GOST 12119.5-98

GOST 12119.5-98 Acier électrique. Méthodes de détermination des propriétés magnétiques et électriques. Méthode de mesure des amplitudes de l'induction magnétique et de l'intensité du champ magnétique

GOST 12119.5-98
Groupe B39

NORME INTER-ÉTATS

Acier électrique

MÉTHODES DE DÉTERMINATION DES PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES ET ÉLECTRIQUES

Méthode de mesure des amplitudes de l'induction magnétique et de l'intensité du champ magnétique

acier électrique. Méthodes d'essai pour les propriétés magnétiques et électriques.
Méthode de mesure des amplitudes d'induction magnétique et de l'intensité du champ magnétique

MK 77.040.20
OKSTU 0909

Date de lancement 1999-07-01

Avant-propos

1 DÉVELOPPÉ par la Fédération de Russie, Comité technique inter-États de normalisation MTK 120 "Produits métalliques en métaux ferreux et alliages"

INTRODUIT par Gosstandart de Russie

2 ADOPTÉ par le Conseil inter-États pour la normalisation, la métrologie et la certification (procès-verbal n° 13 du 28 mai 1998)

A voté pour accepter :

3 Par décret du Comité d'État de la Fédération de Russie pour la normalisation et la métrologie du 8 décembre 1998 N 437, la norme interétatique GOST 12119 .5-98 a été mise en vigueur directement en tant que norme d'État de la Fédération de Russie à partir du 1er juillet 1999 .

4 AU LIEU DE GOST 12119–80 dans une partie de la section 5

5 RÉVISION

1 domaine d'utilisation

1.1 Cette norme spécifie une méthode pour déterminer les amplitudes de l'induction magnétique à une valeur maximale donnée de l'intensité du champ magnétique dans le mode dynamique d'inversion de l'aimantation. La méthode est utilisée lors de l'essai d'échantillons dans un circuit magnétique fermé à une fréquence d'inversion de magnétisation ne dépassant pas 50 Hz et une amplitude de champ magnétique d'au moins 100 A/m pour l'acier anisotrope et 1000 A/m pour l'acier isotrope.

1.2 Il est permis d'appliquer la méthode à des valeurs inférieures de l'intensité du champ magnétique et à une fréquence plus élevée. Dans ce cas, les valeurs des grandeurs magnétiques peuvent différer sensiblement de celles mesurées en mode statique.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 8.377−80 Système d'état pour assurer l'uniformité des mesures. Les matériaux sont magnétiques doux. Méthodes pour effectuer des mesures lors de la détermination des caractéristiques magnétiques statiques

GOST 8711−93 Instruments de mesure électriques indicateurs analogiques à action directe et leurs pièces auxiliaires. Partie 2 : Règles particulières pour les ampèremètres et les voltmètres

GOST 12119.0-98 Acier électrique. Méthodes de détermination des propriétés magnétiques et électriques. Exigences générales

GOST 13109−97 Énergie électrique. La compatibilité des moyens techniques est électromagnétique. Normes de qualité de l'énergie électrique dans les systèmes d'alimentation à usage général

GOST 21427.1−83 Tôle d'acier électrique anisotrope laminée à froid. Caractéristiques

GOST 21427.2−83 Tôle d'acier mince isotrope laminée à froid électrique. Caractéristiques

3 Exigences générales

Exigences générales pour les méthodes d'essai - selon GOST 12119 .0.

Les termes utilisés dans cette norme sont conformes à GOST 12119 .0.

4 Préparation des éprouvettes

4.1 Les éprouvettes doivent être isolées.

4.2 Les échantillons en forme d'anneaux sont assemblés à partir d'anneaux emboutis d'une épaisseur de 0,1 à 1,0 mm ou enroulés à partir d'un ruban d'une épaisseur n'excédant pas 0,35 mm et placés dans des cassettes de matériau isolant d'une épaisseur n'excédant pas 3 mm ou non -métal ferromagnétique d'une épaisseur n'excédant pas 0,3 mm. La cassette métallique doit avoir un espace.

Le rapport du diamètre extérieur de l'échantillon à l'intérieur ne doit pas être supérieur à 1,3 ; section transversale de l'échantillon - pas moins de 0,1 cm .

4.3 Les échantillons pour l'appareil d'Epstein sont constitués de bandes d'une épaisseur de 0,1 à 1,0 mm, d'une longueur de 280 à 500 mm et d'une largeur de (30,0 ± 0,2) mm. Les bandes de l'échantillon ne doivent pas différer les unes des autres de plus de ± 0,2 %. La section transversale de l'échantillon doit être comprise entre 0,5 et 1,5 cm . Le nombre de bandes dans l'échantillon doit être un multiple de quatre, le nombre minimum de bandes étant de douze.

