JB/T 9294-1999 测磁仪器 基本系列

ICs17220.20JB中华人民共和国机械行业标准JBT9294-1999测磁仪器基本系列Basic system for magnetic measuring instruments1999-08-06发布2000-01-01实施JBT92941999前言本标准是对ZBN24002-88阅磁仪器基本系列型式》的修订:修订时,对原标准作了编辑性修改,主要技术内容设有变化本标准的附录A是标准的附录本标准自实施之日起,代替ZBN2400-88本标准由全国电工仪器仪表标准化技术委员会提出并归口本标准负责起草单位:哈尔滨电工仪表研究所。中华人民共和国机械行业标准JB/T92941999测磁仪器基本系列代替2BN2400288Basic system for magnetic measumng instruments1范图本标准规定了测磁仪器分类、基本系列。本标准适用于测量磁场和物质(特别是磁性材料)磁特性的常规测磁仪器系列。2分类按其测量原理分为系列1磁场参量测量仪器、系列2材料磁性测量仅器和装置、系列3磁量具和磁处理装置2.1系列1磁场参量测量仪器2.1.1感应法a)磁通表[韦伯计](磁电式、光电积分式、电子积分式数字积分式);b)冲击法测量装置;c)旋转线圈磁强计;d)振动线圈磁强计。2.1.2磁力法a)悬丝式磁强计;b)刀口式磁强计;e!电动式欧强计;d)无定向磁强计。2.1.3电磁法a)霾尔效应磁强计[特斯拉汁};b)磁阻磁强计;e)磁敏磁强计(采用磁敏器件作变换器)2.1.4铁磁感应法磁通门磁强计2.1.5磁共振法)核磁共振磁强计(核共振吸收、核感应、核章动);b)电子颗磁共振磁强计c)光泵磁强计2.1.6约瑟夫逊效应法)rf.超导量子磁强计;超导量子磁强计2.17磁光效应法)法拉弟效应磁强计;b)光纤磁强计;国家机械工业局1999-08-06批准2000-01-01实施T9294-1999c)克尔效应磁强计,2.2系列2材料磁性测量仪器和装置2.21直流特性测量22.1.1电磁感应法a)冲击法直流磁性测量装置b)振动样品磁强计;e直流磁特性自动测量装置;d娇顽力计e)永磁产品快速测量装置2.2.1.2力法a1转矩磁强计b)磁秤2.2.2交流特性量22.2.1电磁感应法a↑爱泼斯坦测量装置(模拟式数字式b)单片电工钢片(带)比总损耗海重装置e)电工钢带连续测量系统d)交流磁特性自动测量装置e)铁磁示波器;伏安法装置22.2.2电桥法a)马克斯威尔电桥b)海氏电桥;c)差动变压器电桥;d)自动电桥2.2.2.3谐振法Q表。2.3系列3磁量具和磁处理装置2.3.1标准量具g)磁通标准量具(互感线图)b)磁感应强度标准量具(高均匀度螺线管、亥姆霍兹线要);c)磁矩标准量具(球形、椭球形永磁体或通恒定电流线墨)2.3.2检定器具23.2.1磁通检定器具a)磁通器具比较装置;b)标准电容器和标准电阻器充放电装置c)伏-秒定标器。23.22磁感应强度检定器具g)核磁共振定标电磁铁b)参比磁铁c)磁场屏蔽盒及零磁场2.3.2.3磁矩检定器具a)定向性磁矩比较仪b)非定向性磁矩比较仪IBT924-1923.3附件a)尔探头;b)测量线图23.4磁处理装置a)充磁机;b)退磁机;c)磁处理机23.5磁化装置235.1电磁铁a)中磁场电磁铁;b)强磁场电磁2.3.5.2磁导计对称双轭磁导计;b)中磁场磁导计;c)强磁场磁导计2.3.53螺线管a)普通螺线管;b)超导螺线管2.3.5.4亥姆猛兹线)单层;b)多层235.5爱泼斯坦方圈标准尺寸、标准匝数2.3.6条件设备a)磁场控制器;b)高、低温设备;c)电源:直流磁化电源、交流磁化电源脉冲磁化电源。