1、I77.040.01 H 21 中华人民共和国黑色冶金行业标准YB/T 4148-2006 电工钢片(带)小单片试样磁性能测量方法Methods of measurement of the magnetic properties of electrical steel sheet and strip with a single small sheet s皿nple200605-13发布2006-11一01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布前本标准测试结果与GB/T13789标准测试结果等效。本标准附录A为规范性附录。本标准由中国钢铁工业协会提出。本标准由全国钢标准化技术委员会归口。本标
2、准起草单位z武汉钢铁(集团)公司。本标准主要起草人:挑腊红、杨春甫、柳泽燕、开福荣、冯超、孙国华、雷明等。YB/T 4148-2006 YB/T 4148-2006 电工钢片(带)小单片试样磁性能测量方法1 范围本标准规定了用单片礁导计测量电工钢片(带)小单片试样的磁化装置、取样、试样、测量装置、测量、等效磁路长度的确定、测量结果的不确定度等。本标准规定了电工钢片(带)小单片试样的交流磁性能参数是在磁通为正弦披形条件下测得的，适用的磁极化强度范围:(1)冷轧元取向热轧电工钢片为O.8T 1. 5T; (2)冷轧取向电工钢片为1.OT 1. 8T。如果磁通正弦条件得到保证此范围可以相应展宽。本标
3、准规定测量时环境温度为230C土50C，相对温度小于80%。本标准适用于交流磁性能测量的频率范围为45日z65日Zc本标准对应的测试结果与GBjT13789推荐的大单片试样的测试结果等效。注:在进行与产品性能相关的测试时应注意试样的代表性和小试样的边部剪切效应对测试结果的影响。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBjT 3655 用爱泼斯坦方圈测量电工钢片带磁
4、性能的方法GBjT 13789 单片电工钢片带磁性能测量方法3 磁化装置本标准采用的磁化装置为磁导计。3. 1 磁导计磁辄的结构和尺寸3. 1. 1 尺寸磁化装置分别以尺寸规格为50mmX50rnr卫和30mmX300mm的两种磁导计作为励磁装置。该磁导计由上下或左右对称的两个U型磁辄组成。制造磁牺的材料用冷轧取向电工钢，它应有低的磁阻，频率为50Hz、磁极化强度为1.5T时比总损耗低于1.OWjkgo 为了减小磁辄内部祸流的影响，使内部磁通分布有较好的均匀性，磁辄用条片叠层方式做成，在转角处搭接(见图1)。图1磁辄叠片方式l YB/T 4148-2006 3.1.2磁辄结构3.1.2.1 5
5、0mm x 50mm磁导计(见图2)磁辄极西长度大于等于60mm、磁辄极面宽度15mm士1mm、磁辄极面高低差不大于O.5mm，上下极面闭合时，极面间的最大缝隙不大于O.005mmj磁辄高度hy为100mm，宽度Wy为50mm十2mmo3. 1. 2. 2 30mm x 300mm磁导计见团3)磁辄极面长度不小于40mm，磁朝极面宽度25mm土1mm、磁辄极面高低差不大于O.5mm，上下极面闭合时，极面间的最大缝隙不大于O.Olmmj磁辄高度hy为120mm，宽度Wy为300mm十2mmo磁辄结构应牢固保持刚性和良好的稳定性，其中一个可上下(左右)移动，以便装人和取出试样，磁路闭合时保持加在试
6、样上的压力对50mmX50mm磁导计为2N4Nj对30mmX300mm磁导计为6N12No 3.2 磁导计磁辄的损耗曲线磁扭的损耗曲线应符合GB/T13789的规定。3.3 磁导计线圈在U型磁辄的中间安装初级(励磁)和次级(感应线圈，它绕制在一个元磁性、绝缘性良好的矩形线圈骨架上，并保持在长期使用中不发生形变。对于50mmX50mm的磁导计，线圈骨架的基本尺寸如图20L1:注40mmjh1 :2mm; h2:12mmo Ly E E三王三5Eli 三王三二3W叫hy一一磁辄高度;WJ一一磁辄宽度;Ly一一-磁辄长度1W1一一线圈骨架内宽;hl一一线圈骨架内高;h2一一线圈骨架外高LI一一结结长
7、度;dy-磁辄厚度。固25Ommx50mr磁导计结构圄对于30mmX300mm的磁导叶，线圈骨架的基本尺寸如图30Ll : 250mm土1mmjW1 :31mm士O.2mm; 2 E h1 :4mm; hz :lOmmo iz Ly TI心、Jhy一一磁辄高度zWy一一磁辄宽度;Ly一一磁辄长度;W1一一线圈骨架内宽;h1一一线圈骨架内高;h2一一线圈骨架外商;L1一一绕线长度;dy一一磁辄厚度。线圈绕制方法:圈330mmx300mm磁导计结构圈YB/T 4148一2006一冉I 医旦|初级绕组阻数应根据励磁电源的输出电压确定并绕在次级线圈的外层，对于50mmX50mm的磁导计，可用直径为0.
