GB-T3657-1983 軟磁合金直流磁性能測量方法

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

GB8857一83

Measurementmethodofdirectmagneticproperties

ofsoftmagneticalloys

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(qiáng)度B,磁場強(qiáng)度H,磁導(dǎo)率l+,剩余磁

感應(yīng)強(qiáng)度Br、矯頑力H}、矩形比BrIBm。

不大于測量誤差時(shí)，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(shí)，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(dòng)勢，根據(jù)沖擊檢流計(jì)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，Rz,R,R。一電阻箱;R，一互感器次級(jí)線圈等效電阻.

A,A;一直流電流表，Az一交流電流表，G一沖擊檢流計(jì);E-直流

磁化電源。M一標(biāo)準(zhǔn)互感器;T,一,i8a變壓器，T-退磁變壓器‘

N,一磁化繞組，Ni一測量繞組

國家標(biāo)準(zhǔn)局1985一腸一。Y發(fā)布

1984-08-01實(shí)施

GB8857一.8

1.8本測量裝置中標(biāo)準(zhǔn)互感器M用來對(duì)沖擊檢流計(jì)進(jìn)行定標(biāo)。自藕變壓器T,和退磁變壓器T用來

對(duì)試樣進(jìn)行退磁。

2試樣

2.1對(duì)厚度不小于0.15mm的帶材采用環(huán)形試樣，其內(nèi)直徑為32mm，外直徑為40mm,盛加厚度

為5一7mm.對(duì)厚度小于0.15mm的帶材，沿軋制方向取寬10mm的條，卷繞成內(nèi)直徑為25mm，外

直徑為32mm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0.02mm的卡尺測量內(nèi)直徑和外直徑，然后用公式(2)計(jì)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(jì)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(dòng)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

NZ,然后再繞上磁化繞組N

3浦f裝里中的儀器和元件

3.!沖擊檢流計(jì)

自由振動(dòng)周期不小于185;

電量常數(shù)不大于10-8C/(M-·m);

電流常數(shù)不大于10-9A/(mm·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(jí)，測量范圍分別為1mA-6A和1mA--1A,

3.3直流磁化電源E

輸出電壓:。一20V連續(xù)可調(diào)。

輸出電壓穩(wěn)定性:每分鐘不超過士。.05%;

紋波電壓:滿檔不大于2mV;

翰出電流:0一6Ao

3.4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(jí)，互感值可為0.1或0.05H,

8.與滑線電阻R,

該電阻最大可允許通過6A電流。

8二電阻箱Rz,R,,R,

阻值范圍為。一100000Q，最小步進(jìn)值為0.10，功率不小于0.25W.

8.7電阻夕s

該電阻值與互感器次級(jí)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(jì)量部門檢定。

4測f步驟

4.1首先用標(biāo)準(zhǔn)互感器對(duì)沖擊檢流計(jì)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RI，使標(biāo)準(zhǔn)互感器

的初級(jí)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(shí)，沖擊檢流計(jì)的光點(diǎn)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由

C1)式計(jì)算出沖擊檢流計(jì)的沖擊常數(shù)K;

GB8657一83

2MI

二二一....................................??

a,

(1)

式中:K—沖擊檢流計(jì)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(jì)光點(diǎn)偏轉(zhuǎn)，分格。

測量常數(shù)K時(shí)檢流計(jì)的偏轉(zhuǎn)在標(biāo)尺的1/3、1/2、2/3處三點(diǎn)取平均值。檢流計(jì)沖擊常數(shù)K與

沖擊檢流計(jì)的串聯(lián)電阻R3和并聯(lián)電阻R。有關(guān)，根據(jù)測量要求調(diào)節(jié)R3和R4,然后再測常數(shù)。

4.2如果在基本磁化曲線的拐點(diǎn)以下測量，測量前應(yīng)用感應(yīng)法對(duì)試樣退磁，如圖1所示。開關(guān)K2,

K3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(diǎn))，然后把退磁變壓器T的次級(jí)繞組緩慢地抽出約1m的距離，再將次級(jí)繞組轉(zhuǎn)90度角，斷開