3磁场参量测量仪器3.1近通表 fluxmeter3.1.1用途测量交变和恒定磁场,分析路量剩余磁场、杂散磁场,确定漏磁系数、差值磁场、梯度场,确定磁屏蔽效果,把通表作为单元和其他装置连接成一系统,用于硬磁或软磁材料磁特性到量3.12特点到盘范围宽、灵活、方便3.1.3测量范围10Wh-101 Wb( 1 Mx2×10“Mx)a3.14准确度3.1.5分辨力(102-103)F·S。3.1.6系列3.1.6.1积分原理IBT9294=1999a)葩电式(准确度3%左右);b)光电积分式(测量范围:10Wb-Whb,准确度:1%左右);c)电于模拟积分式(测量范压:10Whb-10Wb,准确度:0.2%-1%);d)数字积分式(测量范围:10-Wh-103Wb,准确度0.5%-0.1%,无漂移)3.1,6.2觀量对象恒定b)交变正弦磁场(10H-30kHc)脉动磁场d)脉冲磁场e)交、直流选加磁场3.1.6.3使用方式a)台式b)可携式;c)手握式;d)功能单元式3.1.6.4显示方式模拟式b数字式3,1.6.5输出a)具有模拟输出、无模拟输出b)帮接口(如正EE-488,RS-232接口)、不帶接口带BCD码输出、不带BCD码输出3.1.6.6板性a)双极性表示;b)单极性表示3.1.6.7功能a)单功能b)多功能;c)分选功能3.1.6.8通道a)单通道;b)多通道3.16.9读出a)正常直流;b)无极性峰值;c)带极性峰值;d)交流有效值e)交流平均值。3.16.10性能a)盘程转换(自动、手动);b)漂移复位(自动、手动);c)零位调节(自动、手动)。3.16.11校准外校准;JBT9294-1999b)内校准3.1.6.12供电电源b)千电池c)市电与可充电电池两用。32霍尔效应磁强计 Hall efiect magnetom测量交变和恒定磁场特别适用测量小窄缝磁场剩余磁场和漏磁场,磁场分布磁场梯度,用于质量控制和检验3.2.2特点测量范围宽、简单、方便、价格低廉,探头尺寸小323测量范围10+T3r(0.Gs~300Cs)3.2.4准确度3.2.5分辨力(3%-00%)F·S3.2.6系列326.1测量对象a)恒定磁场;b)交变正弦磁场(IHz-20kHx)3.262使用方式a)台式b)可携式;c)手握式;d)功能单元式。3.2.6.3测量方法a)绝对法;b)指零法(测量磁场微小变化);c)差值法(测量磁场微小变化26.4显示方式n)数字式b)模拟式。3.2,6.5输出a)具有模拟输出、无模拟输出;b)带接口(如正E-488R5-232)不带接口;c)带BCD码辎出,不带BCD码输出。能a)单功能b)多功能c)分选功能3.2.6.7读出A)直流读出(带极性、不带极性)b)交流读出(峰值、有效值、平均值)。3.2.6.8性能a)量程转换(自动、手动);b)电源切换(自动、手动);c)零位调节(自动、手动)。3269校准a)外校准;b)内校准(可校准到03%)。3.26.10供电电源A)市电b)干电池;e)市电与可充电电池两用33核磁共振磁强计 nuclear magnetic3.3.1用途高准确度测量恒定及随时间变化的均匀、非均匀磁场,利用核磁共振信号反馈还可构成核磁共振稳场装置,绐其他磁强计校准或定标3.32特点高准确虔瀕量磁场3.3.3测量范图10T-25r(0.1Gs-250kGs)3.3.4准确度0.1%-0.0001%。3.3.5系列3.35.1工作原理a)核吸收法(测量范围大于10T的均匀磁场);b)核感应法(测量范围小于10-T的均匀磁场);)核章动法(测量范围为10-T-25的均句或非均匀磁场)e3352使用方式a)台式b)可携式3.3.5.3功能a测场绝对值;b)测场差值;c)稳场。33.5.4读出方式a)读共振频率值;b)直读被测磁场值。3.355测量方式a)自动跟踪式;b)非自动跟踪式3356温度a)测常温磁场b)测低温磁场。