Установка для измерения динамических магнитных характеристик УДМХ-3

Назначение

Установка для измерения динамических магнитных характеристик УДМХ-3 (далее по тексту - установка), предназначена для измерения магнитных характеристик образцов электротехнической стали и магнитомягких сплавов массой от 100 г до 1 кг при частоте перемагничивания 50 Гц в соответствии с ГОСТ 12119.4-98, ГОСТ 12119.5-98, МИ 1918-88 индукционным методом.

Область применения: испытания и контроль качества электротехнических сталей и магнитомягких сплавов на предприятиях и организациях металлургической и электротехнической промышленности.

Описание

Принцип действия установки заключается в измерении переменного тока намагничивающей обмотки аппарата Эпштейна с образцом (далее - АЭ) или образца кольцевой формы (далее - ОКФ) и ЭДС, индуктированной в измерительной обмотке АЭ или ОКФ. Измерение переменного тока намагничивания осуществляется измерением падения напряжения на мере сопротивления, включенной в намагничивающую цепь или измерением ЭДС вторичной обмотки катушки взаимной индуктивности, включенной в намагничивающую цепь своей первичной обмоткой. Установка измеряет мгновенные значения напряжения пропорциональные мгновенным значениям тока намагничивающей обмотки АЭ или ОКФ и мгновенные значения ЭДС индуктированной в измерительной обмотке АЭ или ОКФ. По результатам измерений мгновенных значений производится расчёт среднего, средневыпрямленного и среднеквадратического значений напряжения переменного тока, амплитудного значения тока, активной электрической мощности и магнитных характеристик образца.

Установка обеспечивает измерение амплитуды магнитной индукции и напряженности магнитного поля в соответствии с ГОСТ 12119.5-98, измерение удельных магнитных потерь в соответствии с ГОСТ 12119.4-98, определение динамической кривой намагничивания, амплитудной магнитной проницаемости, удельных магнитных потерь, динамической петли гистерезиса, динамической коэрцитивной силы, динамической остаточной магнитной индукции, и коэффициента прямоугольности в соответствии с МИ 1918-88.

В состав установки входит блок коммутации и измерения БКИ, источник намагничивающего тока MNA-3000, согласующее устройство СУ, мера магнитного потока КВ-7, три меры сопротивления, управляющая ЭВМ с установленными в системный блок платами генератора сигналов произвольной формы В-230 (далее -генератор В-230) и платой цифрового ввода-вывода PCI-1751 (далее - плата PCI-1751), АЭ, устройство для испытания кольцевых образцов ТОР и комплект соединительных кабелей.

При проведении измерений первичный преобразователь магнитных свойств (АЭ, ТОР) подключается к БКИ. ‘

Функционально БКИ состоит из двухканального аналого-цифрового преобразователя (далее - АЦП), цепей регулировки уровня сигнала поступающего на вход источника намагничивающего тока, цепей коммутации. БКИ предназначен для измерения мгновенных значений напряжения пропорциональных току намагничивающей обмотки и мгновенные значения ЭДС индуктированной в измерительной обмотке, включения в цепь намагничивания заданных мер сопротивления или мер взаимной индуктивности.

Передача команд управления АЦП и результатов измерения (массивы мгновенных значения напряжения пропорциональные току намагничивающей обмотки и мгновенные значения ЭДС индуктированной в измерительной обмотке) между управляющей ЭВМ и БКИ осуществляется через интерфейс USB, передача команд управления цепями коммутации и регулировки осуществляется через интерфейс SCSI.

Программное обеспечение управляющей ЭВМ обеспечивает ввод исходных данных, выбор режимов измерения, управление процессом измерения, расчет магнитных характеристик образцов по результатам измерений, сохранение результатов измерений в базе данных для последующей обработки, вывод результатов измерений на экран ЭВМ, а также формирование и вывод на печать протоколов измерений.

Технические характеристики

Перечень характеристик, погрешность измерения которых не нормирована:

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносят печатным способом на титульном листе руководства по эксплуатации и методом наклейки этикетки на лицевой панели блока коммутации и измерения.

Комплектность

Поверка

Поверку установки для измерения динамических магнитных характеристик УДМХ-3 производят в соответствии с методикой поверки МП 4201-09-2008 "Установка для измерения динамических магнитных характеристик УДМХ-3. Методика поверки", утверждённой ГЦИ СИ ФГУ «УРАЛТЕСТ» в мае 2008 г.

В перечень основного поверочного оборудования входят:

- Меры сопротивления переменного тока МС-10, МС-1, номинальные значения сопротивления 10, 1 Ом, пределы дополнительной относительной погрешности в диапазоне частот до 1 кГц не более ±0,01 %;

- Меры взаимной индуктивности образцовые Р5009, номинальные значения 10; 1; 0,1 мГн, класс точности 0,1;

- Государственный стандартный образец удельных магнитных потерь ГСО 859-76 (СОТЭС-1), относительная погрешность аттестованных значений удельных магнитных потерь Руд и амплитуды магнитной индукции Вт не более ±0,5%;

- Государственный стандартный образец удельных магнитных потерь ГСО 2002-80 (ИНЭС-1), относительная погрешность аттестованных значений удельных магнитных потерь Руд и амплитуды магнитной индукции Вт не более ±0,5%;

- Мультиметр цифровой Agilent 34410А, пределы измерений от 100 мВ до 750 В, пределы основной абсолютной погрешности измерения напряжения переменного тока в диапазоне частот от 10 Гц до 20 кГц ±(0,05 % от отсчета + 0,03 % от предела), пределы основной абсолютной погрешности измерения частоты ±0,006 % от отсчета в диапазоне частот от 40 Гц до 300 кГц;

- Вольтметр переменного тока ВЗ-60, пределы измерения 1; 10; 100 В, пределы основной относительной погрешности измерения напряжения переменного тока в диапазоне частот от 20 Гц до 100 Гц ±[0,08+0,04-(UK/Un-l)], %;

- Измеритель нелинейных искажений автоматический С6-11, пределы основной абсолютной погрешности измерения коэффициента гармоник в диапазоне частот от 20 до 199,9 Гц ±(0,05-Кгк +0,06), %;

- Генератор сигналов произвольной формы 33250А, диапазон частот выходного синусоидального сигнала от 1 мкГц до 80 МГц, пределы основной относительной погрешности установки частоты выходного сигнала ±0,0001 %.

Межповерочный интервал 2 года.

Нормативные документы

ГОСТ 12119.4-98 "Методы определения магнитных и электрических свойств. Метод измерения удельных магнитных потерь и действующего значения напряжённости магнитного поля";

ГОСТ 12119.5-98 "Методы определения магнитных и электрических свойств. Метод измерения амплитуд магнитной индукции и напряжённости магнитного поля";

МИ 1918-88 "ГСИ. Магнитные характеристики образцов магнитомягких сплавов. Методика выполнения измерений в диапазоне частот 50 Гц -20 кГц";

МИ 2378-96 "ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений магнитных потерь в магнитомягких материалах в диапазоне частот от 50 до 2Т05 Гц";

Техническая документация ФГУ "УРАЛТЕСТ", г. Екатеринбург.

Заключение

Тип установки для измерения динамических магнитных характеристик УДМХ-3 утверждён с техническими и метрологическими характеристиками, приведёнными в настоящем описании типа и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.