8、67mm的漆包线，一层绕40臣，共绕4层160臣。磁导计次级线圈用0.31mm的漆包线在线圈骨架里层均句绕4层490臣。对于30mmX300mm的磁导计，可用直径为0.67mm的棒包线绕3层583臣。磁导计次级线圈用0.31mm的障包线在线圈骨架里层均匀绕3层1980臣。3.4 空气磁通补偿用空心互感进行次级线圈中的空气磁通补偿，互感的初级和磁导计的初级线圈串联，互感器的次级和磁导计的次级线圈反向串联。互感的大小应根据磁导计的结构计算，并用实验方法进行调整。调整时线圈内不放试样，闭合磁辄，通1A左右的励磁电流，调整互感器次级阻数使得次级回路感应电压小于次级线圈上感应电压的0.1%。4 取样取样
9、应符合GB/T13789的规定。5 试样5. 1 试样尺寸a)长、宽度均为50mm土0.5mm;b)长度300rnm士0.5mm、宽度30mm士0.2mmo5.2试样制备试样要求剪切整齐、平坦、直角性良好。试样以钢带轧制方向为基准，在钢带中心线位置剪切，试样纵向与轧制方向偏离角度不大于1。3 YB/T 4148 2006 6 测量装置6. 1 基本原理测量装置的基本原理见图40Hz 一一频率表FVr一有效值电压表;VA一平均值电压表;W 一一功率表;A一一有效值电流表;每一被测试样;N，一一励磁钱周:Nz一一感应线周:M，一一测量磁场用标准互感器;M2一一空气补偿互感器;Kj，凡，吨，凡一一开
10、关。6.2励磁电源Mz N2 a c MI b d 图4测量装置原理固励磁电据要求具有低输出阻抗，高的电压、频率稳定，在测量过程中频率和电压的变化都小于0.1%。为了保证磁通正弦条件，必须保持问上的感应电压为正弦波，最好是保证这个感应电压的波形系数在1.111 +1%以内，要求可以用一个电子反馈放大器来实现。6.3 平均值电压表由于次级感应电压平均值测量在比总损耗测量中的重要性，装置中所用的平均值电压表准确度等级应尽可能高，其优选的仪器是准确度等级为0.2%的数字电压表，为保证尽可能小的次级负载，其输人电阻还应不小于1ooon/v。可以使用符合准确度和输人电阻要求的信号放大器，作为测量装置输入
11、级的信号放大器。6.4 有效值电压表准确度等级O.5级或者更好。6. 5 有效值电流表用低内阻，准确度等级高的有效值电流表，来测量励磁电流有效值，监视比总损耗测量时功率表电流支路不要过载。4 YB/T4148一一20066.6 频率表准确度等级O.1级或者更好。6. 7 功率表功率测量要求一个高灵敏度的低功率因数Ccosp=O.1.0. 2)功率表，其准确度等级为O.5级或者更好。7测量7. 1 测量顺序, 本标准规定任何磁性能参数的测量都应遵循由退磁状态开始，从低磁极化强度到高磁极化强度，从低频到高频的测量顺序。当所选择的测量点对应的磁极化强度或频率低于前一测试点时，则应重新退磁。7.2 测
12、量前的准备测量试样长度误差小于0.1%;测量试样重量误差小于0.1%;将试样置人磁导计，调整试样位置后闭后磁路。测量前试样应退磁，退磁场应缓慢降低到零。7.3 比总损耗测量7. 3. 1 电源调节调节电惊输出使次级感应电压平均值t_ t. U2 = 4jN一斗1r. AJ . . . . . . . (1) 2仄i-r 1 式中zU2一一次级感应电压平均值，单位为伏(V); f 试频率，单位为赫兹CHz); N2一一次级线圈，单位为!;Rt一一一次级线圈N2和空气磁通补偿互感器的次级的总串联电阻，单位为欧姆(.0); Ri一一次级回路仪器的总输入电阻，单位为欧姆C.o); A-一试样横截面积，
13、单位为平方米(m2); J一一磁极化强度峰值，单位为特斯拉(T)。试样的截面积由下式给出:A口一旦. . . . . I . . . . . . . . . a . . . . . . (2) ls m 式中zm一一试样的总重量，单位为千克Ckg);ls一一试样的长度，单位为米Cm); m一一试样的密度，单位为千克每立方米Ckg/m3)。通常情况下，平均值电压表为有效值显示，为得到平均值应除以波形系数1.1110 试样密度由相应产品标准规定。7.3.2读数测量比总损耗时，开启凡，闭合比，儿，Kl掷向cd，调整频率，使之偏差小于0.1%。逐步增大励磁电流，使平均值电压表的指示为按式1计算出的设定
14、值，读取有效值电流表读数，根据该读数选择并调整好功率表电流量程，随后闭合凡，开启凡，微调励磁电流，使平均值电压表指示到设定值，随后读取功率表和有效值电压表读数。7.3.3 比总损耗计算按公式3计算试样的总损耗:5 YB/T 4148-2006 R N3飞V2, = . T j一-，0)式中1U2一一幅次级有效值电压，单位为伏(V); Pw一一功率表测量结果，单位为瓦CW)。11/ 2 1(; 式中U2在符合磁通设形正弦条件时，即被形系数F=1.111士1%时，可以1.111XU2代替。磁辄损耗对测量结果的影响计人等效磁路中。试样的比总损耗PS见公式4:式中:Ps=Pc71 . . . . .
