1、中华人民共和国国家标准电工用纯铁磁性能测量方法Measurement methods of magnetic pr。”rtlesof electrical iron UDC 669-12 :621.3:621 .317.4 GB 3656-83 本标准适用于纯铁板材以及各种纯铁型材的矫顽力He，直流磁感应强度B和嗨导率等磁性参数的测量。本标准规定：在螺线管中用抛移线圈冲击法测量矫顽力He1在25cm双辄磁导计或环形试样中用冲击法测量直流磁感应强度B，用环形试样测量磁导率以及磁滞特性。本标准规定z磁导计磁场强度适用范围为0.5-30kA/m1环形试样磁场强度适用范围不大于!OkA/mo 在试验结
2、果足以反映产品质量前提下，产品的1日l废或交货试验也可采用其它类型的试验方法。1 术语定义1 . 1 矫顽力从试样的稳定饱和磁化状态，沿饱和磁滞回线单调地改变磁场，使磁化强度Mi沿饱和磁滞回线减小到零时的磁场强度称为矫顽力，用He表示，单位为安每米（A/m）。1. 2 磁感应强度（以下简称磁感应）穿过均匀磁化的试样单位横截面积的磁通，称为磁通密度，又称磁感应强度，用B表示，单位为特斯拉（T）。1. 3 磁导率直流磁化下基本磁化曲线t试样稳定的磁感应强度与相应磁场强度之比称为磁导率，用表示。其比值的最大值称为最大磁导率，用.表示。单位为亨每米（H/m) 2 测量方法2. 1 矫顽力f元的测量2.
3、 1. 1 试样纯铁薄板（厚度4mm）每批取一副横向试样作矫顽力试样，试样2000.3mm，宽20士o.2mm,厚24mm1纯铁材（型材每批在任意钢材士取一个棒形试样，试样长200士o.2mm，直径10士0.2mm1 纯铁中板、厚板每批在任意钢板上取一个横向试样，试样长200 0. 3mm，截面积不大棒形截面积。试样必须平直，截面积均匀，不得有明显孔洞、毛刺、锈蚀等缺陷。2. 1. 2 装置及仪表2.1.2.1 螺线管产生最大磁化场不小于2.5104A/m，在中心ISOmm范围内磁场不均匀度不大于0.4%，校准磁场常数误差不大于0.2%。2.1.2.2 直流电源应根据所需最大磁化场选择，可用内
4、阻很低的蓄电池或具有稳定性优于0.1%/!0m川的直流稳压电源，并能在冲击状态下工作，负载时输出纹波电压不大于！OmV, 2.1.2.3 电流调节器一般可用滑线电阻，要求能连续调节电流，使磁化场在测量范围内乎稳地改变。国家标准局1”05 -02发布184 03 01实施7 2.1.2.4 多量程直流安培表磁电式。.5级，或者更仔。2. 1.2.5 多量程直流毫安表磁电式0.2级，或者更好。2. 1.2.6 测量线圈. GB 3656-83 回数不小于1000，应均匀绕在非磁性绝缘骨架上，线圈骨架内径与试样表面距离不大于！Omro,线圈长度不大于试样长度的5%。2. 1.2.7 冲击检流计、电量
5、常数小于10- 8 Q / (mm m) ，固有周期不小于20s 。必要时也可用磁通积分器或其它电子式积分装置，其脚女精度要求优于0.3%，每分钟零位漂移应小于满量程的.0. 2 %。2.1.2.8 试样卡具及测量线圈抛移装置试样卡具应保证试样轴线和几何中心与螺线管轴线和其几何中心重合，其轴线交角小于2。线阁、试样和螺线管几何中心相互偏离不大于5mmo测量线圈抛移装置应保证测量线圈从试样中心沿螺线管轴线迅速平稳地抛移到预定的终点位置，并保证在抛移过程中不摩擦和撞击试祥。2. 1.3 测量2.1.3.1 原理线路测量矫顽力乓原理线路如图1: K, K, E 图1测量矫顽力He原理线路图E R流电
6、源，A,安培表zA, 毫安表gCJ 螺线管，PY线圈拉棒sNM 测量线圈，SY一试样，K,检梳ir阻尼开关，K,电流换向开关，K，一毫安茬分流开关，R、R，一电流调节器，R，一检流计串联电阻，G一冲击检流计 为避免地磁场及周围外杂散磁场的影响，螺线管轴线应垂直磁于午线，且周围距离lm范围内没有铁磁物质。2. 1.3.2 操作方法测量时先合上开关K,K, K6接通电源，调节R，使试样磁化至饱和。通常饱和磁化场取15 GB 3656-83 2 10 A /m，并在饱和磁场下对试样进行稳磁（一般需510次即可）然后将电流从最大值缓慢、平稳地降至最小值（其持续时间不小于30s），断开电流时的磁场不大于
7、8A/mo打开K6,K5换向，调节R平稳地增加电流，使试样退磁，随后打开K，将线图从试样中心迅速抛移至试样端头外35 5 mm 处，观察检流计偏转，取其检流计无偏转时的电流值为，并用（I ）式计算矫顽力值2 =Kie .( I ) 式中EK一一螺线管常数，mi fc 检流计偏转为零时的电流，Ao实际操作中，允许使用内插法求取凡值。其方法是在充分靠近fl，取两个电流值，具有Ij的Ban记作Bcoooo (5）式中测量KR肘，开关K,接通NB，檀IJIii:方法与KH相罔。试样的横截面积按（6 ）式计算S一一旦一. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 6
