JJG 407-86 电工纯铁标准样品试行检定规程.pdf

中华人民共和国国家 计 量 检 定 规 程电工纯铁标准样品J J G 4 0 7 -8 6 又 试行 )目录一技术要求 “ . “ ” “ “ “ “ ” 一” ” “ 一( 1 )二检定条件 “ . . ” ” ， ， . . ， ” ” . “ 。 “ “ “ “ ” ( 2 ) ( 一)检定用设备 “ ” ， ” “ ” ” ” ” ” “ ” ” “ 一 ( z ) 二)枪定环境条件 “ ” “ 一 ” “ ” . .” ” 二 ” : ( 3 )三检定项目 ” ” ， ” “ ” . 。 ” . “ ，. ( 3)四检定力法 ” “ ” ” “ ” ” “ “ 一，一( 3) ( 一 )矫顽 力值的J l 9 量” ， “ “ “ ” 一 ” ” “ “ 一 ” ”( 3 ) ( 二)磁感应强度的测量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 5 )五检定结果处理和检定周期” ” ” ” ” ” ” 一 ( 9)附 录I名同 术 w i 及 定 义“ ” . ” “ ” ” ” “ “ ” ” ” ” c 1 o )附录z 矫顽力检定、检定证书格式 ， “ ” “ “ ” ” ( 1 1 )附录 3 磁感应强度检定、检定证书格式 “ ” “ “ 一( 1 2 )附录 4 矫do;力检定原始记录格式 ” “ ” 。 。 ” ” ” 一( 1 3 )附 录5 磁感 应强 度检定原 始记 录格式 ” ” “ ， ，. “ “ “ ” 一 ( 1 4 )、.今奉毒备电 工 标 准 样 检定规品 试 行V e r i f i c a t i o n Re g u l a t i o n S t a n d a r d S p e c i me n E le c t r i c a l I r o n，峥崎峥峥峰峥峥峥全宁， t o J 。 ，圣 J J G 4 0 7 - 8 6全气如如如和如如如今. 矿 本检定规程经国 家计量局于1 9 8 6 年2 月3 日 批准， 并自1 9 8 7 年1 月1 日起施行。归口单位:中国计最科学研究院起草单位:中国计量科学研究院本规程技术条文由起草单位负 责解释。本规程主要起草人. 王京平( 中国计量 科学 研究院)J J G 4 0 7 - 8 8共1 5 页第 1贞电工纯铁标准样品试行检定规程 水规程适 用于新 制造、 使用中的电工用纯铁板材以 及各种纯铁型材制备的条形标准样品直流磁特性的检定。 本规程所述的检定方法， 对于其他电工钢样品的检测亦可参照执行。 一技 术要求 1 标准样品是用于校准同类测量装置， 并对其误差进行评定.它不作为材料性能的鉴定。 2 标准样品可以 是圆形、正方形或矩形截面的棒样，也可由条片组成。 3 标准样品应有型号和编号等标志，必要时应有 制造厂标志. 4 标准样品长度为 ( 2 0 0. 2 5 0 ) m m，其横向 尺 寸:对截面为圆形的样品直径为1 0 士 0 , 2 m m ， 对截面为矩形的样品 厚度为( 2 ti4 ) m m ,宽 度 为2 0 士 0 , 2 m m , 5 标准样品 的主要磁性能及技术要求应符合表1 的规定。电工纯铁磁性能范围及技术要求磁性等 级d 级矫顽力 ( A / m)磁感应强度 ( T )标准 样品磁性年 稳定性 优于 ( 肠 )磁 参 量总不确定 度 ( 帕 )B sB 1 oI B s sBs s B, o o8 8 , 0 -8 4 , 01 , 4 0 1 , 8 0 1 , 8 21 一 7 71 , 8 0生 , 81 - 2! 