3.3.5.7探头a)液态、固态;IB/T92941999b)带调磁线圈、不带调磁线圆3.3.58供电电源a)市电;b)市电和干电池两用。3.4旋转线墨磁强计 rotating coil magnetometer测量均匀、非均匀(包括杂散场)恒定磁场控制磁场3.4.2特点测量范围宽高分辨力高灵敏度探测线圈小,可测非均匀磁场,从低场到高场有理想的线性。和磁通表比有更高灵敏度,和尔效应磁强计比,在高、低场下都有很好线性,受温度影响小。和核共振吸收磁强计比,虽没其准确但不受场均匀性限制3.4.3测量范围0.laT~20r(0G-200kC'3.4.4准确度1%0.01%。3.4.5分辨力(0.1%-0001%)F·S。3.4.6系列3.4.6.1准确度a)高准确度(0.1%-001)b)低准确度(1%-0.1%)3.4.6.2磁场a)高场(50mT以上)(500Cs以上)低场(0.lnT-50mT)(HGs~50)b)低温(液氦温度)高温(60℃或更高)。3.4.6.3显示方式a)楔拟式b)数字式3.4.6.4输出3)具有模拟输出、无模拟输出b)带接口(如正EE-48.Rs-232接口)不带接口c带BCD码输出、不带BCD码输出3.4.6.5性能a)有计算机控制系统、无计算机控制系统;b)有频率补偿电路无频率补偿电路e}需预先相位调节、不需预先相位调节3466探头、探杆a)探头直径典型值(0.30m,0.60cm,1.30cm,1.%0m.3.20km);b)探杆:长探杆(大于130cm)、短探杆(小于50-m3.5避邇门磁强计ux- ate magnetmeter3.5.1用途测量恒定、交变弱磁场磁场分遗漏磁,剩磁磁场分布磁场梯度磁屏蔽效果等:用于地磁场、空间磁场、船体磁场测量探测管路、铁磁部件地质探矿等3.5.2特点灵敏度高、方向性强稳定性好功耗低不受非磁介质影响等特点3.5.3测量范围10-nT-10’nT(10-2G-10Gs)3.5.4准确度3.5.5分辩力100nT-10nT(10-Cs-102pGs3.5.6系列3.5.6.1磁场a)恒定:低场(100nT以下)(10s以下).中场100mT-100T)(103Gs-1Cs)、高场(100T以上)(1Gs以上)b)交变(低频50H-400H左右)5.62测量方式a)谐波(选频)检测法b)非谐波(选频)检测法。35.63显示方式a)数字式b)模拟式。3.564性能a)带地磁场补偿器、不带地磁场补偿器b)带接口(E-488,R5-232接口)不带接3.5.6.5通道n)单通道b)多通道(可达十几个)5.66探头a)平行探头、正交探头(因激励磁场和待测磁场方向而定);b)单分量、多分量c)一般、差分、梯度、防水或防震d)有磁聚集器、无磁聚集器;e)通用型微型3.5.6.7供电电源a)市电;b)于电池;c)市电与可充电电池两用。4材料磁性测量仪器4.1搛动样品磁强计 vibrating sample magnetometer4.1.1用途可甩于研究物质(包括顺磁性、抗磁性、铁磁性反铁磁性等)在外磁场下各种磁参量(如饱和磁化强度、磁化率、矫顽力剩磁、磁化曲线磁滞回线居里点等)。近年来广泛用于测量磁带磁盘、磁粉、磁性薄胰等磁特性以及稀土永磁材料磁特性。4.1.2特点灵敏度高准确可靠适于多用结构坚固测量方便零点漂移小,使之长时间自动记录成为可能振幅小有益于改变温度测量样品小可减小电磁铁缝嫁增加磁场强度。可测量磁带、磁粉磁膜的磁特性迅BT924.1.3测量范围2×10·Am2-10-Am(2x10emu-102emu)4.1.4准确度5%-1%。4.1.5分辨力不低于2x10·Am2(2x10em)16系列振动样品磁强计由多个单元、设备及仪器构成,根据不同用途选揮单元、设备、仅器,构成不同ⅴSM系列。