GB3657-1983软磁合金直流磁性能测量方法.pdf

中华人民共和国国家标准软磁合金直流磁性能测量方法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 本标准 适用于在室温下测量由软磁合 金 ( 铁一 镍、铁一 钻一 钒、 铁一 铝系合金等)所制备的环形试样的基本磁化曲线和磁滞回线上的各磁性参数:磁感应强度B,磁场强度H,磁导率l + , 剩余磁感 应强度B r 、矫顽力H 、 矩形比B r I B m。 不大于测量误差时，允许采用其它测量方法。1 测A原理及线路 1 . 1 根据电磁感应原理， 当磁化回路中磁化电流改变时， 试样中的磁通量也改变， 在测量绕组两端产生感应电动势，根据冲击检流计偏转和磁化电流确定试样的直 流磁性参数。 宜 . 2 冲击续测量鉴置的厦翻给跳图加下国所示. 侧量原理线路图K ，凡 、凡一双刀双向开关，凡、凡 、凡一单刀单向开关i R ， 一可变电阻器，R z , R , R 。 一电阻箱;R ， 一互感器次级线圈等效电阻.A, A ; 一直流电流表，A z 一交流电流表，G一冲击检流计;E-直流磁化电源。M一标准互感器;T , 一, i 8 a 变压器，T- 退磁变压器 N , 一磁化绕组，N i 一测量绕组国家标准局1 9 8 5 一 肠一 。 Y 发布1 9 8 4 - 0 8 - 0 1 实施GB 8 8 5 7 一 . 8 1 . 8 本测量装 置中标准互感器 M用来对冲击检流计进行 定标。自 藕变 压器T , 和退磁变 压 器T用来对试样进行退磁。2 试样 2 . 1 对厚度不小于0 . 1 5 m m的带材采用环形试样，其内直径为3 2 m m，外直径为4 0 m m, 盛加厚度为5 一7 m m.对 厚度小于0 . 1 5 m m的 带材，沿 轧制 方向 取宽1 0 m m的条， 卷绕成内直 径为2 5 m m， 外直 径为 3 2 m m的环形试样。 2 . 2 试样应平整，无毛刺和裂纹等缺陷。 2 . 3 试样在热处理前用精度为0 . 0 2 m m的卡尺测量内直径和外直径，然后用公式 ( 2 ) 计算平均直径。用感 量为千分之一克的天平称量试样，然后用公式 ( 3 )计算试样的横截面积。 2 . 4 制备好的试样，首先要进行热处理。经热处理后的试样不应再受到应力 ( 冲击、压缩、 拉伸、弯曲、振动等)的作用。 2 . 5 将热处理后的试样装人由非磁性绝缘材料作成的试样盒中，在试样盒外均匀地绕上测量绕组N Z , 然后 再绕上磁化 绕组N3 浦f装里中的仪器和元件3 . ! 冲 击检 流计 自由 振动周期不小于1 8 5 ; 电 量 常 数 不 大 于 1 0 - 8 C / ( M - m ) ; 电 流 常 数 不 大 于 1 0 - 9 A / ( m m m ) ;3 . 2 直流电流表A 和A1 A和A , 为多量程电流表，其精度不低于。 . 5 级，测量范围分别为1 m A - 6 A和1 m A - - 1 A,3 . 3 直 流磁化电 源E 输出电 压: 。 一2 0 V连续可调。 输出电 压稳定性:每分钟不超过士 。 . 0 5 %; 纹波电压:满档不大于2 m V ; 翰出电 流:0 一6 Ao3 . 4 标准互感器M 标准互感 器的精度不 得低于 0 . 2 级， 互感 值可为0 . 1 或0 . 0 5 H,8 . 与 滑线电阻R, 该电阻最大可允许通过6 A电流。8 二 电阻箱R z , R, , R, 阻值范围为。 一1 0 0 0 0 0 Q，最小步进值为0 . 1 0， 功率不小于0 . 2 5 W. 8 . 7 电阻夕s 该电阻值与互感器次级线圈的电阻值相等。 9 二 仪器检定 本标准所用的仪器、仪表应定期送往计量部门检定。4 测f步骤 4 . 1 首先用标准互感器对冲击检流计进行定标。按图1 所示， 将测量绕组丛两端用试样测量绕组的等 值电阻 连接， 转换开关 凡 、 凡 置 于1 位置，凡闭合，凡接通 M，调节电 阻R I ，使标准 互 感器的初级线圈 通一 适当大 小的电 流I 。当 用开关 K, 使电流 换向时，冲击检流计的光点发生偏转，由 C 1 )式计算出冲击检流计的冲击常数K; GB 8 6 5 7 一 8 32 MI二 二一. a,(1)式中: K冲击检流计冲击常数，Wb / 分格， M 标准互感系数，H, 了 电 流，A， a , 冲击检流计光点偏转，分格。 