Уровень нескомпенсированного сигнала катушки при отсутствии образца и напряженности магнитного поля, равной значению коэрцитивной силы по индукции, не должен быть более 1 % значения остаточной индукции. Пример схемы включения и расположения секций катушки приведен на чертеже рекомендуемого приложения 2.
Требования к баллистическому гальванометру — по п. 2.3.3.
Требования к веберметрам — по п. 2.3.4.
При измерении магнитной индукции у торца образца (см. черт. 5) применяют два ферромагнитных преобразователя Холла, которые располагают в зазорах между полюсными наконечниками электромагнита и образцом. Суммарный немагнитный зазор с каждой стороны образца не должен превышать 0,25 мм.
Измеритель магнитной индукции с ферромагнитными преобразователями Холла, применяемый в устройствах с магнитной цепью, неполностью замкнутой ферромагнитным магнитопроводом, должен обеспечивать погрешность измерений, не превышающую значения, указанные в п. 5.14.
ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЯМ
Перед установкой образца в устройства, в которых образец с электромагнитом образует замкнутую ферромагнитную цепь, определяют площадь поперечного сечения образца измерением линейных размеров с последующим вычислением. Погрешность измерений линейных размеров не должна превышать 0,2%.
При измерениях в устройствах, в которых образец с электромагнитом составляет замкнутую ферромагнитную цепь, на образце размещают измерительную обмотку. Измерительную обмотку располагают симметрично относительно торцевых полюсных поверхностей образца. Несимметричность не должна быть более 1 мм. Расстояние от поверхности образца до внешней стороны проводников измерительной обмотки не должно превышать 0,3 мм. Отводящие провода должны быть свиты.
При измерении магнитного поля преобразователем Холла, центр которого при помещении преобразователя Холла над измерительной обмоткой для определения индукции оказывается на расстоянии, большем 1,5 мм от боковой поверхности образца литых и металлокерамических материалов и 2,5 мм от боковой поверхности феррита, измерительную обмотку разделяют на две части с одинаковым числом витков и размещают их симметрично сторонам преобразователя Холла, а преобразователь Холла располагают так, чтобы расстояние его центра от поверхности образца не превышало 1,5 мм для литых и металлокерамических материалов и 2,5 мм — для ферритов.
Образец с измерительной обмоткой устанавливают в электромагните и плотно зажимают полюсными наконечниками электромагнита. Измерительную обмотку подключают к баллистическому гальванометру или веберметру. Для образцов длиной от 4 до 15 мм баллистические гальванометры допускается применять только при измерении магнитной индукции по п. 4.1.5.3.
Измерительную катушку располагают на боковой поверхности образца симметрично относительно полюсных поверхностей электромагнита так, чтобы ее ось совпадала с направлением магнитного поля. Отклонение оси катушки от направления магнитного поля не должно превышать 4°. Расстояние h (см. черт. 6) от •оси катушки до поверхности образца литых и металлокерамических материалов не должно превышать 1,5 мм, а для ферритов — 2,5 мм.
/—полюсные наконечники электромагнита; 2—измеритель напряженности магнитного поля;3—образец; D, I, А—см.
пп. 1.3 и 3.4
Черт. 6
Потенциалометрическую катушку' располагают так, чтобы крайние ее витки по всему их периметру находились на расстоянии не более 1,5 мм от боковой поверхности образца литых и металлокерамических материалов и не более 2,5 мм — для ферритов.
Пластину преобразователя Холла располагают у поверхности образца симметрично относительно полюсных поверхностей электромагнита, перпендикулярно к направлению магнитного поля. Неплоскоість пластины от направления, перпендикулярного к оси образца, не должно превышать 4°. Расстояние h от центра преобразователя Холла до поверхности образца литых и металлокерамических материалов не должно превышать 1,5 мм и 2,5 мм — для ферритов.
Значения магнитной индукции и напряженности магнитного поля в любой точке кривой размагничивания при намагничивании постоянным током определяют после предварительной магнитной подготовки, производимой не менее чем трехкратной коммутацией тока, создающего максимальное намагничивание.
