本标准适用于纯铁板材以及各种纯铁型材的矫顽力HC，直流磁感应强度B和磁导率μ等磁性参数的测量。本标准规定：在螺线管中用抛移线圈冲击法测量矫顽力HC；在25cm双轭磁导计或环形试样中用冲击法测量直流磁感应强度B；用环形试样测量磁导率μ以及磁滞特性。本标准测定：磁导计磁场强度适用范围为0.5~30kA/m；环形试样磁场强度适用范围不大于10kA/m。 GB/T 3656-1983 电工用纯铁磁性能测量方法 GB/T3656-1983 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
电工用纯铁磁性能测量方法
Measurement methods of
magnetic properties of electrical ironUDC 669.12
: 621.3: 621
.317.4
GB 3656—83
本标准适用于纯铁板材以及各种纯铁型材的矫顽力Hc，直流磁感应强度B和磁导率μ等磁性参数的测量。
本标准规定：在螺线管中用抛移线圈冲击法测量矫顽力Hc！在25cm双轭磁导计或环形试样中用冲击法测量直流磁感应强度B；用环形试样测量磁导率u以及磁滞特性。本标准规定：磁导计磁场强度适用范围为0.5~30kA/m，环形试样磁场强度适用范围不大于10kA/ma
在试验结果足以反映产品质量前提下，产品的判废或交货试验也可采用其它类型的试验方法。1术语定义
1.1矫顽力
从试样的稳定饱和磁化状态，沿饱和磁回线单调地改变磁场，使磁化强度M沿饱和磁滞回线减小到零时的磁场强度称为矫顽力，用Hc表示，单位为安每米（A/m）。1.2磁感应强度（以下简称磁感应）穿过均匀磁化的试样单位横截面积的磁通，称为磁通密度，又称磁感应强度，用B表示，单位为特斯拉（T）。
1.3磁导率
直流磁化下基本磁化曲线上试样稳定的磁感应强度与相应磁场强度之比称为磁导率，用μ表示。其比值的最大值称为最大磁导率，用um表示。单位为亨每米（H/m）。2测量方法
2.1矫顽力H。的测量
2.1.1试样
纯铁薄板（厚度4mm）每批取一副横向试样作矫顽力试样，试样长200±0.3mm，宽20±0.2mm，厚2～4mm，纯铁材（型材）每批在任意钢材上取一个棒形试样，试样长200±0.2mm，直径10±0.2mm纯铁中板、厚板每批在任意钢板上取一个横向试样，试样长200土0.3mm，截面积不大棒形截面积。试样必须平直，截面积均匀，不得有明显孔洞、毛刺、锈蚀等缺陷。2.1.2装置及仪表
2.1.2.1螺线管
产生最大磁化场不小于2.5×104A/m，在中心±150mm范围内磁场不均匀度不大于0.4%，校准磁场常数误差不大于0.2%。
2.1.2.2直流电源
应根据所需最大磁化场选择，可用内阻很低的蓄电池或具有稳定性优于0.1%/10min的直流稳压电源，并能在冲击状态下工作，负载时输出纹波电压不大于10mV。2.1.2.3电流调节器
一般可用滑线电阻，要求能连续调节电流，使磁化场在测量范围内平稳地改变。国家标准局1983-0502发布
1984-03-01实施
2.1.2.4多量程直流安培表
磁电式0.5级，或者更好。
2.1.2.5多量程直流毫安表
磁电式0.2级，或者更好。
2.1.2.6测量线圈
GB 3656-83
匝数不小于1000，应均勾绕在非磁性绝缘骨架上，线圈骨架内径与试样表面距离不大于10mm，线圈长度不大于试样长度的5%。2.1.2.7冲击检流计
