GOST 12119.6-98

GOST 12119.6-98 Acier électrique. Méthodes de détermination des propriétés magnétiques et électriques. Méthode de mesure de la perméabilité magnétique relative et des pertes magnétiques spécifiques par un pont à courant alternatif

GOST 12119.6-98
Groupe B3

NORME INTER-ÉTATS

Acier électrique

MÉTHODES DE DÉTERMINATION DES PROPRIÉTÉS MAGNÉTIQUES ET ÉLECTRIQUES

Méthode de mesure de la perméabilité magnétique relative
et les pertes magnétiques spécifiques par le pont AC

acier électrique. Méthodes d'essai pour les propriétés magnétiques et électriques.
Méthode de mesure de la perméabilité magnétique relative
et pertes magnétiques spécifiques par pont alternatif

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 .6-98 a été mise en vigueur directement en tant que norme d'État de la Fédération de Russie à partir du 1er juillet 1999 .

4 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS

5 RÉVISION

1 domaine d'utilisation

1.1 Cette norme établit une méthode pour déterminer les composantes réelles et imaginaires de la perméabilité magnétique relative complexe, qui caractérise les propriétés magnétiques d'un matériau, aux harmoniques fondamentaux de l'intensité du champ magnétique et de l'induction magnétique, ainsi que les pertes magnétiques spécifiques avec un courbe de flux magnétique proche de la sinusoïdale. La détermination de la perméabilité magnétique est effectuée à induction jusqu'à 1,0 T.

1.2 La méthode est utilisée dans la gamme de fréquences de 0,05 à 10 kHz avec une amplitude d'induction magnétique de 0,1 à 1,2 T pour l'acier isotrope et de 0,1 à 1,6 T pour l'acier anisotrope et avec des pertes magnétiques spécifiques ne dépassant pas 50 W/kg.

2 Références normatives

Cette norme utilise des références aux normes suivantes :

GOST 6746−94 Mesures de capacité électrique. Exigences techniques générales

GOST 10160−75 Alliages magnétiques doux de précision. Caractéristiques

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

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

GOST 23737−79 Mesures de résistance électrique. Spécifications générales

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 pour essai

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 - pas moins de 0,1 cm .

Les éprouvettes en forme d'anneau doivent satisfaire aux exigences indiquées dans le tableau 1.

Tableau 1

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.

5 Équipement appliqué

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

Figure 1 - Schéma de mesures par la méthode du pont

Figure 1 - Schéma de mesures par la méthode du pont

5.1.1 Voltmètre pour mesurer l'amplitude de l'induction magnétique, elle doit avoir une limite de mesure de 1 à 100 V, une résistance d'entrée d'au moins 1,0 MΩ, une erreur de mesure dans la plage de fréquences de 0,05 à 10 kHz à ± 0,5 %.

5.1.2 Compteur THD pour mesurer le coefficient harmonique de 0,1 à 10% avec une erreur de ±10%.

5.1.3 Magasin de résistance pour équilibrer le pont en termes de composante active de conductivité, il doit avoir une limite supérieure de 10 ou 100 kOhm ; constante de temps caractérisant la réactivité résiduelle, pas plus de 2 µs ; classe de précision non inférieure à 0,1 selon GOST 23737.

5.1.4 Magasin de réservoir pour équilibrer le pont en termes de composante réactive de conductivité, il doit avoir une limite supérieure d'au moins 1 μF, la tangente de perte diélectrique n'est pas supérieure à 1 10 , contrôle de capacité en douceur et classe de précision non inférieure à 0,2 selon GOST 6746.

5.1.5 Générateur doit avoir une tension de sortie de 10 mV à 5 V, une plage de fréquences (0,05-10 kHz), une résistance de charge ne dépassant pas 5 kOhm, un coefficient harmonique de la tension de sortie ne dépassant pas 0,1%.

5.1.6 Amplificateur doit avoir une tension de sortie nominale d'au moins 25 V, une puissance de sortie nominale d'au moins 100 VA, un coefficient harmonique à une charge résistive à une puissance nominale d'au plus 0,5 %.

5.1.7 Indicateur de tension pour déterminer l'équilibre du pont, il doit avoir une sensibilité d'au moins 0,1 div/μV, une sélectivité par rapport au troisième harmonique d'au moins 50 dB ; gamme de fréquences 0,05-10 kHz.

5.1.8 Fréquencemètre pour mesurer la fréquence avec une erreur de ±0,2 %.

5.1.9 Filtre pour protéger l'indicateur de tension contre les surcharges, il doit fournir une suppression des harmoniques supérieures d'au moins 30 dB.

5.1.10 Exemples d'enroulements magnétiser (I) et mesurer (II) doivent avoir le même nombre de tours.

5.1.11 Comparateur magnétique pour comparer les courants des magasins et avec un courant magnétisant, il doit avoir un circuit magnétique annulaire constitué d'un ruban d'alliage de grade 79NM d'une épaisseur de 0,02-0,05 mm selon GOST 10160 ; diamètre intérieur d'au moins 60 mm, section transversale d'au moins 0,5 cm . Le circuit magnétique est placé dans une cassette non magnétique, sur laquelle l'enroulement indicateur IV est uniformément enroulé en une couche avec un fil PEV-2 d'un diamètre de 0,1 à 0,15 mm; puis un écran est appliqué ; les enroulements II, III y sont enroulés avec un double fil et l'enroulement I avec un faisceau avec un nombre de fils d'au moins cinq, d'un diamètre de 0,7 à 0,8 mm de la marque PEV-2. Chaque enroulement doit être enroulé régulièrement autour du périmètre du circuit magnétique et occuper un nombre entier de couches.