测量常数K时检流计的偏转在标尺的1 / 3 、1 / 2 、2 / 3 处三点取平均值。检流计冲击常 数K与冲击检 流计 的串联电阻 R 3 和并联电 阻R 。 有关，根据 测量要 求调节R 3 和R 4 ,然 后再测常数。 4 . 2 如果在基本磁化曲线的拐点以下测量，测量前应用感应法对试样退磁，如图1 所示。 开关K 2 ,K 3 置于2 位置， 将试样接人退 磁回 路中，调节自 桐变压器T , ， 使试 样磁化 到基本 饱和 ( 超过磁化曲线拐点) ，然后把退磁变压器T的次级绕组缓慢地抽出约1 m的距离，再将次级绕组转9 0 度角，断开电源。退磁时间约为2 0 s ，退磁频率为5 0 Hz o 4 . 8 在给定的磁场强度下测且磁感应强度和磁导率。测量时将试样按图1 接人M 1 $装置中，开关K ， 和K 2 均置于1 位置，K 3 置于2 位置，K 4 闭合，K fi 接通电阻R 5 ,调节电 阻R , 满足给定的磁化电流， 用开关 凡使电流换向，冲击检 流计的光 点偏转a ，用公式 ( 4 ) 、( 5 ) 和 ( 7 )计 算磁场强度和试样在该磁场强度下的磁感应强度和磁导率。 4 . 4 在每一磁场下进行测量时， 首先在 该磁场下进行磁 锻炼，磁 锻炼频率约为 每秒一次， 磁锻炼次数约7 一1 0 次。 4 . 5 在测完磁感应强度后，在同一磁场下测剩余磁感应强度B , ，用K , 断电，记下冲击检 流计偏转格数 a o ，把O D 带人 ( 6 )式计算出剩余磁感应强度B , o 4 . 在给定的磁场下按4 . 3 的步骤进行测量，然后打开凡 ，开关凡 从1 位置迅速置于2 位置时，冲击检流计偏转格数a c ，反复调节R : 直到a , = a / 2 为止，将A , 的示值I c 代人 ( 4 )式计算出矫顽力H, 4 . 7为保护冲击检流计，只有当读冲击检流计光点偏转时，才将开关K 5 打开。5 计算5 . 1 试样的平均直径用 ( 2 )式计算:一dd+ D二 二一.，.-.-. 2式中:d 试样平均直径，m,d 试样内直径，m;D试样外直径，m。5 . 2 试样的横截面积用 ( 3 )式计算: 优二 二 一.，.，.-，. .nd p( 3)式中:S 试样的横截面积，m2 ; 。 试样质最，k g 。 p 试 样密度，k g / m 3 , 5 . 3 磁场强度H用 ( 4 )式计算:H =N , I 共. . . . . 。. . . . . 兀d( 4)式中:H-磁场强度，A / m, N, -磁化绕组匝数.了 磁化电流，A。GB 3 8 5 7 一 . 3试 样的磁感 应强度B用 ( 5 )式计算: B Ka二 二 一.-二.。2 NS( 5)B-磁感应强度，T,a 冲击检流计偏转格数，分格，.4电 式 N Z -测量绕组匝数。5 . 5 剩余磁感应强度B ， 用 ( 6 ) 式计算: B ，二K( a 一 2 a o )2 从S( 6)式中:B raao剩余磁感应强 度，T;冲击检流计偏转格数，分格;侧量B r 时K , 断电 冲击检流计偏转格数，分格a5 二 试样的相对磁导率W用 ( 7 )式计算:片=拼BP O 4 a Hx1 0 . . . . . . . . 了 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .。 . 。 . . 。 二(7)式中: l4相对磁导率; A- 一 一 一 磁导率，H / m; N o 真 空 磁导 率( N o = 4 二 x 1 7 ) ， H / m o. 洲t误差 如果满足本标准的要求，测量磁感应强度B的相对误差不超过13 %，测量磁场强度H的相对误差不超过士2 %。 GB a 二 7 一 . 3一一- 一-一一-一-一一一一一-一-.附录A( 参考件)本方法所用到的公式均采用国际单位制，如果换成高斯单位制则是:K =2 MIx 1 0 8 . . . . . . . . . . . .。 . . . . . . . . . . . . 一( 人1):K检流计冲击常数， Mx / 分格，互感系数，H;电流，A;冲击检流计偏转格数，分格。了alB 二K a ( A2) 2 s 从K( a 一2 a o )2 s 从 ( 人3)B -磁感应强度，G s ;B , -剩余磁感应强度，G s ;G O 冲击检流计偏转格数，S 试 样 横 截 面 积 ， c m z ;N 2 -测量绕组匝数。a ,H 二0 . 4 凡 1d ( 人