电量常数小于10-8Q／（mm·m），固有周期不小于20s。必要时也可用磁通积分器或其它电子式积分装置，其积分精度要求优于0.3%，每分钟零位漂移应小于满量程的0.2%。2.1.2.8试样卡具及测量线圈抛移装置试样卡具应保证试样轴线和几何中心与螺线管轴线和其几何中心重合，其轴线交角小于2°。线圈、试样和螺线管几何中心相互偏离不大于5mm。测量线圈抛移装置应保证测量线圈从试样中心沿螺线管轴线迅速平稳地抛移到预定的终点位置，并保证在抛移过程中不摩擦和撞击试样。2.1.3测量
2.1.3.1原理线路
测量矫顽力H。原理线路如图1：c1
Httttu
图1测量矫顽力H原理线路图
E—直流电源，A,安培表；A2毫安表，CJ—螺
线管：PY-线圈拉棒，NM一测量线圈，SY 一试样，K,一检流计阻尼开关，Ks-电流换向开关，K。-毫安表分流开关；R、R,一电流调节器，R2-检流计串联电阻，G一冲击检流计
为避免地磁场及周围外杂散磁场的影响，螺线管轴线应垂直磁子午线，且周围距离1m范围内没有铁磁物质。
操作方法
测量时先合上开关K1，K5、K。接通电源，调节R，使试样磁化至饱和。通常饱和磁化场取75
GB 3656-—83
2×104A/m，并在饱和磁场下对试样进行稳磁（一般需5～10次即可）然后将电流从最大值缓慢、平稳地降至最小值（其持续时间不小于30s)，断开电流时的磁场不大于8A/m。打开K6，K，换向，调节R平稳地增加电流，使试样退磁，随后打开K，将线圈从试样中心迅速抛移至试样端头外35±5mm处，观察检流计偏转，取其检流计无偏转时的电流值为1。，并用（1）式计算矫顽力值：H =KI
式中：K一-螺线管常数，m
一检流计偏转为零时的电流，A。(1)）
实际操作中，允许使用内插法求取H,值。其方法是在充分靠近H,取两个电流值，具有I，<1。H=［I,+(I2-I)
式中：Ii、I2—磁化电流，A，免费标准bzxz.net
检流计偏转，mm，
2.1.3.3注意事项
试样在测量过程中不得受震动和撞击，否则数据应重新测量。e.
测量过程中只允许单方向连续地改变电流，否则应重新测量。抛移测量线圈的全部时间不大于检流计固有周期的二十分之一一。电流表读数应在其满刻度的二分之以上。d.
（2）
为消除地磁场以及外杂散磁场的影响，用正反两个磁化方向测得的矫顽力值作为试样的平均矫顽力。测量结果的有效数字位数根据测量精度确定。测量过程中矫顽力值附近的检流计反冲格数可以不计。f
2.1.3.4温度
测量环境温度范围23±5℃。
2.1.3.5重复性
若测量符合本标准规定，矫顽力H.的测量结果重复性以标准偏差表示为2%。2.2磁感应B(H)的测量
2.2.1试样
纯铁薄板取纵向和横向数量各半的条形试样，纯铁型材每批取一个棒形试样。试样长250±0.5mm，其它参数要求均同2.1.1。
2.2.2装置及仪表
2.2.2.1磁导计
25cm双轭磁导计其截面积应比试样截面积大50倍以上，为使试样与磁导计的极头有较大接触面积，测量棒形试样时，采用图2所示衔铁。图2用于棒形试样的衔铁
磁化线圈中心处的磁场常数为5×103m2！，最大允许电流不小于5A，在中心±50mm范围内磁场均匀性不低于0.8%。
2.2.2.2磁场测量线圈
GB 3656--83
磁场测量线圈有扁平和圆形两种，分别用于条形和棒形试样。扁平线圈尺寸长不大于100mm，宽不大于20mm，厚度不大于5mm。圆形线圈分内外两层，串联反接，要求两层匝数完全相等，线圈外径距试样表面距离不大于5mm，线圈长不大于100mm，线圈电阻不大于检流计外临界电阻，线圈常数测量误差不大于±0.5%。
2.2.2.3磁感应测量线圈