8 4 , 02 4 , 0 注.表中B o . B 1 o B -为标定磁场下的磁感应(a ,其角标代表该数字乘L4 lo 2 A / m的磁场 值。6 标准 样品表面应光洁，无毛刺、锈蚀和裂纹 ，沿整个样品长度应有均匀的横截面积，且最大和最小截面积之差不超过 5 %.共i s 页第 2 页3 7 V 4 0 7 - - s s 二检 定 条 件 ( 一)检 定 用 设 备 7 螺线管 产生最 大磁化场不小于2 . 5 x l 0 n / m ，在中心1 i 5 0 m m 范围内，磁场不均匀度不大于0 , 5 % .校准磁场常数误差 不大于0 . 2 沁. S 矫顽力抛移线圈 抛移线圈应绕在非磁性的绝缘骨架上，其匝数根据测量电路灵敏度确定.线圈最内层距样品表面距离不大于 l O mm，线圈 长度不大于样品长度 的 5 %.抛移线圈的始末位置应固定，且线圈终止处的样品磁场可以忽略。 9 磁导计 磁导计作为测量样品 磁感应强度的磁化装置应符合下列要求: 9 . 1磁导计的双扼软铁用优质软磁材料制成，其截面积应比样品截面大2 0 倍以上. 在磁化绕组中心处 1 5 0 m m范围内， 磁场轴向的不均匀度不大于0 . 5 %. 9 . 2磁场测量线圈有 扁平和圆形两种，分别用于条形样品 和棒形样品.扁平线圈置于样品表面，圆形线圈绕 ( 套)在样品中心处，线圈轴线应与样品轴线重合。圆形线圈分内外两层，匝数相等，串联反接.扁平线圈轴线距样品表面距离不大于 2 . 5 mm .圆线 圈长不大于1 0 0 m m ,扁平线圈宽不大于2 0 m m .测量线圈引出线应绞合. 9 . 3磁感应强度测量线圈用O . l m m左右的绝缘 导线绕在样品中部或绝缘骨架上 ( 此时应进行磁感应强度气隙磁通 修正) ，引出线应纹合，线圈匝数可根据测量电路的灵敏度或所测磁 感 应 强度范围确定 。 1 0 冲 击检流计 要求其自由振动周期不小于 1 8 s ,测量电路 的磁通冲击常数应小于 5 x 1 0 - 0 Wb j m m. 1 1 直流电流表 其准确度不低于。 . 2 级.J J G 4 0 7 -9 8共1 5 页第 3贾 1 2 电源 采用直流可调稳压电源， 其稳定 度和功率应 能保证在一 分钟内磁化电 流的变化不超过。 . 2 %，能满足所需的最大磁化电 流，并能在冲击状态下工作. ( 二)检 定 环 境 条 件 1 3 在直流磁化条件下进行标准样品的矫顽力 和磁感应强度值的检定。 1 4 检定环境温度 2 3 1 5 C，相对湿 度(8 0 Y. 1 5 螺线管轴线应垂直磁子午线，且样品轴 线 与磁 场轴线应重合，几何中心相对偏离不大于5 m m ,测 量回跻的引线均为双股导线或同轴导线，引出线应绞合.用于校准常数的标准互感线圈应远离磁场源安装，以 不影响检定误差为限.冲击检流计应水平放置，并与读数标尺保持 1 . 5 -2 m的距离.三检定 项目 1 6 在开磁路中进行矫顽力值的测定，在闭磁路 ( 借助于磁扼衔铁)中进行磁感应强度值的测定。 必要时也可测量磁滞回线 所定义的其他参量.纯铁标准样品磁导率值的侧量可参照J J 0 3 5 4 -8 4 .四位定 方法 ( 一)娇顽力位的浏全 1 7 标准样品矫顽力H c i 的IIV Il 量采用开磁路抛移线圈 冲击法，原理线路如 图 1 . 1 8 测量步骤 1 8 . 1 将样品 用夹具 放入螺线管内，并使样品 中心位于螺线管中心处，然后将测量线圈套在样品中部。 1 8 . 2将开关S , , S : 和S ,闭合，接通电源，调节 R, ，使样品磁化至饱和。