ГОСТ 12119.1-98
Группа В39
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Сталь электротехническая
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Методы измерения магнитной индукции и коэрцитивной силы
в аппарате Эпштейна и на кольцевых образцах
в постоянном магнитном поле
Electrical steel. Methods of test for magnetic and electrical properties.
Methods for measurement of magnetic induction and coercivity
in Epshtein apparatus and on ring-shaped specimens in magnetostatic field
МКС 77.040.20
ОКСТУ 0909
Дата введения 1999-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Российской Федерацией, Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 120 "Металлопродукция из черных металлов и сплавов"
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 13 от 28 мая 1998 г.)
За принятие проголосовали:
|
|
Азербайджанская Республика | Азгосстандарт |
Республика Армения | Армгосстандарт |
Республика Беларусь | Госстандарт Беларуси |
Киргизская Республика | Киргизстандарт |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Республика Таджикистан | Таджикгосстандарт |
Туркменистан | Главная государственная инспекция Туркменистана |
Республика Узбекистан | Узгосстандарт |
Украина | Госстандарт Украины |
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 8 декабря 1998 г. N 437 межгосударственный стандарт ГОСТ 12119.1-98 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1999 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 12119-80 в части раздела 2
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы измерения магнитной индукции основной кривой намагничивания при напряженности постоянного магнитного поля 0,2-2500 А/м и коэрцитивной силы предельной петли магнитного гистерезиса в аппарате Эпштейна и на кольцевых образцах в постоянном магнитном поле.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.377-80 Государственная система обеспечения единства измерений. Материалы магнитомягкие. Методики выполнения измерений при определении статических магнитных характеристик
ГОСТ 8711-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерительные прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 2. Особые требования к амперметрам и вольтметрам
ГОСТ 12119.0-98 Сталь электротехническая. Методы определения магнитных и электрических свойств. Общие требования
ГОСТ 20798-75 Меры взаимной индуктивности. Общие технические условия
ГОСТ 21427.1-83 Сталь электротехническая холоднокатаная анизотропная тонколистовая. Технические условия
ГОСТ 21427.2-83 Сталь электротехническая холоднокатаная изотропная тонколистовая. Технические условия
ГОСТ 23737-79 Меры электрического сопротивления. Общие технические условия
3 Общие требования
Общие требования к методам испытания - по ГОСТ 12119.0.
Термины, применяемые в настоящем стандарте, - по ГОСТ 12119.0.
4 Подготовка образцов для испытаний
4.1 Образцы кольцевой формы вытачивают из заготовок, собирают из штампованных и точеных колец толщиной от 0,1 до 4,0 мм или навивают из ленты толщиной не более 0,35 мм и помещают в кассеты из изоляционного материала толщиной не более 3 мм или неферромагнитного металла толщиной не более 0,3 мм. Отношение наружного диаметра к внутреннему должно быть не более 1,3; площадь поперечного сечения образца - не менее 0,1 см
4.2 Образцы для аппарата Эпштейна изготовляют из полос толщиной от 0,1 до 4,0 мм длиной от 280 до 500 мм, шириной - (30,0±0,2) мм. Полосы образца не должны отличаться друг от друга по длине более чем на ±0,2%. Площадь поперечного сечения образца должна быть от 0,5 до 1,5 см
Образцы анизотропной стали нарезают вдоль направления прокатки. Угол между направлениями прокатки и нарезки полос не должен превышать 1°.
Для образцов изотропной стали половину полос нарезают вдоль направления прокатки, другую - поперек. Угол между направлениями прокатки и нарезки не должен превышать 5°. Полосы группируют в четыре пакета: два - из полос, нарезанных вдоль направления прокатки, два - поперек. Пакеты с одинаково нарезанными полосами размещают в параллельно расположенных катушках аппарата.
Допускается полосы нарезать под одним и тем же углом к направлению прокатки. Направление прокатки для всех полос, уложенных в одну катушку, должно быть одинаковым.