磁感应测量线圈用0.1mm左右的绝缘导线绕在一个绝缘骨架上（或直接绕在试样中部），引出线应绞合，其匝数根据测量电路灵敏度或所测磁场强度和磁感应范围确定。2.2.2.4冲击检流计
同2.1.2.7要求。
2.2.2.5标准互感线圈
用以校准冲击检流计之用，精度为0.2级，互感值为0.1～0.01H。2.2.2.6可变电阻箱
精度不低于0.5级，具有×10000、×1000、×100、×10、×12的刻度盘。2.2.2.7电流换向开关
要求具有大电流容量，且在两个电流方向保持相同的接触电阻，能迅速换向电流。2.2.2.8直流电源
同2.1.2.2要求。
2.2.2.9电流调节器
同2.1.2.3要求。
2.2.2.10多量程直流毫安、安培表磁电式0.2级，能够在测量所需范围内测量电流值。2.2.3测量
2.2.3.1原理线路
磁感应B(H)的测量线路如图3。
图3磁导计测B(H)原理线路图
M一标准互感线圈，NB一磁感应测量线圈，N\磁场测量线圈：A一多量程直流毫安、安培表；Kz检流计并联电阻开关：K，一接通N或N,的开关，K—接通互感线圈初极或磁化线图开关，R：一检流计并联电阻2.2.3.2#
操作方法
GB 3656—83
采用条样或棒样，将试样置于磁导计中，并组成闭合磁路。将K，接通NH，K，与互感线圈初级接通，选择适当的检流计阻尼状态，测量磁场的磁通冲击常数KH，按（3）式计算：
式中：KH
磁通冲击常数，Wb/mm3
标准互感值，H，
-电流的改变量，A；
a。-检流计偏转，mm。
并按（4）式计算相应标定磁场H下的检流计偏转：2(A,N) μH
式中：
H--磁场强度，A/m；
(A,NH)
磁场测量线圈常数；
μo-真空磁导率，H/ms
标定磁场下的检流计偏转，mm。aH
然后K，与磁导计接通，调节R,使K，换向时检流计偏转等于α。K，与N接通，K，迅速换向读取检流计冲掷偏转αB，并按（5）式计算磁感应B（H)：KgaB
B(H)=2NgS
式中：Kε—测B时的磁通冲击常数，Wb/mm，a
-测B时的冲击检流计偏转，mm；N.磁感应测量线圈，
（5）
一试样横截面积，m2。
注：BcH)表示标定磁场H下的磁感应值，如H=1000A/m时的B(n记作Bt00。（5）式中测量K，时，开关K
接通Ng，测虽方法与K,相同。
试样的横截面积按（6）式计算：S
试样质量，kg
式中：m
试样长度，m，
材料密度，kg/m2。
2.2.3.8注意事项
检流计偏转不得少于100mm；
b．电流表读数应在其满刻度二分之一以上，检流计偏转用值线标尺读数且大于100mm时，应对读数按（7）式进行修正：
α=α,
式中：ac～
修正后的检流计偏转，mm3
修正前的检流计偏转，mm；
检流计镜面距标尺距离：mm。
磁感应线圈NB与试样间有空隙时，应按（8）式进行修正：78
GB 3656-83
B,=BuH)-μoHSts
B。修正后的磁感应值，T;
式中：
-修正前的磁感应值，T，
测量线圈截面积，m2。
2.2.3.4温度
测量环境温度同2.1.3.4项。
2.2.3.5重复性
若测量符合本标准规定，直流磁感应B《H)的测量结果重复性用标准偏差表示为2%。2.3用环形试样测量磁感应B (H)和磁导率μ。2.3.1试样
在纯铁板材和纯铁型材上取环形试样，试样必须有均匀的径向宽度和截面积，为保证使试样均匀磁化，试样的平均直径与径向的宽度之比不低于10:1，厚度不大于5mm。对于厚度小于4mm的薄板送片试样应放在非磁性绝缘盒中测量，以免受外应力作用。2.3.2装置及仪表