通常饱和磁化场不小于 2 0 k A / m,磁场强度 H对应的电流共巧页 第4 页J J G 4 0 7 -8 S 图 1 抛移线圈冲击法原理线路 5 。 一测最样品，S 一螺线管， N B -测量线圈，S ， 一电 流换向开关; S : 一电流表A短路开关多S, 。 一检流 训 一 短路开关， A ， 一多量程直流 安培表IA一多是程直流毫安表， R, , R: 一电流调节电阻，R，一 检流计串联电阻， 石 一直流电 源，G 一冲击检流 计值按式 ( 1 )计算. H-心( 1 )式中. K -娜线管常数 ( 1 / m ) , H -磁场强度 ( A/ m) , 1 8 . 3按式 ( 1 )调定所需的磁化电流后， 在饱和磁场下对样品进行磁锻炼 ( 亦称稳磁) ，然后将电 流缓慢、平稳地减至最小 ( 此时 所对应的磁场强 度应小于2 0 A / m ) ,随后断开电 流。 1 8 . 4打开S z ， 将S ， 换向，并逐渐增加电 流，然后打开S ， 使得抽出线圈时的检流计偏转为零.设此时的电流值为1 0 , 按式 ( 2 )计算标准样品的内察矫顽力. Hc a = K I , ( 2 )式中; I , 一 对应样品 矫顽 力时螺线管的电 流值 ( A ) , H c a 内察矫顽力 ( A / m) .J J G 4 m- a s共巧页第5页 ” 允许采用内插法测量矫顽力值.即 在反向 增大电流并抛 移线圈时，观察检流计相对于标尺零点的正向偏转a ; 和负向偏 转 a Q ,要求在测量电路的最大灵敏度下a , , a s 的最大偏转格数不 得超过检流计 标 尺 的， 。 个 分 格 ， 。 : 、 。 :对 应 之 电 流 为， ， 、 ， : ， 且 省 I o I s r并按式 ( 3 )计算矫顽力.H c,r = H II , + “ : 一 ， ) a , + la a( 3 )式中:1 , , 1 , -退磁电流 ( A) , a , , a . -检流计偏转数 ( - M ) . 抛移线圈冲击法的矫顽力原始记录见附 录4 , 2 0 矫顽力测量中应注意以下几点: e .样品在测IM过程中不得受震动或撞击， b .测量中只允许单方向改变电流， c .测量线圈的抛移应迅速、平稳， d ,电流表的读数应在其满刻度2 / 3以上， e .为消除地磁场以及外杂散磁场的影响，用 相对两个 磁化 方向测得的矫顽力的平均值作为样品 的矫顽力. f ,抛移测最线圈 时 检流计产生的反冲格数的 数值小于I 9 m m时，可忽略不计. ( 二)磁感应强度的浏量 2 1 标准样品 磁感应强度B R 的测量采用磁导计冲 击法， 并借助子外加磁辘衔铁 见图2 ( b ) 与样品 构成闭 合磁路 . 磁导计冲击法原理线路 见图2 ( a ) , 2 2 测量步骤 2 2 , 1 将被测样品 置于 磁导计中， 用磁扼衔铁夹紧 构成闭 合磁路。徽场测f线圈和磁感应测置线圈 分别置于 样品表面中 部或绕在样品中部， 2 2 , 2将开关S , 置于 “ H ” 处， S s 置子 a c ”处，接通电源，选择好适当的检流计回路阻尼状态.给互感线圈M初级通 以 适当的电共1 5 页第6 页i i C 4 0 7 - 8 8、卑日 目 一 日 日( b )图2 磁导计冲击法原理线路 N3 一磁导计磁化线圈， M一标准互感线圈; A 一多量程直流安培表， 双 : 一电流调节电阻， R盈 一互感线圈次级等效电阻， RS.R 一检流 计回路电阻，5 ， 电流换向开关，S : 一接通磁化回路或校准回 路开关，5 3 -接 通测量线圈Ns 或N x 开关.S 一检流计短路开关，Ns -磁感应测量线圈，Nu -磁场强度测量线圈， E 一直流电源3 0一冲击检Ri fJ J G 4 0 7 -S S共1 5 页 第7 页流，打开S , ，将S ， 迅速换 向。 