4.16.1VSM的单元、设备及仅器a)设备:真空器件、温度控制器、液氮系统仪器数字万用表、120°样品测试头;b)仪器:振动样品磁强计探头单元、磁场检测器[特斯拉计1磁化器激发磁化电源、XY记录仪辅助设备、校准电路单元;e)工作电路单元:差分电路单元、扩餍电路单元、反磁化工作电路单元、4κl/B工作电路、退磁场校准电路单元。4.1.6.2磁化场a)高场[超导磁铁l;b)中场[电磁铁];c)低场[亥姆霍兹线图]4.1.63样品温度a)室温;b)温度可变(液氦至室温.室温至9o0)。4.1.6.4灵敏度a)普透型;b)高灵敏度型[灵敏度高于10·(10-5em)以上]42直流B-H曲线自动记录装置 automatic d.c.B- H curve tracer测量和记录软磁和硬磁磁性材料的磁化曲线、退磁曲线、磁滞回线等4.2.2特点高速度准确记录磁化特性。组合测量仪器,构成测量系统4.2.3准确度%~0.5%。4.24系列自动记录装置,由多个单元构成,根据不同用途选择不同单元构成直贾B-F曲线自动记录装置系列4.24.1装置单元a)磁化电源:大功率[硬磁]、小功率软磁];b)磁化电流控制单元:自动、手动;e)磁化单元:强磁场磁导计(硬磁)中磁场磁导计(软磁)、螺线管(硬磁、软磁)绕在环形样品上的磁化线圈、爱泼斯坦方圈;d)磁杨测量单元:采样电阻(环形样品)特斯拉计、H路积分[磁通表e)磁通测量单元:磁通表(光电积分式、电子模拟积分式、数字积分式)、计算机软件处理;f)记录显示单元:XY记录仪数字绘图仪、CRT(屏幕显示)。4.2.4.2样品T994-1999a)环形;b)片(条)形c)棒形或长方形4.2.4.3仪器类型)硬磁形;b)软磁形;c)软硬磁两用型4.2.4.4性能a)退磁曲线扩展、退磁曲线不扩展;b)显示特征参量、不显示特征参量4.3永磁产品快速测量装置 fast apparatus for measuring permanent magnet product4.3.1用途测量和显示永磁铁氧体产品和稀土永磁产品的剩余磁感应强度娇顽力最大磁能积记录永磁产品的B-H曲线和M-H曲线。432特点快速,操作简便能实现自动检验。可具备充磁测量退磁三种功能。适用于测量大块永磁产品和异形永磁产品4.3.3准确度43.4系列测量装置由多个单元构成根据不同用途选择单元,构成系列。4.3.4.1装置单元a)磁化电源:大功率[大块稀土永磁]、中功率小块稀土水磁、铁氧体永磁b)磁化单元:强磁场电磁铁[稀土永磁]中磁场电磁铁[铁氧体水]c)磁场测量单元:富尔效应磁强计d)磁通测量单元:鲨尔效应壁强计e)记录单元XY记录仪、打印机4.3.4.2样品a)大块方形或圆柱形;b)环形;e)瓦形d)扇形4.3.4.3仪器类型a)稀土水磁型b)铁氧体永磁型4.3.4.4显示方了式a)模拟式于4.4交流磁特性自动记录装置 automatIc a.c.B- H Iacet4.4.1用途测量和记录软磁材料磁特性:4.42特点是组合测量仪器构成系统、能高速、准确记录交流磁特性4.4.3准确度±7%-±1%4,4.4颍率范围20Hz-30kH。4.4,5系列自动记录装置是由多个单元构成。根据需要选择不同单元构成自动记录装量系列4.4.5.1装置单元a)音频磁化电源b)控制器单元ε)磁化单元:爱泼斯坦方圈、磁导计、螺线管、绕在环形样品上的磁化线酾d)磁场测量单元:采样电阻环形样品]、H路积分[磁通表l;e)B路积分单元f频率变换单元g)峰值整流单元[磁化曲线测量lh)除法器单元【磁导率曲线测量];i)时分割乘法器单元比总损耗曲线测量];j)记录显示单元:XY记录仅数字绘图仅、CR屏幕显示)。4.5.2样品4.4.5.3功能a)多功能磁滞回线、磁化曲线磁导率曲线、交直流迭加曲线比总损耗曲线;b)单功能(只测某一条曲线)45爱泼斯坦测量装置 Epstein measuning equipment4.5.1用途用爱泼斯坦方圈做磁化装置,用功率表、电压表和电流表测量电工钢片[带]交流磁性。