Des échantillons d'acier anisotrope sont découpés dans le sens du laminage. L'angle entre les directions de laminage et de coupe des bandes ne doit pas dépasser 1°.

Pour les échantillons d'acier isotrope, la moitié des bandes sont coupées dans le sens du laminage, l'autre - en travers. L'angle entre les directions de laminage et de coupe ne doit pas dépasser 5°. Les bandes sont regroupées en quatre paquets: deux - à partir de bandes coupées dans le sens du laminage, deux - à travers. Des emballages avec des bandes également coupées sont placés dans des bobines parallèles de l'appareil.

Il est permis de couper des bandes sous le même angle par rapport à la direction de laminage. Le sens de laminage de toutes les bandes posées en une seule bobine doit être le même.

4.4 Les échantillons de tôles sont fabriqués de 400 à 750 mm de long. La longueur de l'écoute doit être au moins égale à la longueur extérieure du joug ; largeur de la feuille - pas moins de 60% de la largeur de la fenêtre du solénoïde. La tolérance en longueur ne doit pas dépasser ±0,5%, en largeur - ±2 mm.

La surface et la forme des feuilles doivent être conformes aux normes GOST 21427 .1 et GOST 21427 .2.

5 Équipement appliqué

5.1 Mise en place. Le schéma d'installation est illustré à la figure 1.

Figure 1 - Schéma de mesures en mode de réaimantation dynamique

Figure 1 - Schéma de mesures en mode de réaimantation dynamique

5.1.1 Le voltmètre PV pour mesurer la tension redressée moyenne doit avoir des limites de 10 mV à 100 V ; le rapport de la valeur d'amplitude à la valeur mesurée est d'au moins trois ; classe de précision non inférieure à 0,5 selon GOST 8711 . Il est permis d'utiliser un voltmètre avec une classe de précision d'au moins 1,0 lors de mesures dans des champs égaux ou supérieurs à 1000 A/m.

5.1.2 Compteur PF pour mesurer la fréquence avec une erreur ne dépassant pas ± 0,2 %.

5.1.3 La bobine T1 pour mesurer les grandeurs magnétiques doit avoir une résistance d'enroulement I pas supérieure à 5 ohms, enroulement II - pas plus de 10 ohms, inductance mutuelle pas moins de 1 mH, erreur - à ± 0,2%. L'enroulement I doit être conçu pour un flux de courant à long terme, dont la valeur efficace maximale est de 5 A pour l'appareil d'Epstein, de 1 à 5 A pour l'échantillon en anneau et de 10 A pour l'appareil en feuille.

5.1.4 La bobine T2 pour compenser le flux magnétique à l'extérieur de l'échantillon doit avoir le nombre de tours de l'enroulement I pas plus de cinquante, la résistance - pas plus de 0,05 Ohm, la résistance de l'enroulement II - pas plus de 3 Ohm. Les enroulements sont posés sur un cadre cylindrique en matériau isolant amagnétique d'une longueur de 25 à 35 mm, d'un diamètre de 40 à 60 mm. L'axe de la bobine doit être perpendiculaire au plan des lignes de force de l'échantillon lorsqu'il est fixé sur l'appareil d'Epstein. La différence relative entre les coefficients d'inductance mutuelle de la bobine T2 et de l'appareil Epstein sans échantillon ne doit pas dépasser ± 5%.

Il est permis d'exclure la bobine T2 du circuit (voir Figure 1) avec un flux magnétique à l'extérieur de l'échantillon ne dépassant pas 0,2% de celui mesuré, ou lorsqu'une correction est introduite , V, à ce flux magnétique.

Il est permis d'utiliser la bobine T2 au lieu de la bobine T1 .

5.1.5 Les enroulements de magnétisation I et de mesure II de l'échantillon annulaire T3 doivent être conformes aux exigences de GOST 8.377.

5.1.6 L'appareil Epstein pour tester les éprouvettes T3 composées de bandes doit avoir quatre bobines sur des cadres en matériau isolant amagnétique avec les dimensions suivantes, mm :

largeur de la fenêtre intérieure — (32,0±0,5) mm ;

hauteur - de 10 à 15 mm;

épaisseur de paroi du cadre - de 1,5 à 2,0 mm;

la longueur de la section de la bobine avec l'enroulement n'est pas inférieure à 190 mm;

longueur de la bobine — (220±1) mm.

Le nombre de tours dans les enroulements de l'appareil est sélectionné conformément au tableau 1.