此时电流的变化量为A l ，且有A l =2 l ,读取检流计偏转格数，按式 ( 4 )计算冲击常数:CH ! Iv1“ ” 。( 4 )式中.A I -互感线圈初级电流变化量 ( A) , M标准互感值 ( H) , a H . - 检 流 计 偏 转 ( m m ) i C H 磁场的磁通冲击常数 ( Wb / mm) , 测量冲击常数时，应在 标尺的1 / 3 , 1 / 2 , 2 / 3 处M=个点，取其平均值作为冲击常数.要求校准常数时的检流计偏转至少应大于或等于测量磁感应强度所对应的检流计偏转. 2 2 , 3磁 场 强 度 值 可由 磁 场测 量 线圈 接 入 检流 计后所得 到 的 偏 转确定.相应标定磁场下的检流计偏转格数按式 ( 5 )计 算:召万 .2 ( NA) H Ua CH( 5 )式中。 (NA)H-磁场测量线圈 常数 ( m ， ) ， H 磁场强度 ( A/ m) , ， . 真 空 磁 导 率 ， 等 于。、 : 。 一 ， (H/-)产 2 2 , 4将S , 置于 “ T ”处，调节R , ，使S , 迅速换向时的检流汁偏转等于a l l . 再将S , 置于 “ B ”处，将S , 迅速 换向， 读取检流 计偏转 a H ,按式 ( 6 )计算磁感应强度值。BH二CB a $2 NB A,( 6 )式中.B H 标定磁场下的磁感应强度值 T) , C e -磁感应强度冲击常数 ( W b / m m) , A , 样品横截面积 ( m l ) , N B -磁感应测量线圈匝数. 住:C B 的测量方法与C H 相同，此时开关5 吕 应置于位置口 B ”处。 2 3 用直 线标尺读数且偏转格值大于 l 0 0 m m时， 应按式 ( 7 )计算检流计偏转格数:舜l s 贫 第宫 IJ 子 口和7 - - 游 口 aa . = a 一 3r 2( 7 )式中:a .修正后的检流计偏转值 ( m x n ) s 。 -修正前的检流计偏转值 ( mm) , 一检流计镜面距标尺的距离 ( mm) . 2 4 重复进行测量时，应对样品进行直流换向退磁，且要求测量过程中 每一 点都应 进行磁锻煽. 2 5 标准样品横截面积的计算 2 5 . 1用天平和千分尺测量样品的质量和长度，准确 度不得低于0 . 2 % . 2 5 , 2按式 8 )计算样品的横截面积. 碗n o. 一 石 .- e p( 8 )式中:Ao 样品的横截面积 ( + n 2 )， 、 忿 样品长度 ( m) ; 跳样品质量 ( k g ) ; p 一样品的材料密度 ( k s / m ) . 26 磁感应强度线圈N g 与样品间有气隙 时， 应 按式 ( 9 )进行修正。、，了曰瓦a B H 一 B 二 B H 一 ” a HA一Ao Ao( 9 )式中: 月 一空气磁通修正量 ( T ) s A-测量线圈横截面积 ( m2 )， B . 修正后的磁感应强度值 ( T ) t H 磁场强度 ( A/ m) .注 .若 A B小于 a . 0 0 6 B. ， 可以 不进行 修正。磁导计冲击法的磁感应强度检定原始记录表格见附录S .J J G 4 0 7 -8 6共1 5 页 第， 页 五检定结果处理和检定周期 2 7 测量与计算值位数的确定 2 7 . 