1.概述
在IEC的规范中，爱波斯坦方圈法和单片磁导计法是两种独立有用的丈量办法，它们的等效磁路长度都是约好的，并经过很多试验确认了这两种丈量办法所得数据的彼此转化联系[1]。而在国标中选用了约好爱波斯坦方圈法丈量的等效磁路长度[2]，而未约好单片磁导计的等效磁路长度的做法[3]，使得单片磁导计的等效磁路长度成为一个受资料和人员操作等要素影响的参量，形成两种丈量办法得出的丈量数据往往不共同，简单发生因丈量办法不同而形成的资料质量确认胶葛。
依照国标中磁导计法的等效磁路长度的确认办法，为了确保丈量数据的共同，需求确认磁导计对不同资料类型，在不同磁极化强度测验点、不同频率下的等效磁路长度，这不只添加了用磁导计法测验的作业量，还使得磁导计丈量法成为了一种依赖于爱波斯坦方圈法的测验办法，不能充分发挥单片磁导计丈量无损检测的长处。
在IEC-60404规范中，给出了两种丈量办法数据等效的主张，在附录B中给出了与国标规则共同的磁导计等效磁路长度的批改办法，关于只要一种测验办法的状况，附录C给出了两种丈量成果的彼此转化联系，而且给出了比总损耗等参数的试验拟合公式。
本文选用丈量磁场强度的办法确认单片测验中的实践等效磁路长度，经过试验丈量数据与IEC-60404规范中的试验拟合公式比照，讨论一种不依赖于爱波斯坦方圈法而又能使两种丈量办法测验数据共同的磁导计等效磁路长度的确认办法，试验成果证明这一办法切实可行，能够大大简化磁导计丈量办法的操作，并进步磁导计的通用性。
2.等效磁路长度的丈量原理
用磁导计丈量单片电工钢片的磁功能时，电工钢片和磁轭以及励磁线圈组成无载变压器，假定Lm为等效磁路长度，依据安培环路定理，则有：
H•Lm= N1• I………………………………………(1)
因为励磁线圈的匝数N1是确认的，励磁电流I能够经过电流表测得，假如还能确认环路中的磁场强度H，则能够经过这个公式核算得到等效磁路长度Lm。
为了测得磁场强度H，在磁导计线圈骨架内添加一组磁场强度H测验线圈，靠近被测验的电工钢片，用平均值电压表测得测验线圈的感应电压U，则可依据公式（2）核算得到磁场强度H。
式中：μ0为真空磁导率，4π×10-7, H/m;
N2为磁场强度H测验线圈匝数；
F为测验频率，Hz；
s为有用面积，m2
归纳(1)、(2)，等效磁路长度可由公式(3)确认。
本文研讨等效磁路长度的丈量，因而只需求依据比总损耗的批改联系就能够得到等效磁路长度批改联系。IEC-60404规范给出的比总损耗的批改联系如公式(4)所示：
式中：Pss为单片磁导计丈量的比总损耗, W；
PSE为爱波斯坦方圈法丈量的比总损耗, W；
IEC-60404中磁导计的等效磁路长度约好为0.45m，将丈量数据共同到爱波斯坦方圈法，跟着J增大，增σP大，则意味着用磁导计的等效磁路长度减小，为了能够用等效磁路长度的改变来反映比总损耗的改变，依据σP的改变将σL归一化到1.0T，则能够得到以下联系。
|
序号 |
J(T) |
σL(%) |
|
1 |
1.0 |
1 |
|
2 |
1.1 |
0.9991 |
|
3 |
1.2 |
0.9961 |
|
4 |
1.3 |
0.993 |
|
5 |
1.4 |
0.9893 |
|
6 |
1.5 |
0.9845 |
|
7 |
1.6 |
0.9779 |
|
8 |
1.7 |
0.968 |
|
9 |
1.8 |
0.9594 |
表1不同J值下的丈量数据
由公式(3)，经过丈量能够得到表1中各作业点的I/U联系，并将其归一化到1.0T，假如归一化成果与σL改变共同，则阐明丈量等效磁路长度的办法有用。
3.试验与数据
试验原理如下图所示，励磁电源选用TD8510单片硅钢测验体系，电源精度为0.01%，磁导计为500mm×500mm，H丈量线圈匝数为300T，绕制在3mm厚的骨架上，骨架宽度为400mm。单片硅钢为取向硅钢规范样品，在该磁导计上，当硅钢作业在1.0T时，磁导计丈量线圈电压为13.026V。
硅钢片退磁后，调整励磁电源，使硅钢片作业在1.0T-1.8T，顺次记载各测验点的励磁电流I和磁场丈量线圈的平均值电压U。
试验数据及处理如下表所示：
|
序号 |
J(T) |
I(mA) |
U(mV) |
I/U |
归一化 |
|
1 |
1.0 |
38.9 |
9.3 |
4.183 |
1 |
|
2 |
1.1 |
47.1 |
11.3 |
4.168 |
0.9964 |
|
3 |
1.2 |
59.5 |
14.3 |
4.161 |
0.9947 |
|
4 |
1.3 |
80.4 |
19.5 |
4.123 |
0.9857 |
|
5 |
1.4 |
116.6 |
28.6 |
4.077 |
0.9747 |
|
6 |
1.5 |
194.1 |
48.2 |
4.027 |
0.9627 |
|
7 |
1.6 |
435.6 |
109.2 |
3.989 |
0.9536 |
|
8 |
1.7 |
1227 |
310.5 |
3.952 |
0.9448 |
|
9 |
1.8 |
2954 |
758.6 |
3.894 |
0.9309 |
表2试验数据及处理
4.试验剖析
因为磁场感应电压很小，感应电压U的丈量受信号信噪比低的影响，丈量准确度仅在1%左右，给丈量成果形成了差错，可是，经过比照试验处理成果和依据IEC规范中试验定论推导出来的成果能够看出，反映等效磁路长度的I/U改变量与核算成果根本共同，验证了经过丈量磁场强度来确认等效磁路长度的办法有用。进一步改进试验作用的办法包含增大磁场丈量线圈面积和匝数，规划弱小信号的前置扩大电路等。
5.定论
本文经过试验得出了反映磁导计等效磁路的I/U联系，并与IEC规范中两种丈量办法转化联系得出的磁导计等效磁路长度改变的联系比较，得到了共同的成果，阐明晰丈量磁导计等效磁路长度的可行性。经过进一步的研讨和试验，能够得到确认的H-Lm联系，则这种办法能够成为单片磁导计国标的一个弥补。选用这种办法，能够简化单片磁导计确认等效磁路长度的试验，削减测验中资料的损耗，有利于电工钢片测验规范的使用。
参考文献：
【1】IEC 60404-3Magnetic materials part 3 : Methods of measurement of the magnetic properties of magnetic sheet and strip by means of a single sheet tester
【2】GB／T 3655-2008用爱泼斯坦方圈丈量电工钢片(带)磁功能的办法
【3】GB/T 13792-92单片电工钢片（带）磁功能丈量办法