При использовании импульсного намагничивания для магнитной подготовки образец намагничивают полем, создаваемым импульсным током, затем изменяют направление импульсного тока, и образец перемагничивают повторным импульсом тока. Такую операцию повторяют не менее трех раз.
При использовании плавно меняющегося тока или магнитной подготовки образец перемагничивают двумя циклами изменения тока.
Температура образцов при испытаниях должна быть от 10 до 35°С для литых и металлокерамических материалов и от 15 до 25°С— для ферритов.
Измерения должны выполнять операторы, аттестованные в порядке, установленном руководством предприятия.
ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Определение кривой размагничивания в устройствах, в которых образец и магнитопровод образуют замкнутую ферромагнитную цепь.
Кривую размагничивания, остаточную магнитную индукцию и коэрцитивную силу следует определять с использованием:
постоянного тока по пп. 4.1.2—4.1.7 (см. черт. 1);
импульсного намагничивания по пп. 4.1.2, 4.1.3, 4.1.8 и 4.1.9і (см. черт. 2);
перемагничивания образцов плавно меняющимся током no- п. 4.1.10 (см. черт. 3 и 4).
При измерении магнитных параметров и определении магнитных характеристик образцов на установках по схемам, приведенным на черт. 1 и 2, и использовании для измерения напряженности магнитного поля измерительных катушек напряженность магнитного поля определяют по величине отклонения указателя гальванометра или веберметра, подключенного к измерительной или потенциалометрической катушке, при удалении катушки от поверхности образца в такое место, где магнитное поле в направлении оси образца не превышает 0,08 кА/м.
При намагничивании постоянным током для определения магнитной индукции в любой точке кривой размагничивания предварительно измеряют магнитную индукцию, соответствующую максимальней напряженности намагничивающего поля (см. п. 2.2.2). Для этого в намагничивающей обмотке, электромагнита устанавливают ток, создающий необходимую максимальную напряженность магнитного поля, коммутируют ток не менее трех раз, затем измеряют значения максимальной магнитной индукции. Значение максимальной магнитной индукции определяют по отклонению указателя баллистического гальванометра или веберметра, подключенного к измерительной обмотке, намотанной на образце, при изменении направления намагничивающего тока и неизменном его значении. Значение тока три изменении направлений не должно отличаться более чем на 0,5% установленного значения.
Максимальную магнитную индукцию Вшах определяют не менее трех раз и за окончательный результат принимают среднее- арифметическое значение. При определении значений магнитной, индукции в ряде точек кривой размагничивания на образце, установленном в электромагните, Втах допускается определять только в начале измерений, а при измерениях в следующих точках поддерживать неизменным в пределах 0,5% значения тока, создающего намагничивающее поле.
Остаточную индукцию Вг определяют при скачкообразном изменении тода от максимального значения до нуля. Пр» этом изменении магнитной индукции АВГ определяют по отклонению указателя гальванометра или веберметра а(г
При определении остаточной магнитной индукции напряженность остаточного магнитного поля при отсутствии тока не должна превышать 0,4 кА/м. Если напряженность поля больше, то необходимо скомпенсировать остаточное поле, для чего скачкообразно изменяют ток до значения, при котором напряженность магнитного поля не будет превышать 0,4 кА/м. Допускается остаточную магнитную индукцию определять линейным интерполированием между двумя точками участка предельной петли гистерезиса, соответствующими положительному и отрицательному значениям напряженности магнитного поля, не более 5% Нев-
Значения магнитной индукции в любой точке кривой размагничивания определяют одним из способов, приведенных ниже.
В обмотке электромагнита устанавливают ток, соответствующий напряженности магнитного поля в измеряемой точке на- кривой размагничивания Д,. Производят магнитную подготовку образца в соответствии с п. 3.7. Значение магнитной индукции В, определяют по величине отклонения указателя баллистического гальванометра или веберметра а(і) при скачкообразном изменении* напряженности магнитного поля от Hmsx до Ні.
Для уменьшения нагрева намагничивающих катушек при большом числе измерений допускается значения магнитной индукции определять в любой точке кривой размагничивания В,- по величине отклонения указателя гальванометра или веберметра а у при скачкообразном изменении тока от значения, соответствующего остаточной индукции Вт (см. и. 4.1.4), до значения тока, соответствующего напряженности магнитного поля в измеряемой точке кривой размагничивания Ні.