1选取 ( 检流 计)读数时， 应按仪器 ( 仪表)的最小分 度值读数，最多估读一位数字. 2 7 . 2计算结果保留的位数应和原计算数字中有效 数字较少的相同，但对需要作中 间运算的数字位数应比单 一 运算所保留的位数多 -位，测量值以 算术平均值为准， 计算结果保留三位 有效数 字。 2 8 标准样品 检定结果应有原始记录，且至少应保存一 个检定周期。 2 9 初次 制备 发放在标准样品，只发给测 试结果通知书;周期送检的标准样品，应附 有上次检定的检定证书或检定结果通知书. 3 0 标准样品检定周期为一年。共i s 页 第1 o 页r a c 4 0 7 -9 s附录名词术语及定义 1 矫顽力 矫顽力是指从滋性休的饱和磁化状态，沿饱和磁滞回线单调改变磁场，使磁化强度减小到零时的磁场强度称为矫顽力 ( 亦称内某矫顽力) ，用H c a 表示，单位为安每米 ( A / m ) . 2 磁感应强度 磁感应强度是描述磁场强弱的一个物理量。当任何物质处在外磁场中时都将被 磁化，物体被磁化的程度或磁状态，可用磁感应强度B来表示.磁感 应强度简称为磁感应，单位为特斯拉 仃). 磁感应强度也可称为磁通密度。 3 磁场强度 磁场强度是表示磁场中 各点磁 力大小和方向的量，它与产生该截场的载流导线形状及电流大小有关，与表征物质磁状态的磁感应 B 成比例，比 例系数为磁导率 ( u ) ,磁场强度 用H表示，单位为安每米 ( A / m入a a c 4 0 7 -8 6共I s 页第1 1 页附录 2矫顽力检定、检定证书格式检定结果矫 顾力 Hc j -( A / m)总不确定度:土恤检 定环境温 度.下次 送检 时必须带此 证书共 5 页第1 2 贾J J G 4 0 1 -8 6附录 3磁感应强度检定、检定证书格式 枪定结里” 且一( k g )O -( k g i m3 1八 日.( ;m )( N A) 曰 ，An = m(m )(m )检定结 采总不确 定度出肠环 3$ ;6 3 度相对 起度:下次级 检时必须 帝此证 11一， 卜二份 .一. 昭 ，.匕 = . .， 一J J C 4 0 7 - 8 6共1 5 页第1 3 贡附录 4矫顽力检定原始记录格式抛移峡.冲击法检定潭给记录共i s 页 第1 4 页a a c 4 0 7 -s s附录 5磁感应5度检定原始记录格式毯检 单 位f W 5样 品长度截面 积留度.型号规 格磁 感应强度 计算公 式 B y - 钾 C e2N a A .( T )冲击常 数测定 ，C - 理 A 工( W b / m m )M -( H )R离( Q )R 井 -( a )A I ( A)a . ( , , - )! a : 一 a ( m m ) M A IC H C e!1!J!A l C A ) IY a H ( m m ) I., a x 一 a (m m ) . 一 M A I一C x 一 . C Hr -不 于 片 - I 云 不 于 布不 户不磁感应强度的测定.NB -( ml )一 二(A ) _ ._ _ I H (A / m ) a H (m m )- I ( 匝)j ( NA ) H -a r ( m m ) 下一 a s - A a ( m m )一j 了 (7 厂舀匕巨呈1二 二 二 二 二 二 二 =一 二 一二二 一 检 i i! 环 跪 Im 度松定 员 ，相对 温度核 验员_ _ _ _ _la 4 检定 日期年月日J J G 4 0 7 -S G共1 5 页第1 5 页附加说明 该 规 程 经国 家 计 量 检 定 规 程 审 定 委 员 会 电 磁专业委员 会 审 定 通过。 主审人:王兴江