電源。退磁時(shí)間約為20s，退磁頻率為50Hzo

4.8在給定的磁場強(qiáng)度下測且磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁導(dǎo)率。測量時(shí)將試樣按圖1接人M1$裝置中，開關(guān)

K，和K2均置于1位置，K3置于2位置，K4閉合，Kfi接通電阻R5,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(jì)的光點(diǎn)偏轉(zhuǎn)a，用公式(4)、(5)和(7)計(jì)算磁場強(qiáng)度

和試樣在該磁場強(qiáng)度下的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁導(dǎo)率。

4.4在每一磁場下進(jìn)行測量時(shí)，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7一10次。

4.5在測完磁感應(yīng)強(qiáng)度后，在同一磁場下測剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度B,，用K,斷電，記下沖擊檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)

格數(shù)ao，把OD帶人(6)式計(jì)算出剩余磁感應(yīng)強(qiáng)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(shí)，

沖擊檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)格數(shù)ac，反復(fù)調(diào)節(jié)R:直到a,=a/2為止，將A,的示值Ic代人(4)式計(jì)算出矯

頑力H,

4.7

為保護(hù)沖擊檢流計(jì)，只有當(dāng)讀沖擊檢流計(jì)光點(diǎn)偏轉(zhuǎn)時(shí)，才將開關(guān)K5打開。

5計(jì)算

5.1試樣的平均直徑用(2)式計(jì)算:

一

d

d+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(jì)算:

優(yōu)

二二一..?，......??，..-?，.............??

ndp

(3)

式中:S—試樣的橫截面積，m2;

?！嚇淤|(zhì)最，kg。

p—試樣密度，kg/m3,

5.3磁場強(qiáng)度H用(4)式計(jì)算:

H=N,I共....................??。............??

兀d

(4)

式中:H-磁場強(qiáng)度，A/m,

N,-磁化繞組匝數(shù).

了—磁化電流，A。

GB3857一.3

試樣的磁感應(yīng)強(qiáng)度B用(5)式計(jì)算:

B

Ka

二二一............................-二‘...??。

2NS

(5)

B-磁感應(yīng)強(qiáng)度，T,

a—沖擊檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)格數(shù)，分格，

..4電

式

NZ-測量繞組匝數(shù)。

5.5剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度B，用(6)式計(jì)算:

B，二

K(a一2ao)

2從S

(6)

式中:Br

a

ao

剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，T;

沖擊檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)格數(shù)，分格;

側(cè)量Br時(shí)K,斷電沖擊檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)格數(shù)，分格a

5二試樣的相對(duì)磁導(dǎo)率W用(7)式計(jì)算:

片=

拼B

PO4aH

x10

..............................??

了.....................。.。..??。二

(7)

式中:l4—相對(duì)磁導(dǎo)率;

A-一一一磁導(dǎo)率，H/m;

No—真空磁導(dǎo)率(No=4二x1‘7)，H/mo

.洲t誤差

如果滿足本標(biāo)準(zhǔn)的要求，測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的相對(duì)誤差不超過13%，測量磁場強(qiáng)度H的相對(duì)誤

差不超過士2%。

GBa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=

2MI

x108............

?。..........·..·一(人1)

:K檢流計(jì)沖擊常數(shù)，Mx/分格，

互感系數(shù)，H;

電流，A;

沖擊檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)格數(shù)，分格。

了al

B二

Ka

(A2)

2s從

K(a一2ao)

2s從

(人3)

B-磁感應(yīng)強(qiáng)度，Gs;

B,-剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，Gs;

GO—沖擊檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)格數(shù)，

S—試樣橫截面積，cmz;

N2-測量繞組匝數(shù)。

a,

H二

0.4凡1

d

??(人4)

式中:刀—磁場強(qiáng)度，O