ГОСТ 8.214-76
Группа Э19
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮ3А ССР
Государственная система обеспечения единства измерений
ПОКРЫТИЯ МАГНИТОТВЕРДЫЕ
Методы измерения магнитных параметров
State system for ensuring the uniformity of measurements.
Hard-magnetic coating.
Methods of measuring magnetic parameters
Срок действия с 01.07.1977
до 01.07.1982*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
Постановлением Госстандарта СССР от 17.11.82 N 4340.
(ИУС N 2, 1983 год). - Примечание "КОДЕКС".
РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Всесоюзным научно-исследовательским институтом метрологии им. Д.И.Менделеева
Директор Ю.В.Тарбеев
Руководитель темы В.Г.Антонов
Исполнитель В.Л.Куртц
ПОДГОТОВЛЕН К УТВЕРЖДЕНИЮ Всесоюзным научно-исследовательским институтом по нормализации в машиностроении (ВНИИНМАШ)
И.о. директора Н.Н.Герасимов
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 27 июля 1976 г. N 1815
Настоящий стандарт распространяется на магнитотвердые покрытия толщиной не более 50 мкм на немагнитной основе, применяемые в технике магнитной записи информации, и устанавливает методы измерения следующих параметров предельной петли магнитного гистерезиса по намагниченности:
магнитного потока насыщения;
остаточного магнитного потока;
коэрцитивной силы;
коэффициента прямоугольности предельной петли магнитного гистерезиса.
1. ОБРАЗЦЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ
1.1. Образцы для измерений должны иметь форму полосы.
Размеры образцов должны быть следующие:
длина при измерениях в соленоиде, мм | 130±1 | |||
длина при измерениях в электромагните, мм | 18±1 | |||
ширина, мм | до 10 |
1.2. Ширину образца рекомендуется выбирать максимальной в пределах, указанных в п.1.1, с целью увеличения измеряемого сигнала. Ширина образца должна быть одинаковой по всей его длине. Расхождение результатов измерений ширины образца в центре и около его концов не должно превышать 2%. Погрешность измерения ширины не должна быть более 1%.
1.3. Допускается при измерениях в соленоиде в качестве образца использовать пакет из нескольких одинаковых полос, если остаточный магнитный поток одной полосы менее 10
При измерениях в электромагните остаточный магнитный поток образца должен быть не менее 5·10
2. АППАРАТУРА
2.1. Намагничивающее устройство, обеспечивающее намагничивание образца до насыщения: электромагнит или соленоид (для измерения магнитных параметров образцов с
2.1.1. Соленоид:
а) неоднородность магнитного поля вдоль оси соленоида не должна превышать 2% на расстоянии
Для получения указанной однородности поля длина соленоида с равномерной намоткой должна превышать длину образца не менее чем в 7 раз при отношении длины соленоида к среднему диаметру его обмотки не менее чем 10:1;
б) постоянная соленоида должна быть определена с погрешностью не более ±1,0%.
2.1.2. Электромагнит:
a) максимальное расстояние между полюсами должно превышать длину образца не менее чем в 2,2 раза;
б) неоднородность поля в рабочем пространстве электромагнита в направлении магнитного поля не должна превышать 1% на расстоянии от центра, равном половине длины образца;
в) наименьший размер поперечного сечения полюсного наконечника должен превышать длину образца не менее чем в 2 раза;
г) ярмо и полюсные наконечники электромагнита должны быть изготовлены из материала с коэрцитивной силой не более 0,2 кА/м.
2.2. Индукционный преобразователь для измерения магнитного потока образца, состоящий из двух измерительных катушек, охватывающих образец при измерениях в соленоиде (черт.1, приложение 1), или плоских, на которые накладывается образец, при измерениях в электромагните (черт.2, приложение 1).
Активное сопротивление преобразователя не должно превышать предельного допускаемого значения внешнего сопротивления для микровеберметра.
Конструкция преобразователя должна удовлетворять требованиям, приведенным в рекомендуемом приложении 1.
Коэффициент сцепления магнитного потока образца с катушками индукционного преобразователя, равный отношению магнитного потока в образце, измеренного микровеберметром, и действительного потока, определяемого намагниченностью и сечением образца (далее - коэффициент потокосцепления), при измерениях в соленоиде равен единице и не зависит от ширины и толщины образца при соблюдении условий, указанных в п.1 рекомендуемого приложения 1.
Значение коэффициента потокосцепления преобразователя при измерениях в электромагните должно быть определено в метрологической организации с погрешностью не более 3%. Полученное значение коэффициента следует использовать для всех образцов одинаковой длины независимо от их ширины и толщины и магнитных параметров материала покрытия.
2.3. Микровеберметр, обеспечивающий измерения потокосцепления
2.4. Измеритель напряженности поля (для измерений в электромагните), в качестве которого следует использовать измеритель магнитной индукции с преобразователем Холла, обеспечивающий измерение напряженности поля в диапазоне от
2.4.1. Измерительная катушка для измерения напряженности поля может быть плоской прямоугольной или цилиндрической.