Tableau 1

5.1.7 L'appareillage en tôle utilisé pour tester les éprouvettes T3 doit avoir un solénoïde et deux culasses. La conception des culasses doit assurer le parallélisme des surfaces en contact et la rigidité mécanique, ce qui exclut l'influence sur les propriétés magnétiques de l'échantillon. La largeur des pôles des culasses électriques en acier doit être d'au moins 25 mm, celles des alliages de précision - 20 mm. Les pertes magnétiques dans les culasses ne doivent pas dépasser 5 % de celles mesurées ; la différence relative des amplitudes du flux magnétique dans les culasses ne doit pas dépasser ± 15 %.

Il est permis d'utiliser un appareil à culasses ouvertes pour mesurer la variation relative des pertes magnétiques spécifiques, par exemple lors de l'évaluation de la tension résiduelle conformément à GOST 21427 .1.

Le solénoïde doit avoir un cadre en matériau isolant non magnétique, sur lequel est d'abord placé l'enroulement de mesure II, puis l'enroulement magnétisant I est placé avec un ou plusieurs fils.Chaque fil est uniformément posé en une couche.

La différence maximale relative des amplitudes de l'induction magnétique dans la zone de l'échantillon à l'intérieur du solénoïde ne doit pas dépasser ± 5%.

5.1.8 Alimentation pour magnétiser les échantillons, il doit disposer d'un générateur basse fréquence avec un amplificateur de puissance ou d'un régulateur de tension avec un stabilisateur de fréquence de 50 Hz. Le coefficient de tension non sinusoïdale de la source d'alimentation chargée ne doit pas dépasser 5% selon GOST 13109 . La puissance nominale de la source à une fréquence de remagnétisation de 50 Hz doit être d'au moins 0,45 kVA pour 1,0 kg de poids d'échantillon et d'au moins 0,3 kVA pour les valeurs spécifiées dans le tableau 2.

Tableau 2

Lorsqu'elle est mesurée selon 1.1, la distorsion de la forme de la courbe de tension sur l'enroulement II de l'échantillon n'est pas normalisée. Les alternances de la courbe de tension doivent être symétriques et ne pas contenir de maxima supplémentaires.

Il est permis d'utiliser un amplificateur à contre-réaction pour obtenir la forme de la courbe de flux magnétique de l'échantillon, proche de sinusoïdale. Le coefficient de non-sinusoïdalité de la forme de la courbe EMF dans l'enroulement ne doit pas dépasser 3%; la puissance consommée par le circuit de retour de tension ne doit pas dépasser 5 % des pertes magnétiques mesurées.

6 Préparation des mesures

6.1 Les échantillons provenant de bandes, de feuilles ou de formes annulaires sont connectés comme indiqué à la figure 1.

6.2 Des échantillons de bandes ou de feuilles sont placés dans l'appareil. Les échantillons des bandes sont placés dans l'appareil d'Epstein, comme indiqué sur la figure 2.

Figure 2 - Schéma de pose des bandes de l'échantillon

Figure 2 - Schéma de pose des bandes de l'échantillon

Il est permis de fixer la position des bandes et des feuilles dans l'appareil, en créant une pression ne dépassant pas 1 kPa perpendiculairement à la surface de l'échantillon à l'extérieur des bobines de magnétisation.

6.3 Calculer l'aire de la section , m , échantillons :

6.3.1 Superficie de la section , m , pour les éprouvettes annulaires d'un matériau d'une épaisseur d'au moins 0,2 mm, calculée par la formule

, (une)

où - masse de l'échantillon, kg ;

- diamètres extérieur et intérieur de l'anneau, m ;

— masse volumique du matériau, kg/m .

Densité du matériau , kg/m , sont sélectionnés selon l'annexe 1 de GOST 21427 .2 ou calculés par la formule

, (2)

où et - fractions massiques de silicium et d'aluminium,%.

6.3.2 Aire de la section , m , pour les éprouvettes annulaires d'un matériau d'une épaisseur inférieure à 0,2 mm, calculées par la formule

, (3)

où est le rapport de la densité du revêtement isolant à la densité du matériau de l'échantillon,

où - densité d'isolation, prise égale à 1,6 10 kg/m pour revêtement inorganique et 1.1 10 kg/m - pour le bio ;

- facteur de remplissage, déterminé comme spécifié dans GOST 21427 .1

.

6.3.3 Aire de la section S, m , échantillons composés de bandes pour l'appareil d'Epstein, calculés par la formule

, (quatre)

où — longueur de bande, m.

6.3.4 Aire de la section , m , l'échantillon de feuille est calculé par la formule

, (5)

où - longueur de feuille, m.