准确、重复性好于2%4.54频率50Hz-400H。4.55爱泼斯坦方圈四只螺管每只螺管尺寸:宽32m,高10mm,长20mm;线图总匝数:700或1000;线图绕线长度:不大于190mm4.5.6样品尺寸霓:301长:280测量公差为±0.5me4.57系列4.5.7.1测量仪表4.5.7.2测量方式BT9294-199a)人工操作;b)自动测试。46单片电工钢片[带]比总损耗测量装置 single sheet apparatus for measuring specific totalosses of magneticsheet and strip4.6.1用途测量单片电工钢片[带]比总损耗。4.62特点节约材料操作简单4.6.3磁化装置46.3.1磁轭的形状和尺寸两个磁轭的形状应为U型,由硅钢片或镍铁合金组成宽:500mm长:500mm;铅直边缘厚度:25mm底座厚度:25mm;磁轭的高度:100me4.6.3.2线圆切、次级线圈尺寸:480mm4.6.3.3试样尺寸试样应为平面长:大于500mm;宽:300mm-500mm4.7连续比总损耗测量装置 continuous specific total losses measuring4.7.1用途在生产线上连续测量电工钢板比总损耗4.7.2特点可对电工钢板进行质量管理。4.7.3准确度4.74测量范围磁场强度:0~5000A/m(0-6.250e);性感应强度:T-2T(10·C-2x10"c)比总损耗:0~20W№g4.7.5试料电工祸板板厚:0.2mm-0.7mma板宽:900mm-1500mn;密度:7.65g/m3-7.85g/(m3。5磁量具和磁处理装置5.1测量线围 searchcoil5.1.1用途磁通表等传感器IBT9294-19995.12磁通表系列线图常数与准确度关系见表1线图常数(x10·N·m2)20.1-5050.1-1005.1.3系列5.1.3.1线图分类a)横向:竊平式、螺管式b)轴向5.1.32典型测量线圈尺寸系列见图1表2和图2,表3表2线圈常数0x10→N·m2)19(x10·N·2)1,2m0. glcm1.52m⊥八图2BAT9291999线圈常数50(x10N·m1)1. 8cm19m10.2cmE1,5cmI Sc0.317cm0.635cmG0.08cm0.48c5.2伏秒定标器 voltage- second calibrator5.2.1用校验磁通表或给磁通表定标10+Wb-10Wb(10·Mx-10°Mx)5.23准确度优于0.5.24分辨力3霍尔探头 Hall probe霍尔效应磁强计的传感器。5.32准确度±3%-±0.1%。5.3.3线性度5.3.4温度系数0.08%AC·0,005%C5.3.5系列535.1横向扁探头a)切面扁探头b)一般扁探c)差值扁探头。5.3.5.2轴向探头a)单轴向探头;b)差值轴向探头5.3.5.3多轴探头a)两轴探头;三轴探头。5.3.5.4结构探头a)标准探头B/T92941999c)可弯曲探头5.3.5.5符殊探头a)低温探头h)高场探头;)挣殊用途探头。5.4电磁铁 electromagnets54,1用途碰场产生装置542场强范围0T-3kQ-30k0)543系列54.3.1用途a)专用型b)普通型[标准型5.4.3.2磁极a)垂直式、水平式、倾斜式;b)间隙可变(Omm-160mm),间影固定543.3极头a1板头直径:(3mm-200m)b)极头厚度:厚度固定、厚度可变c)极头形状:锥形、抛物线形、圆柱形543.4工作方式a)连续通电;b)时通电。543.5冷却方式b)水冷。