15、. . 11品由PC-按式3计算出来的总损耗，单位为瓦(W); lm一一等效磁路长度，单位为米(m)。7.4 交流磁化曲线测量7.4.1 电源调节闭合凡，凡，先将K1掷向坤，使平均值电压表接到Mj次级，调节电掠输出使M1次级输出电压平均值见公式5: ?T ,. 1. lrn . Ru - : Um=4月C!) (一一一)H. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 5) N1 Rv+Rm 式中tM一-标准互感系数，单位为亨利每米(H/m); Rv一一平均值电压表输入电阻，单位为欧姆(0);Rm-
16、一-M1次级电阻，单位为欧姆()。如果平均值电压表的示值已乘以1.111，则公式5的右边也乘以1.111即与该表的示值对应。7.4.2 读数当调节励磁电流使平均值电压表的示值为按公式5计算出的设定值时，将Kl掷向cd，读取平均值电压表的读数。7.4.3 磁极化强度和磁感应强度的计算:峰值磁极化强度用下式计算:一(Rj十Rt)UJ-2.HH-. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (6) 4fN 2R jA B=J+o H .,. . . . . . . . . . . . . . . . (7) 式中EB一-磁感应强度峰值，单位为特斯
17、拉(T); 的一一真空磁导率，值为收XlO-7，单位为亨利每米CH/m); 此一一该测试点对应的磁场强度峰值，单位为安培每米CA/m)。如果平均值电压表示值乘了系数1.111，在计算时应除以1.111得到次级感应电压平均值。注:若采用微机控制测量系统，测量过程由微机控制，测量数据由微机处理。8 等效磁路长度的确定尽管使用本装置规定的方法可以得到更接近于定义的测量结果，但为了保持连续性，本标准规定使6 YB/T 4148-2006 用一个特定的等效磁路长度，使得本测量方法可以得到和GB(T13789标准规定的测量方法等效的测量结果。这个特定的等效磁路长度的确定方法见附录Ao9 测量结果的不确定度
18、使用符合本标准的测量装置，比总损耗测量结果的不确定度不大于2.0%，磁极化强度和磁感应强度结果的不确定度不大于1.5%。7 YB/T 4148-2006 附录A规范性附录)等效磁路长度的确定方法A. 1 50mm x 50mm磁导计等妓磁路长度确定方法按GB/T13789制取500mmX500mm单片试样并进行测量;再将500mmX500mm单片按本标准的规定剪切100片50mmX50mm试样，在50mmX50mm单片磁导计上将100片试样全部进行测量，并通过修改测量系统的修正系数和有效磁路长度，使100片单片试样的磁性总体平均值等同于500rm丑500mm单片试样测量结果，这时的磁路长度为等
19、效磁路长度。A. 2 30mm x 300mm磁导计等效磁路长度确定方法按GB/T3655制取一副30mmX300mm方圈试样并进行测量;再将己测量的30mmX300mm方圈试样在30mr口X300mm单片磁导汁上全部进行单片测量，并通过修改测量系统的修正系数和有效磁路长度，使一副方圈试样(30mmX300rm时单片试样的磁性总体平均值等同该试样方圈测量结果，这时的磁路长度为等效磁路长度。8 ，CON-寸F寸阳气筒hF中华人民共和国黑色冶金行业标准电工钢片(带)小单片试样磁性能测量方法YB/T 4148一2006特冶金工业出版社出版发行北京北河沿大街篱祝院北巷39号邮政编码:100009北京兴华印刷厂印刷各地新华书店经销铃开本880X 1230 1/16 印张l字数21千字2006年10月第一版2006年10月第一次印刷定价:20.元+号统一书号:155024 148
