外直 徑為 3 2 m m的環(huán)形試樣。 2 . 2 試樣應(yīng)平整，無毛刺和裂紋等缺陷。 2 . 3 試樣在熱處理前用精度為0 . 0 2 m m的卡尺測量內(nèi)直徑和外直徑，然后用公式 ( 2 ) 計算平均直徑。用感 量為千分之一克的天平稱量試樣，然后用公式 ( 3 )計算試樣的橫截面積。 2 . 4 制備好的試樣，首先要進(jìn)行熱處理。經(jīng)熱處理后的試樣不應(yīng)再受到應(yīng)力 ( 沖擊、壓縮、 拉伸、彎曲、振動等)的作用。 2 . 5 將熱處理后的試樣裝人由非磁性絕緣材料作成的試樣盒中，在試樣盒外均勻地繞上測量繞組N Z , 然后 再繞上磁化 繞組N3 浦f裝里中的儀器和元件3 . ! 沖 擊檢 流計 自由 振動周期不小于1 8 5 ; 電 量 常 數(shù) 不 大 于 1 0 - 8 C / ( M - m ) ; 電 流 常 數(shù) 不 大 于 1 0 - 9 A / ( m m m ) ;3 . 2 直流電流表A 和A1 A和A , 為多量程電流表，其精度不低于。 . 5 級，測量范圍分別為1 m A - 6 A和1 m A - - 1 A,3 . 3 直 流磁化電 源E 輸出電 壓: 。 一2 0 V連續(xù)可調(diào)。 輸出電 壓穩(wěn)定性:每分鐘不超過士 。 . 0 5 %; 紋波電壓:滿檔不大于2 m V ; 翰出電 流:0 一6 Ao3 . 4 標(biāo)準(zhǔn)互感器M 標(biāo)準(zhǔn)互感 器的精度不 得低于 0 . 2 級， 互感 值可為0 . 1 或0 . 0 5 H,8 . 與 滑線電阻R, 該電阻最大可允許通過6 A電流。8 二 電阻箱R z , R, , R, 阻值范圍為。 一1 0 0 0 0 0 Q，最小步進(jìn)值為0 . 1 0， 功率不小于0 . 2 5 W. 8 . 7 電阻夕s 該電阻值與互感器次級線圈的電阻值相等。 9 二 儀器檢定 本標(biāo)準(zhǔn)所用的儀器、儀表應(yīng)定期送往計量部門檢定。4 測f步驟 4 . 1 首先用標(biāo)準(zhǔn)互感器對沖擊檢流計進(jìn)行定標(biāo)。按圖1 所示， 將測量繞組叢兩端用試樣測量繞組的等 值電阻 連接， 轉(zhuǎn)換開關(guān) 凡 、 凡 置 于1 位置，凡閉合，凡接通 M，調(diào)節(jié)電 阻R I ，使標(biāo)準(zhǔn) 互 感器的初級線圈 通一 適當(dāng)大 小的電 流I 。當(dāng) 用開關(guān) K, 使電流 換向時，沖擊檢流計的光點發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由 C 1 )式計算出沖擊檢流計的沖擊常數(shù)K; GB 8 6 5 7 一 8 32 MI二 二一. a,(1)式中: K沖擊檢流計沖擊常數(shù)，Wb / 分格， M 標(biāo)準(zhǔn)互感系數(shù)，H, 了 電 流，A， a , 沖擊檢流計光點偏轉(zhuǎn)，分格。 測量常數(shù)K時檢流計的偏轉(zhuǎn)在標(biāo)尺的1 / 3 、1 / 2 、2 / 3 處三點取平均值。檢流計沖擊常 數(shù)K與沖擊檢 流計 的串聯(lián)電阻 R 3 和并聯(lián)電 阻R 。 有關(guān)，根據(jù) 測量要 求調(diào)節(jié)R 3 和R 4 ,然 后再測常數(shù)。 4 . 2 如果在基本磁化曲線的拐點以下測量，測量前應(yīng)用感應(yīng)法對試樣退磁，如圖1 所示。 開關(guān)K 2 ,K 3 置于2 位置， 將試樣接人退 磁回 路中，調(diào)節(jié)自 桐變壓器T , ， 使試 樣磁化 到基本 飽和 ( 超過磁化曲線拐點) ，然后把退磁變壓器T的次級繞組緩慢地抽出約1 m的距離，再將次級繞組轉(zhuǎn)9 0 度角，斷開電源。退磁時間約為2 0 s ，退磁頻率為5 0 Hz o 4 . 8 在給定的磁場強度下測且磁感應(yīng)強度和磁導(dǎo)率。