Le rapport du nombre de spires de l'enroulement II ou III au nombre de spires de l'enroulement I doit être de 76 à 50 Hz et de 16 aux fréquences plus élevées. Il est recommandé de choisir le nombre de tours d'enroulement I égal à 4 et 19 avec le nombre de tours d'enroulements II et III - 304.

6 Préparation des mesures

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

6.2 Les échantillons des bandelettes sont placés dans l'appareil d'Epstein comme indiqué à 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 dans l'appareil en créant une pression ne dépassant pas 1 kPa perpendiculairement à la surface de l'échantillon à l'extérieur des bobines d'aimantation.

6.3 Aire de la section , m , les échantillons sont calculés comme suit :

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 est la 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 d'isolation à la densité du matériau,

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 transversale des éprouvettes , m , composé de bandes, pour l'appareil d'Epstein est calculé par la formule

(quatre)

où — longueur de bande, m.

6.4 L'erreur de 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 Pour voltmètre , étalonné en valeurs moyennes redressées, tension , V, correspondant à l'amplitude donnée de l'induction magnétique , T et fréquence de remagnétisation , Hz est calculé par la formule

(5)

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

6.7 Pour voltmètre , calibré dans les valeurs de fonctionnement de la tension sinusoïdale, la valeur de , V est calculé par la formule

(6)

6.8 Si le flux magnétique à l'extérieur de l'échantillon dépasse 0,2 % de la valeur mesurée, calculer la correction , V, selon la formule

(sept)

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

- constante magnétique égale à 4 10 , H/m;

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

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

- amplitude du courant, A.

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

(huit)

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, il est permis de choisir la valeur du tableau 2.

Tableau 2

amplitude du courant , A est calculé en fonction de l'amplitude de la chute de tension , V aux bornes de la résistance , Ohm, inclus dans le circuit magnétisant, selon la formule

(9)

6.9 Lors de la détermination des pertes magnétiques spécifiques dans l'appareil d'Epstein, il convient de prendre en compte l'inhomogénéité de l'aimantation des parties d'angle du circuit magnétique en introduisant la masse effective de l'échantillon , kg, calculé pour les échantillons de bandes selon la formule

(Dix)

est la masse de l'échantillon, kg ;

— longueur de bande, m.

7 Procédure de mesure

7.1 La détermination de la perméabilité magnétique relative complexe et des pertes magnétiques spécifiques par la méthode du pont est basée sur la mesure de la conductivité active et de l'inductance mutuelle de l'échantillon.

7.2 Régler la fréquence d'inversion , Hz, tension , À.

7.3 Augmentez la sensibilité de l'indicateur de tension jusqu'à ce qu'une ellipse ou une droite oblique apparaisse sur son écran. Ajuster la capacité du magasin , puis stocker la résistance à la valeur de tension minimale à l'entrée de l'indicateur, tandis que l'écran doit avoir une ligne horizontale droite.

7.4 Répétez les opérations de 7.3 avec la prochaine augmentation de la sensibilité de l'indicateur.

7.5 L'opération est terminée si une modification des paramètres du magasin de ±(0,2−0,3) % entraîne l'apparition d'une tension à l'entrée de l'indicateur. Déterminer les lectures du magasin , ohms et , F.

7.6 Définir la prochaine valeur de tension supérieure , B et répéter les opérations spécifiées en 7.2-7.5.

8 Règles de traitement des résultats de mesure

8.1 Conduction active , cm et inductance mutuelle , H est calculé par les formules :

; (Onze)

, (12)

où — fréquence angulaire, rad/s ;

- le nombre de spires de l'enroulement I du comparateur ;

- le nombre de spires des enroulements II, III du comparateur ;

- résistance active de l'enroulement de l'échantillon II, Ohm ;

- résistance active de l'enroulement II du comparateur, Ohm ;

- voir 7.5.

8.2 Composantes réelles et imaginaires de la perméabilité magnétique relative complexe et calculé par les formules :

(13)

(Quatorze)

où est la longueur de la ligne de champ magnétique, déterminée comme spécifié en 5.7, en m ;

est l'aire de la section transversale de l'éprouvette, déterminée comme spécifié en 6.3, en m ;

- le nombre de tours des enroulements de l'échantillon ;

- constante magnétique égale à 4 ·Dix , H/mois

.

8.3 Pertes magnétiques , W est calculé par la formule

(quinze)

où — conductivité active, Sm ;

- tension calculée par la formule (6), V.

8.4 Pertes magnétiques spécifiques , W/kg calculé par la formule

(16)

où est la masse effective de l'éprouvette, déterminée comme spécifié en 6.9, en kg.

8.5 Incertitude de mesure , , doit être en dehors de ±3 %.

Le texte du document est vérifié par :
publication officielle
Acier électrique.
Caractéristiques. Méthodes d'analyse :
Assis. GOST. -
M. : Maison d'édition des normes IPK, 2003