5 Применяемая аппаратура
5.1 Установка. Схема установки приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема для измерений в постоянном магнитном поле
5.1.1 Амперметр
Допускается использовать вольтметр постоянного тока с резистором.
5.1.2 Амперметр
Допускается использовать вольтметр для оценки значения размагничивающего тока по напряжению на измерительной обмотке и кривой намагничивания для соответствующей марки стали. Прибор должен иметь предел измерения от 1 мВ до 30 В, класс точности не ниже 2,5 по ГОСТ 8711.
5.1.3 Баллистический гальванометр
Допускается использовать баллистический гальванометр с шунтом, магнитоэлектрический или электронный интегрирующий веберметр для измерения магнитного потока от 0,1 до 10,0 мВб с погрешностью в пределах ±0,5%, веберметры с делителями напряжения для расширения пределов измерения и (или) получения отсчетов, численно равных амплитудам магнитной индукции в образце.
5.1.4 Резисторы
5.1.5 Магазины сопротивлений
5.1.6 Автотрансформатор
5.1.7 Катушка
5.1.8 Катушка
Допускается исключать из схемы (см. рисунок 1) катушку
5.1.9 Намагничивающие (I) и измерительные (II) обмотки кольцевого образца
5.1.10 Аппарат Эпштейна, применяемый для испытания образцов
ширина внутреннего окна - (32,0±0,5) мм;
высота - от 10 до 15 мм;
толщина стенок каркаса - от 1,5 до 2,0 мм;
длина участка катушки с обмоткой - не менее 190 мм;
длина катушки - (220±1) мм.
Число витков в обмотках аппарата выбирают в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
Напряженность магнитного поля, | Число витков в обмотке | |
I - намагничивающей | II - измерительной | |
От 0,2 до 1,0 включ. | 4 | 600-2000 |
Св. 1,0 " 100,0 " | 150-700 | 200-700 |
" 100,0 " 2500,0 " | 600-1500 | 20-700 |
Примечания
1 Намагничивающую обмотку из четырех витков выполняют из медных гильз толщиной 0,2-0,3 мм, расположенных вдоль каркасов. Гильзы должны иметь зазор 2-3 мм, по обе стороны которого на одинаковом расстоянии припаивают по пять выводов и, соединяя их между собой, получают начало и конец одного витка.
2 Остальные обмотки наматывают равномерно по длине каркасов катушки. Число слоев каждой обмотки на каркасах должно быть нечетным.
5.1.11 Источник питания
5.1.12 Источник сетевого переменного напряжения
5.1.13 Переключатели
6 Подготовка к проведению измерений
6.1 Обмотки кольцевого образца или аппарата Эпштейна
Полосы образца укладывают в аппарат Эпштейна, как указано на рисунке 2. Допускается фиксировать положение полос, создавая давление не более 1 кПа перпендикулярно поверхности образца вне намагничивающих катушек.
Рисунок 2 - Схема укладки полос образца
6.2 Площадь поперечного сечения образцов S, м
6.2.1 Площадь поперечного сечения
где
Плотность материала
где
6.2.2 Площадь поперечного сечения
где
где
.
6.2.3 Площадь поперечного сечения образцов
где
6.3 Погрешность определения массы образцов не должна выходить за пределы ±0,2%, наружного и внутреннего диаметров кольца - ±0,5%, длины полос - ±0,2%.
6.4 Перед измерениями должна быть проведена градуировка баллистического гальванометра для определения его постоянной
6.4.1 Сопротивление в цепи гальванометра при градуировке и последующем измерении магнитной индукции в образце должно быть постоянным. Ток в обмотке I катушки
6.4.2 При градуировке переключатели
раз.
6.4.3 Постоянную баллистического гальванометра
6.4.4 Постоянную гальванометра
где
При использовании гальванометра с шунтом постоянную
6.5 При использовании веберметра из установки исключают: переключатель
6.6 При измерении магнитной индукции в постоянном магнитном поле напряженностью менее 100 А/м проводят размагничивание образцов. Максимальная амплитуда напряженности размагничивающего поля должна превышать коэрцитивную силу образца более чем в пятьдесят раз. Амплитуда напряженности магнитного поля, при которой заканчивают размагничивание, должна быть менее 0,1 А/м.