55参比磁铁 refrence magnet55.1用产生标准直流磁场552系列5.52.1典型参比磁铁值30mT±10%(30);50mT±10%(50);70mT±10%(70);0.T±10%(lCa);0.15T±10%(1.5Cs)0.2±10%(2C5);03T±10%(3kCs);04T±10%(4kC5);05T±10%(5Gs);06±10%(6C);07T±10%(7Gs);IBT9294=1991.0T±10%(10kG6);1.ZT±10%(1G);1.4T±10%(14kGa)。5.5.22缝隙尺寸系列3. 5mum, 5mmm, 10mm, 15mm, 20mm5.6螺线管 solenoid56.1用途产生均匀磁场,作磁感应强度标准量具及磁化装置。562范围10T0.T5.6.3均匀度随螺线管长度与半径之比的增加而增加。564系列564.1酱通螺线管a)薄壁螺线管(30mT以下)、厚壁螺线管(大于0.02T)b)带补偿系统(增大均匀区)、不带补偿系统e)带冷却系统(0.6T-T)、不带冷却系统5.6.4.2超导螺线管a)超导螺线(2T-10T);b)超导螺线管与水冷螺线管结合系统(最大磁场30T)5.64.3其它a)Bter螺线管(15T-30);b)脉冲螺线管(大于30T)。57亥姆猫兹线圈 Helmhaltzroil5.7.1用途产生均匀微弱磁场和弱磁场特殊情况通大电流,带水冷系统也可产生较强磁场),作磁感应强度标准盘具及磁化装置。5.72范10T-0.IT5.7.3均匀度距原点0.R处的磁场强度仅比中心处的磁场强度相差0.02%5.7.4系列5.74.1结构a)单层:多匝数,少匝数:b)多层5742截面形状a)圆形截面b)长方正方l戴面58充磁机 magne(mzer58.1用途供永久磁铁、各种永磁元件(如电机磁铁、仪表磁铁等)充磁用582构成充磁机由磁化电源和磁化夹具两部分组成,IBT9294-199583.1原理a)电容型磁化电源b)SOR(可控硅整流器)脉冲磁化5832电路a)可控磁化电源b)非可控磁化电源5833电压)低压型(450以下最大电流10.000b)中压型(450V-250V最大电流!0004);c)高压型(2500V以上最大电流10.0004)。58.4化夹具系列58.4.1用途a)克机组合用系列:2极、↓极、6极、极、10极;b)扬声器用系列;仪表组件用系列5.8.4.2结构形a)线绕形b)发夹形;e)环形d)U形e)C形。5.9退机 demagnet59.1用途对水久磁铁磁带、电磁吸盘剁余磁性进行還磁5.92构成退磁机由电源、退磁机构组成593系列5.93.1用途4水兹器件退磁b软磁器件退磁带退強5.3.3.2结构形状1)开环形c)轭形5.10处理机 masmeireaer5.10.1用途供水磁元件磁化并进行都分退磁用:1C2构成处理机由可控磁化机及夹具两部分构成:5.103.系列电机组合用系列;扬声器用系列仪表组件用系列RB9294-199511磁导计 permeameter5.11.1用途用于磁化样品的装置和其他仪器组合可测量磁化曲线、磁滞回线等磁特性5.112系列NPL(英国国家物理试验室)型(2kA/m-20kA/m);Iii型(2km-40kA/m);MH(中磁场)型(2LAm-24kLmsard-Beme高磁场型(8LLa-400k/m)512磁场屏蔽盒和零磁场箱 shield box of magmetic eld and o- magnetic field chambers5.12.1用途提供“零”磁场空间。5.122系列5.12.2.1原理a)有源:多层屏蔽腔内采用反向磁场源抵消残余磁场,而形成的“零”磁场空间b)无源:采用多磁场屏蔽构成的磁场屏蔽盒。5.122.2结构a)单端开囗b)两端开口。