2.3.2.1冲击检流计，电流调节器，直流安培表，电源，电阻箱，标准互感，电流换向开关等均同于第2.2.2中同类仪表的规定。
2.3.2.2测量线圈用直径0.1mm左右的绝缘铜线均匀绕在试样上，其匝数可根据测量电路的灵敏度和试样横截面积确定。
2.3.2.3磁化线圈用直径适当的绝缘铜线均匀绕在测量线圈外面，其匝数和线径可根据所用磁化范围和导线所允许的电流确定。
为防止线圈短路和漏电，测量线圈、磁化线圈、试样应彼此绝缘，同时在测量过程中应尽量不使试样发热。
2.3.3测量
2.3.3.1原理线路
励磁场的大小正比于流过磁化线圈的电流，其磁场的大小可直接用计算法求得，用冲击法测量磁感应。测量电路如图4。
图4．环形试样测量B（H)、u原理线路图N,一磁化线圈，Nz一磁感应测量线圈2.3.3.2操作方法
测量前先对试样进行退磁，可采用交流退磁（对于迭片试样）或直流退磁，退磁磁场的最大值应为试样矫顽力的50倍，断开电流时的最小磁场不小于8A/m，退磁完毕到开始测量应等待10～20分钟。注：交流退磁频率50周。直流退磁时，试样应完全均匀磁化，且电流换向开关在退磁电流由某一最大值逐步而平稳地减小到零时，换向开关在每个方向上的持续时间不小于1s。79
GB 3656—83
试样的平均磁场强度用（9）式计算：式中，H-
试样中的平均磁场强度，A/m，
磁化线圈匝数；
磁化电流，A：
试样平均磁路长度，m，
试样平均磁路长度L用（10）式计算：L=5
式中：D
一试样外径，m,
—试样内径，m。
相应磁场强度H下的磁感应B(H）值的计算同（5）式，对于选片试样（装在保护盒内）B（H)值的修正同（8）式。
注：若磁场强度H<4kA/m，则测量线圜N,所围气隙磁通可以不进行修正。环形试样的截面积用（11）式计算：S=
磁导率μ用（12）式计算：
式中：μ，
磁导率的相对值。
用求得的最大值作为试样的最大磁导率 μm。2.3.3.3注意事项
为了获得给定磁场下的稳定磁状态，应在给定试样磁化电流下进行稳磁（又称磁锻炼），一般在10～20次即可，其余注意事项均同于2.2.3.3项。2.3.3.4温度
测量温度范围同第2.1.3.4项。
2.3.3.5重复性
若测量符合本标准规定，测量磁感应B和最大磁导率μ的重复性以标准偏差表示时分别为1%和3%。
3标准试样和仪表检定
3.1为保证测量量值的准确一致，便于各有关单位对纯铁磁性测量装置进行校准和相互对比，由国家计量部门发放标准试样作为参考标准，各有关单位应将标准试样按检定周期定期由计量部门检定。3.2在纯铁磁性测量中使用的安培表、标准互感线圈、磁性测量线圈、螺线管等仪表也应定期由计量部门检定。
GB3656--83
附录A
（参考件）
本标准中SI单位制与CGS单位所涉及的磁学量换算关系见下表：表A
量的名称
磁通 (量）
磁通密度
磁感应（强度）
磁导率
真空磁导率
磁化强度
磁场强度
名称符
导出单位名称
韦 (伯)
特(斯拉）
亨（利）每米
亨（利）每米
安 (培）每米
安（培）每米
单位名称
麦（克斯韦）Mx
奥 (斯特)
CGS单位换算成
IS单位的换算系数
4元×10~7
4元×10~
103/4m
注：表中的量和单位名称去掉括号时为全称，去掉括号中的字时为简称。磁感应又称为磁通密度。附加说明：
本标准由中华人民共和国冶金工业部提出。本标准由中国计量科学研究院、太原钢铁公司负责起草。本标准主要起草人姜成仁、王京平。81
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