8、 ) Lo 式中gm一一试样质量，kg,Lo一一试样长度，m1一一材料密度，kg/m3。2.2.3.8 注意事项a. 检流计偏转不得少于lOOmm1b. 电流表读数应在其满刻度二分之一以上，检流计偏转用直线标尺读数且大于lOOmm肘，应对读数按（7 ）式进行修正： -式中z一一修正后的检流计偏转，mm,吼一修正前的检漏十偏转，mm,s一一检流计镜面距标尺距离，mm,P ( 7 ) 3s2 磁感应线圈Na与试样间有空隙肘，应按（8 ）式进行修正z78 GB 3658-t3 s, - s B, B H广，H一二言一一( 8 ) 式中zB，一一修正后的磁感应值，T,B，的一一修正前的磁感应值，TI
9、S，一一测量线圈截面积，m2o2.2.3.4温度测量环境温度同2.1.3.4项。2.2.3.5 重复性若测量符合本标准规定，盲流磁感应B剧的测量结果重复性用标准偏差表示为2%。2.3 用环形试样测量磁感应B，的和磁导率。2. 3. 1 试样在纯铁板材和纯铁型材上取环形试样，试样必须有均匀的径向宽度和截面积，为保证使试样均匀磁化，试样的平均宣径与径向的宽度之比不低于101，厚度不大于5mm。对于厚度小于4mm的薄板迭片试样应放在非磁性绝缘盒中测量，以免受外应力作用。2.3.2 装置及仪表2.3.2. 1 冲击检流计，电流调节器，亘流安培表，电源，电阻箱，标准互感，电流换向开关等均同于第2.2.2
10、中同类仪表的规定。2.3.2.2 测量线圈用直径。.1mm左右的绝缘铜线均匀绕在试样上，其臣数可根据iJllj量电路的灵敏度和试样横截面积确定。2.3.2.3 磁化线圈用亘径适当的绝缘铜线均匀绕在测量线圈外面，其阻数和线径可根据所用磁化范围和导线所允许的电流确定。为防止线圈短路和漏电，测量线圈、磁化线圈、试样应彼此绝缘，同时在测量过程中应尽量不使试样发热。2.3.3 ill量2.3. 3. 1 原理线路励磁场的大小正比于流过磁化线图的电流，其磁场的大小可直接用计算法求得，用冲击法测量磁感应。测量电路如图40 t -2.3.3.2 操作方法N, SY 图4环形试样测量B町、原理线路图N, 磁化线
11、圈，N，一磁患应测量线圈测量前先对试样进行退磁，可采用交流退磁（对于迭片试样）或盲流退磁，退磁磁场的最大值应为试样矫顽力的50倍，断开电流时的最小磁场不小于8A/m，退磁完毕到开始捆lj量应等待1020分钟。注g交流退磁频率50周。直流退磁肘，试样应完全均匀磁化，且电流换向开关在退磁电流由某最大值逐步而平稳地藏小到零时，换向开关在每个方向t的持续时间不小r1s, 79 GB 8856-88 试样的平均磁场强度用（9 ）式计算：H _ N, I .( 9 ) 一-r. 式中，H一一试样中的平均磁场强度，A/m1N，一一磁化线圈应数，I一磁化电流，AiL一一试样平均磁路长度，m1试样平均磁路长度L
12、用（10）式计算s式中gD一一试样夕忖圣，mid一试样内径，m,L D+d 2 . (10) 相应磁场强度H下的磁感应B咐，值的计算同（5）式，对于迭片试样装在保护盒内）B H，值的修正同（自）式。注z若磁场强度H4kA/m，则测量线圈N，所围气隙磁通可以不进行修正。环形试样的截面积用（11）式计算zS一.！一. (11 ) L 磁导率用（12）式计算z式中：一一磁导率的相对值。圭”， B .H . (13) 用求得的最大值作为试样的最大磁导率m。2.3.3.3 注意事项为了获得给定磁场下的稳定磁状态，应在给定试样磁化电流下进行稳磁又称磁锻炼），一般在1020次即可，其余注意事项均同于2.2.
13、3.3项。2.3.3.4温度测量温度范围同第2.1.3.4项o2.3.3.5 重复性若测量符合本标准规定，i!tl量磁感应B和最大磁导率m的重复性以标准偏差表示时分别为1%和3%。3 标准试样和仪表检定s. 1 为保证测量量值的准确一致，便于各有关单位对纯铁磁性测量装置进行校准和相互对比，由国家计量部门发放标准试样作为参考标准，各有关单位应将标准试样按检定周期定期由计量部门检定a3.2 在纯铁磁性测量中使用的安培表、标准互感线圈、磁性l!lll量线圈、螺线管等仪表也应定期由计量部门检定。目。GB 8858-” 附录A参考件本标准中SI单位制与CGS单位所涉及的磁学量换算关系见下表：表A单位名称
14、符J , 量的名称符号SI CGS 导出单位名称符号单位名称符号磁通量 韦伯Wb 麦t克斯韦lMx 磁通密度B 特（斯拉磁感应强度T 高斯Gs 磁导率 亨和lj）每米H皿真空磁导率。亨（利）每米H/m 磁化强度M 安（培每米Alm 高斯Gs 磁场强度H 安（培）每米Aim 奥（斯特Oe CGS单位换算成I S单位的换算系数10 10 4 x JO 4x 10 103 103 / 4 注2表中的量和单位名称去掉括号时为全称，去掉括号中的字时为简称。磁感应又称为磁通密度附加说明z本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。本标准由中国计量科学研究院、太原钢铁公司负责起草。本标准主要趋草人姜成仁、王京平。81