6.6.1 При толщине листа или ленты образца менее 1,0 мм размагничивание проводят в поле частотой 50 Гц.
Переключатель
6.6.2 При толщине листа или ленты более 1,0 мм размагничивание проводят постоянным током. Переключатель
6.6.3 Время размагничивания должно быть не менее 40 с.
6.6.4 При измерении магнитной индукции в поле напряженностью менее 1,0 А/м образцы выдерживают после размагничивания 24 ч, при измерении индукции в поле напряженностью более 1,0 А/м время выдержки может быть сокращено до 10 мин.
Допускается уменьшать время выдержки при относительной разности значений индукции, полученных после нормальной и сокращенной выдержек в пределах ±2%.
6.6.5 При измерении коэрцитивной силы предельной петли гистерезиса и магнитной индукции более 100 А/м образцы не размагничивают.
6.7 Намагничивающий ток
где
Для образцов кольцевой формы среднюю длину магнитной силовой линии
В стандартных испытаниях для образца из полос
Таблица 2
Напряженность магнитного поля, А/м | Средняя длина магнитной силовой линии | |
| для изотропной стали | для анизотропной стали |
От 0 до 10 включ. | 0,95 | 0,99 |
Св 10 " 70 " | 0,97 | 0,99 |
" 70 " 200 " | 0,97 | 0,98 |
" 200 " 500 " | 0,93 | 0,96 |
" 500 " 1000 " | 0,91 | 0,95 |
" 1000 " 2500 " | 0,88 | 0,91 |
7 Порядок проведения измерений
7.1 Магнитную индукцию определяют импульсно-индукционным методом: изменяют ступенчато напряженность постоянного магнитного поля; формируют импульс напряжения в обмотке II образца, связанный с магнитным потоком, и измеряют прирост магнитной индукции баллистическим гальванометром или веберметром.
7.1.1 Переключатели
7.1.2 Коммутируют ток переключателем
7.1.3 Плавно устанавливают большее значение тока и повторяют операции, указанные в 7.1.2.
7.2 Коэрцитивную силу в замкнутой магнитной цепи определяют импульсно-индукционным методом: изменяют намагничивающий ток от значения, соответствующего коэрцитивной силе, до максимального значения и измеряют магнитный поток, который должен иметь постоянную полярность и быть вдвое меньше, чем максимальный магнитный поток для петли гистерезиса.
7.2.1 Переключатели
аз.
7.2.2 Размыкают ключ
1.
7.2.3 Размыкают ключ
.
7.2.4 Повторяют операции, указанные в 7.2.3. Выбирают два значения тока
Показания гальванометра
8 Правила обработки результатов измерений
8.1 Индукцию
где
При отсутствии катушки
где
При использовании веберметра магнитную индукцию
где
8.2 Коэрцитивную силу
где
Допускается при соблюдении условия
ь.
8.3 При использовании прямолинейной шкалы гальванометра вводят поправку
где
Тогда в формулах (5), (8) и (11) значения величины
8.4 Погрешность измерения магнитной индукции не должна выходить за пределы, указанные в таблице 3.
Таблица 3
Магнитная индукция, Тл | Погрешность измерения, % | |
для изотропной стали | для анизотропной стали |
|
От 1,0·10 | От 1,0·10 | ±5 |
Св. 1,0·10 | Св. 1,0·10 | ±3 |
“ 1,2 “ 2,0 “ | “ 1,4 “ 2,0 “ | ±1,5 |
8.5 Погрешность измерения коэрцитивной силы не должна выходить за пределы ±3%.
Текст документа сверен по:
Сталь электротехническая.
Технические условия. Методы анализа:
Сб. ГОСТов. -
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003