Значения магнитной индукции образцов длиной от 4 до 15 мм при любой площади поперечного сечения и образцов длиной более 15 мм при площади поперечного сечения более 5 см2 в любой точке кривой размагничивания при использовании баллистического гальванометра производят следующим образом.
В обмотке электромагнита устанавливают ток, соответствующий напряженности магнитного поля в измеряемой точке на кривой размагничивания //,. Производят магнитную подготовку по п. 3.7. Значение магнитной индукции Bi определяют по отклонению указателя баллистического гальванометра либо веберметра при скачкообразном изменении напряженности магнитного поля ОТ Н{ ДО Нтах-
Коэрцитивную силу по индукции Нсв определяют измерением магнитной индукции и напряженности магнитного поля в двух точках на кривой размагничивания, в которых отклонение гальванометра или веберметра при измерениях индукции соответ- ствуют в первой точке ав< , во второй 2" >
где аср(Втах) —среднее значение отклонения указателя гальванометра или веберметра при определении максимальной магнитной индукции Втах, измеренной по п. 4.1.3. При этом а'в и aj не дол-
a ^Btnax)
жны отличаться от значения — более чем на 5% этого
значения.
Постоянные баллистического гальванометра и веберметра определяют раздельно при включении в цепь измерительной •обмотки для измерения магнитной индукции Св и измерительной катушки для определения напряженности магнитного поля Сн. Гальванометр или веберметр градуируют в единицах магнитного потока при помощи образцовой катушки взаимной индуктивности. Градуировку производят не менее чем при трех различных значениях тока в первичной обмотке катушки взаимной индуктивности. Значение токов выбирают так, чтобы отклонения указателя гальванометра или веберметра находились вблизи точек, соответствующих 0,4; 0,6; 0,8 длины шкалы гальванометра или веберметра по одну сторону от нулевой отметки. Отклонения указателя гальванометра или веберметра должны быть в ту же сторону, что при •определении магнитных характеристик. При определении постоянной Св испытуемый образец может находиться в элекртомагните или вне его. При включении тока в первичной обмотке катушки взаимной индуктивности выполняют не менее трех отсчетов при каждом из значений тока. Из отклонений, полученных при данном значении тока, вычисляют среднее арифметическое. Погрешность определения постоянной гальванометра или веберметра не должна превышать 1%.
Остаточную магнитную индукцию при использовании импульсного намагничивания определяют по отклонению указателя гальванометра или веберметра при перемагничивании образца магнитным полем импульсного тока.
Длительность переднего фронта импульса намагничивающего тока должна быть не менее 2 мс. Кривая тока должна быть апериодической. Образец, предварительно намагниченный импульсным током, перемагничивают импульсом тока, имеющим направление, обратное току, создавшему первоначальное намагничивание. Изменение магнитного состояния образца в процессе первоначального намагничивания характеризуется участком О—1—2 петли гистерезиса, а в процессе перемагничивания — участком 2—3—4—5—6 (см. черт. 7)
Значения магнитной индукции Bit соответствующие напряженности магнитного поля от нуля до коэрцитивной силы, оп- ределяют по отклонению указателя баллистического гальванометра или веберметра при одновременном изменении направления? тока намагничивания в импульсе и постоянного тока размагничивания. Для этого по обмотке намагничивания пропускают импульсный ток намагничивания и после его уменьшения до нуля устанавливают постоянный ток в обмотке размагничивания, соответствующий напряженности магнитного поля в измеряемой точке- на кривой размагничивания. При этом магнитное состояние испытуемого образца характеризуется точкой 2' на кривой размагничивания.
Затем по обмотке намагничивания пропускают импульс тока в направлении, обратном первоначальному, и одновременно изменяют направление постоянного тока в обмотке размагничивания без изменения его абсолютного значения. В результате этих операций изменение магнитного состояния испытуемого образца будет характеризоваться участком 2'—3—4—5—5' кривой гистерезисного цикла. Отклонение указателя баллистического гальванометра или веберметра будет пропорционально удвоенному значению магнитной индукции в измеряемой точке Bi.