6.4 L'erreur dans la détermination de la masse des échantillons ne doit pas dépasser ±0,2%, les diamètres extérieur et intérieur de l'anneau - ±0,5%, la longueur des bandes - ±0,2%.

6.5 Les mesures à une valeur d'amplitude d'induction magnétique inférieure à 1,0 T sont effectuées après démagnétisation des échantillons dans un champ de fréquence 50 Hz.

Réglez la tension correspondant à l'amplitude de l'induction magnétique d'au moins 1,6 T pour l'acier anisotrope et 1,3 T pour l'acier isotrope, puis réduisez-la progressivement.

Le temps de démagnétisation doit être d'au moins 40 s.

Lors de la mesure de l'induction magnétique dans un champ d'une intensité inférieure à 1,0 A/m, les échantillons sont conservés après démagnétisation pendant 24 heures ; lors de la mesure de l'induction dans un champ d'une intensité supérieure à 1,0 A / m, le temps d'exposition peut être réduit à 10 minutes.

Il est permis de réduire le temps d'exposition avec une différence relative entre les valeurs d'induction obtenues après des expositions normales et réduites, à ± 2%.

6.6 Tension , V, pour des valeurs données de l'amplitude de l'intensité du champ magnétique , A/m et fréquences d'inversion de magnétisation , Hz, calculé par la formule

, (6)

où - inductance mutuelle de la bobine T1 , H ;

- le nombre de spires de l'enroulement de l'échantillon I ;

- résistance active de l'enroulement II de la bobine T1 et du voltmètre PV , Ohm ;

est la longueur moyenne de la ligne de champ magnétique, m.

Pour les échantillons annulaires, la longueur moyenne de la ligne de champ magnétique , m, calculé par la formule

, (sept)

où - diamètres extérieur et intérieur de l'anneau, m.

Dans les tests standard pour un échantillon de bandes, la longueur moyenne , m, est pris égal à 0,94 m. S'il est nécessaire d'améliorer la précision de la détermination des grandeurs magnétiques, la valeur choisir dans le tableau 3.

Tableau 3

Pour un échantillon de feuille, la longueur moyenne de la ligne de champ magnétique , m, est déterminé par les résultats de la certification métrologique de l'installation.

6.7 S'il n'y a pas de bobine T2 , calculez la correction , V, due au flux magnétique à l'extérieur de l'échantillon, selon la formule

, (huit)

où est la fréquence de remagnétisation, Hz ;

- le nombre de spires des bobinages de l'échantillon T2 ;

est la section transversale de l'échantillon, m ;

— constante magnétique, H/m ;

- surface de la section transversale de l'enroulement de l'échantillon II, m ;

- amplitude du courant, A.

amplitude du courant , A, calculé à partir de la valeur rectifiée moyenne de la FEM , V, induit dans l'enroulement II de la bobine T1 avec l'enroulement I allumé dans le circuit magnétisant, selon la formule

, (9)

où est la fréquence de remagnétisation, Hz ;

— inductance mutuelle de la bobine, H ; pas plus de 1 10 M.

7 Procédure de mesure

7.1 L'amplitude de l'induction magnétique à une valeur donnée de l'amplitude du champ magnétique est déterminée par la méthode d'induction.

7.2 L'interrupteur S1 est en position 1 ; régler la tension ou ( + ), V, dans l'enroulement II de la bobine T1, la fréquence de remagnétisation , Hz.

7.3 Tourner l'interrupteur S1 en position 2 et déterminer la tension , V, sur l'enroulement de l'échantillon II.

7.4 Remettre l'interrupteur S1 en position 1 et répéter l'opération pour la valeur de tension suivante , À.

8 Règles de traitement des résultats de mesure

8.1 Amplitude de l'induction magnétique , T, calculé par la formule

, (Dix)

où ; — voir 6.7 ;

- le nombre de tours de l'enroulement de l'échantillon II ;

- la résistance active totale des enroulements II de la bobine T2 et de l' échantillon T3, Ohm ;

- résistance active du voltmètre РV , Ohm.

8.2. L'erreur de mesure de l'amplitude de l'induction magnétique des échantillons de bandes et de formes annulaires ne doit pas dépasser les valeurs indiquées dans le tableau 4.

Tableau 4

Sur une installation avec un appareil en tôle, l'erreur de mesure de l'induction magnétique ne doit pas dépasser ± 3 %.



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publication officielle
Acier électrique.
Caractéristiques. Méthodes d'analyse :
Assis. GOST. -
M. : Maison d'édition des normes IPK, 2003