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GB／T 13789-2022 用单片测试仪测量电工钢带(片)磁性能的方法.pdf

用单片测试仪测量电工钢带（片）

用单片测试仪测量电工钢带（片） 磁性能的方法

本文件规定了用单片测试仪测量电工钢带（片)磁性能的通则和技术细节，包括方法A（电流法）和 方法B（磁场线圈法）。 本文件在工频条件下适用于： a）晶粒取向电工钢带（片） 1）在1.0T～1.8T磁极化强度的峰值下测量： 一比总损耗； 一比视在功率； 一磁场强度的有效值。 2）在不高于1000A/m的磁场强度的峰值下测量： 一 磁极化强度的峰值； 一磁场强度的峰值。 b）晶粒无取向电工钢带（片） 1）在0.8T~1.5T磁极化强度的峰值下测量： 一比总损耗； 一比视在功率； 励磁电流的有效值。 2）在不高于10000A/m的磁场强度的峰值下测量： 一 一磁极化强度的峰值； 一一一磁场强度的峰值。 . 本文件规定的单片测试仪适用于测量各种类型电工钢带（片）制成的试样，适用于在规定的磁极化 强度峰值和频率以及感应电压为正弦波形的状态下测定磁性能。 测量在环境温度23C土5C下进行，测试前试样应先退磁。 注1：本文件所使用的“磁极化强度”按照GB/T9637中的定义。在电工钢相关的某些标准中，有使用“磁通密度” 和“磁感应强度”的情况。在常规的测量条件下，上述不同定义的物理量之间的量值差别可以忽略。 注2：方法A(电流法)的磁场强度测量基于约定磁路长度，测量是相对的；方法B(磁场线圈法)的磁场强度测量是 直接的：两种方法测量的结果有一定差异

b）晶粒无取向电工钢带

GB/T9637界定的术语和定义适用于本文件GB／T 176-2017标准下载，

将 一块电工钢带（片）试样放人两个绕组线圈内： 外部的初级绕组（磁化绕组）； 内部的次级绕组（感应电压绕组)。 上下两个相同磁轭构成闭合磁路，磁轭的横截面积与试样的横截面积的比足够大（见图1)

为了使上磁轭施加在试样上的压力对测量的影响减至最小，应配备悬挂装置以平衡上磁轭的部分

重量，见4.2.1。 环境温度的变化应保持在一定的范围内，防止试样因热胀冷缩产生应力

磁轭有上下两部分，由绝缘的晶粒取向电工钢或镍铁合金制成。为了减小涡流的影响，并使磁通在 磁轭内的分布均匀，磁轭应采用一对C型卷绕铁芯或黏结的叠片式铁芯。若采用叠片方式，拐角处应 按交错方式对接（见图1)。磁轭按照附录C的要求制作，有低的磁阻，并且在磁极化强度1.5T和频率 50Hz的情况下其比总损耗不大于1.0W/kg。 磁轭的磁极面宽度应为25mm土1mm。 每个磁轭的两个磁极面应是共面的，其公差应在土0.5mm以内。两磁轭闭合时，相对极面之间在 任意点的间隙都不应超过0.005mm，并且为了避免在试样中引起机械应力两个磁轭都应该是刚性的。 每个磁轭的高度应在90mm～150mm之间。每个磁轭的宽度应为500mm土5mm，内侧长度为 450mm±1mm（见图2）。 注：若有测量结果的可比性验证，也可使用其他的磁轭尺寸，如宽度300mm，内侧长度250mm。

在磁轭竖直臂之间应有放置试样的非导电无磁性的支撑平台。该支撑平台应放在与磁极面共面的 中心位置，以便试样直接与极面接触且中间无间隙。 上磁轭应能向上移动以便插人试样。插人试样后，上磁轭应与下磁轭准确地闭合。上磁轭的悬吊 应平衡其部分重量，并使试样受到的压力在100N～200N之间。 注1：对于晶粒无取向的材料，为了只测量一个试样，可选择方形的磁轭。将试样旋转90°就可以测定轧制方向和 垂直于轧制方向的特性。 注2：采用单片磁导计和爱泼斯坦方圈测量电工钢带（片）的磁性能会有一定的差异：见附录D

初级绕组可以如下制作： 由1个或5个以上相同尺寸和相同匝数的线圈并联，并在整个长度上缠绕（见图3)。例如， 5个线圈，每个线圈可以用直径为1mm的铜线绕400匝，共绕5层。

初级绕组的五个线圈连接示意图

或者用一个在整个长度上连续均匀缠绕的绕组制成。例如，这种绕组可以用直径为1mm 铜线绕400匝，绕成一层或多层。 次级绕组的匝数取决于测量仪器的特性

对空气磁通的影响应进行补偿，可通过互感线圈来实现。互感线圈的初级绕组与磁导计的初级绕 组串联，而互感线圈的次级绕组与磁导计的次级绕组反向串联。 互感值的调整方法为：当测试装置中无试样时，在初级绕组中通交流电，使在次级绕组非公共端间 测量的电压不大于磁导计次级绕组本身电压的0.1%。这样，在串联的次级绕组中感应电压整流后的平 均值正比于试样中磁极化强度的峰值。

电源应具有低内阻和高度稳定性的电压和频率。在测量时，电压和频率的波动应控制在士0.2 此外，次级感应电压的波形应保持正弦，波形因数在土1%之内（1.111为基准)。如果不能满足 求，可以通过多种方法达到，例如采用电子反馈放大器。