測量時將試樣按圖1 接人M 1 $裝置中，開關(guān)K ， 和K 2 均置于1 位置，K 3 置于2 位置，K 4 閉合，K fi 接通電阻R 5 ,調(diào)節(jié)電 阻R , 滿足給定的磁化電流， 用開關(guān) 凡使電流換向，沖擊檢 流計的光 點偏轉(zhuǎn)a ，用公式 ( 4 ) 、( 5 ) 和 ( 7 )計 算磁場強度和試樣在該磁場強度下的磁感應(yīng)強度和磁導(dǎo)率。 4 . 4 在每一磁場下進(jìn)行測量時， 首先在 該磁場下進(jìn)行磁 鍛煉，磁 鍛煉頻率約為 每秒一次， 磁鍛煉次數(shù)約7 一1 0 次。 4 . 5 在測完磁感應(yīng)強度后，在同一磁場下測剩余磁感應(yīng)強度B , ，用K , 斷電，記下沖擊檢 流計偏轉(zhuǎn)格數(shù) a o ，把O D 帶人 ( 6 )式計算出剩余磁感應(yīng)強度B , o 4 . 在給定的磁場下按4 . 3 的步驟進(jìn)行測量，然后打開凡 ，開關(guān)凡 從1 位置迅速置于2 位置時，沖擊檢流計偏轉(zhuǎn)格數(shù)a c ，反復(fù)調(diào)節(jié)R : 直到a , = a / 2 為止，將A , 的示值I c 代人 ( 4 )式計算出矯頑力H, 4 . 7為保護(hù)沖擊檢流計，只有當(dāng)讀沖擊檢流計光點偏轉(zhuǎn)時，才將開關(guān)K 5 打開。5 計算5 . 1 試樣的平均直徑用 ( 2 )式計算:一dd+ D二 二一.，.-.-. 2式中:d 試樣平均直徑，m,d 試樣內(nèi)直徑，m;D試樣外直徑，m。5 . 2 試樣的橫截面積用 ( 3 )式計算: 優(yōu)二 二 一.，.，.-，. .nd p( 3)式中:S 試樣的橫截面積，m2 ; 。 試樣質(zhì)最，k g 。 p 試 樣密度，k g / m 3 , 5 . 3 磁場強度H用 ( 4 )式計算:H =N , I 共. . . . . 。. . . . . 兀d( 4)式中:H-磁場強度，A / m, N, -磁化繞組匝數(shù).了 磁化電流，A。GB 3 8 5 7 一 . 3試 樣的磁感 應(yīng)強度B用 ( 5 )式計算: B Ka二 二 一.-二.。2 NS( 5)B-磁感應(yīng)強度，T,a 沖擊檢流計偏轉(zhuǎn)格數(shù)，分格，.4電 式 N Z -測量繞組匝數(shù)。5 . 5 剩余磁感應(yīng)強度B ， 用 ( 6 ) 式計算: B ，二K( a 一 2 a o )2 從S( 6)式中:B raao剩余磁感應(yīng)強 度，T;沖擊檢流計偏轉(zhuǎn)格數(shù)，分格;側(cè)量B r 時K , 斷電 沖擊檢流計偏轉(zhuǎn)格數(shù)，分格a5 二 試樣的相對磁導(dǎo)率W用 ( 7 )式計算:片=拼BP O 4 a Hx1 0 . . . . . . . . 了 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .。 . 。 . . 。 二(7)式中: l4相對磁導(dǎo)率; A- 一 一 一 磁導(dǎo)率，H / m; N o 真 空 磁導(dǎo) 率( N o = 4 二 x 1 7 ) ， H / m o. 洲t誤差 如果滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求，測量磁感應(yīng)強度B的相對誤差不超過13 %，測量磁場強度H的相對誤差不超過士2 %。 GB a 二 7 一 . 3一一- 一-一一-一-一一一一一-一-.附錄A( 參考件)本方法所用到的公式均采用國際單位制，如果換成高斯單位制則是:K =2 MIx 1 0 8 . . . . . . . . . . . .。 . . . . . . . . . . . . 一( 人1):K檢流計沖擊常數(shù)， Mx / 分格，互感系數(shù)，H;電流，A;沖擊檢流計偏轉(zhuǎn)格數(shù)，分格。了alB 二K a ( A2) 2 s 從K( a 一2 a o )2 s 從 ( 人3)B -磁感應(yīng)強度，G s ;B , -剩余磁感應(yīng)強度，G s ;G O 沖擊檢流計偏轉(zhuǎn)格數(shù)，S 試 樣 橫 截 面 積 ， c m z ;N 2 -測量繞組匝數(shù)。a ,H 二0 . 4 凡 1d ( 人