带有试样的单片测试仪相当于一个空载变压器，其比总损耗按图4所示的电路测量。

4.6.2.1电压测量

4.6.2.1.1平均值电压表

测量装置的次级整流电压应使用平均值电压表测量。优先选用准确度为土0.2%的数字电压表 注1：此类仪表通常以整流的平均值乘以1.111来分度。 次级回路中的负载应足够小，平均值电压表的内阻应至少为1000Ω/V。 注2：数字采样法见附录E。

4.6.2.1.2有效值电压表

应使用能测量有效值的电压表，优先选用准确度为士0.2%的数字电压表。 注：数字采样法见附录E。

4.6.2.2频率测量

应使用准确度为土0.1%的频率计。 注：数字采样法见附录E

4.6.2.3功率测量

应使用有效功率因数和峰值因数的准确度为土0.5%或更好的功率表测量功率。 注：数字采样法见附录E。 功率表电压回路的电阻在量程范围内都应至少为100Ω/V。必要时，应从指示的损耗值减去次级 回路的损耗。 功率表电压回路的直流电阻应至少为其本身电抗的5000倍，除非功率表对它的电抗进行了补偿。 如果这个电路里包括电流测量仪表：在调整次级电压和测量损耗时：该仪表应短路

应使用有效功率因数和峰值因数的准确度为土0.5%或更好的功率表测量功率。 注：数字采样法见附录E。 功率表电压回路的电阻在量程范围内都应至少为100Ω/V。必要时，应从指示的损耗值减去次级 回路的损耗。 功率表电压回路的直流电阻应至少为其本身电抗的5000倍，除非功率表对它的电抗进行了补偿。 如果这个电路里包括电流测量仪表，在调整次级电压和测量损耗时，该仪表应短路。

4.6.3.1测量准备

插入试样并使其处在测量线圈纵横轴的中心，放下被部分重量平衡的上磁轭。 测量前试样应通过慢慢减少交变磁场的方法进行退磁，且退磁场强度应高于测量时的磁场强度。

4.6.3.2电源调整

AJ ···.....................…·（

IU2一一次级整流电压的平均值，单位为伏（V)； f 频率，单位为赫兹（Hz)； N2 一 一磁导计的次级绕组的匝数； R: 次级回路中仪器的总电阻，单位为欧姆（Ω）； R 磁导计的次级绕组和互感线圈的次级绕组的串联电阻，单位为欧姆（Ω）； A 试样的横截面积，单位为平方米（m²)； 一 磁极化强度的峰值，单位为特斯拉(T)。 横截面积(A)按公式（2)计算：

A 横截面积，单位为平方米（m²）； m 试样的质量，单位为千克（kg)； 试样的长度，单位为米（m)； Pm 试样的材料密度的约定值，或按照GB/T19289规定方法得出的测定值，单位为千克每立 方米（kg/m）

确认初级回路电流表的数值（如果有电流表)，以保证功率表的电流不过载，然后将电流表短路并重 新调整次级电压。 确认次级电压的波形，并读取功率表的示值。比总功率损耗按公式（3)计算：

Ps 试样的比总损耗，单位为瓦每千克（W/kg)； 、 功率表测量的功率，单位为瓦(W)； N 初级绕组的匝数； 次级绕组的匝数； U2 次级整流电压的有效值，单位为伏(V)； R. 次级回路中仪器的总电阻，单位为欧姆（Ω)： 试样的长度，单位为米(m)；

m 试样的质量，单位为千克（kg)； Im一约定的有效磁路长度（lm=0.45m），单位为米（m）。 注1：研究表明，不同材料和磁极化强度值对应的有效磁路长度L。的平均值与磁轭的内部长度相当。若相关方有 协议，亦可采用其他约定磁路长度。 注2：通过以爱泼斯坦方圈法(GB/T3655)测定的比总功率损耗测量结果为基础推算有效磁路长度，这不是一种独 立测量塑料排水板施工工艺流程图，其适用性由相关方协议确定。 注3：数字采样法见附录E。 注4：本文件的技术要求并不能完全保证设备的状态，宜对设备进行确认和校准（见附录F)。 对晶粒无取向电工钢，其产品标准中规定的比总损耗值，即报告值应为平行于轧制方向和垂直于轧 制方向的两个测量结果的平均值。如有其他用途，平行和垂直轧制方向的比总损耗值应分别报告。

7m 试样的质量，单位为千克（kg)； m 约定的有效磁路长度（lm=0.45m），单位为米（m）。 注1：研究表明，不同材料和磁极化强度值对应的有效磁路长度L。的平均值与磁轭的内部长度相当。若相关方有 协议，亦可采用其他约定磁路长度。 注2：通过以爱泼斯坦方圈法(GB/T3655)测定的比总功率损耗测量结果为基础推算有效磁路长度，这不是一种独 立测量，其适用性由相关方协议确定。 注3：数字采样法见附录E。 注4：本文件的技术要求并不能完全保证设备的状态，宜对设备进行确认和校准（见附录F)。 对晶粒无取向电工钢，其产品标准中规定的比总损耗值，即报告值应为平行于轧制方向和垂直于轧 向的两个测量结果的平均值。如有其他用途，平行和垂直轧制方向的比总损耗值应分别报告。

本方法在使用上述测量装置的再现性时通过相对标准偏差来表示，对于晶粒取向电工钢为1%，对 于晶粒无取向电工钢为2%

强度、励磁电流和比视在

板梁砼浇注交底本条规定了下述特性的测试方法： 励磁电流的有效值（1)； 磁场强度的峰值（H)； 比视在功率（Ss）。

本条规定了下述特性的测试方法： 励磁电流的有效值（1)； 磁场强度的峰值（H)； 比视在功率（Ss）。

4.7.2.1磁极化强度的峰值