Наружный диаметр цилиндрической катушки должен быть не более 5 мм, длина не должна превышать длину образца.
Длина и ширина прямоугольной катушки не должны превышать длину и ширину образца, толщина должна быть не более 5 мм.
Число рядов намотки должно быть четным. Концы проводов должны быть свиты вместе. Сопротивление катушки не должно превышать предельного допускаемого значения внешнего сопротивления для микровеберметра.
2.4.2. Постоянная измерительной катушки (сумма площадей ее витков) должна быть определена в метрологической организации с погрешностью не более 1%.
2.4.3. Размеры и число витков измерительной катушки должны быть выбраны таким образом, чтобы при измерении напряженности поля, равной
2.5. Многопредельный амперметр постоянного тока (2 шт.), рассчитанный на измерение токов, соответствующих напряженности поля в намагничивающем устройстве от 0,1 до 5
2.6. Источник постоянного тока, обладающий такой мощностью и стабильностью, при которых изменения тока в обмотке намагничивающего устройства не превышают 0,5% от установленного значения в минуту, а амплитуда переменной составляющей не превышает 1% от значения тока.
2.7. Регулирующие устройства, обеспечивающие возможность регулирования тока до значений, соответствующих максимальному намагничиванию образца. При значениях силы тока, соответствующих напряженности магнитного поля более 0,2
2.8. Двухполюсный переключатель и ключ, рассчитанные на ток, соответствующий напряженности поля
2.9. Перечень и основные технические данные серийно выпускаемой аппаратуры, применяемой для измерений, приведены в справочном приложении 2. Допускается применять другие измерительные средства, обладающие аналогичными техническими характеристиками.
2.10. Допускается измерять магнитные параметры покрытий на аппаратуре, отличной по принципу действия от приведенной выше, но обеспечивающей измерения параметров с погрешностями, не превышающими значений, указанных в таблице.
3. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ И ПОДГОТОВКА К НИМ
3.1. Температура окружающего воздуха при измерениях должна быть
3.2. Для приведения измерений приборы и вспомогательные устройства должны быть соединены по схеме, приведенной на чертеже.
Все соединения в схеме необходимо выполнять скрученными проводами и следить за отсутствием петель в измерительной цепи. Скрученные провода в измерительной цепи необходимо поместить в экран, соединив последний с зажимом "земля" микровеберметра. Подводящие провода намагничивающей и измерительной цепи необходимо поместить не менее чем в полуметре друг от друга.
3.3. Подготовка к измерениям в соленоиде
3.3.1. Измерительные катушки преобразователя должны быть помещены внутри соленоида соосно с ним в зоне однородного поля соленоида (черт.1, приложение 1). Положение катушек должно быть фиксировано.
3.3.2. Обмотки катушек должны быть соединены между собой "согласно" по отношению к измеряемому магнитному потоку образца.
3.3.3. Образец должен быть закреплен в держателе, с помощью которого его помещают в соленоид, таким образом, чтобы центр образца совпадал с центром одной из измерительных катушек (положение
3.4. Подготовка к измерениям в электромагните
3.4.1. Индукционный преобразователь должен быть помещен в рабочий зазор электромагнита таким образом, чтобы поверхность катушек, соприкасающаяся с образцом, находилась в горизонтальной плоскости, проходящей через ось симметрии полюсных наконечников электромагнита.
3.4.2. Обмотки катушек должны быть соединены между собой "согласно" по отношению к магнитному потоку рассеяния образца.
3.4.3. Образец должен располагаться симметрично относительно катушек преобразователя таким образом, чтобы его сторона, равная
3.4.4. Преобразователь Холла и измерительная катушка должны располагаться в зоне однородного магнитного поля электромагнита таким образом, чтобы магнитная ось преобразователя или ось катушки совпадала с направлением вектора напряженности магнитного поля.
Преобразователь Холла и измерительную катушку следует устанавливать по максимуму показаний индикатора измерителя напряженности поля.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Перед измерением любого параметра образец должен быть намагничен до насыщения.
4.1.1. Ток
а) при измерениях в соленоиде по формуле
где
б) при измерении в электромагните из графика
4.1.2. Напряженность поля измеряют в зоне однородного поля электромагнита измерителем магнитной индукции с преобразователем Холла или с помощью измерительной катушки, подключенной к микровеберметру. В последнем случае напряженность поля определяют по показанию микровеберметра при удалении измерительной катушки из электромагнита.
Результат вычисляют по следующим формулам:
а) при использовании измерителя с преобразователем Холла
где
б) при использовании микровеберметра
где
4.2. Потокосцепление
4.3. Магнитный поток
при измерениях в соленоиде
при измерениях в электромагните
где
4.4. Для измерения магнитного потока насыщения
4.5. Для измерения остаточного магнитного потока
4.6. Коэффициент прямоугольности предельной петли магнитного гистерезиса
где
4.7. Коэрцитивную силу определяют путем измерения потокосцепления и напряженности магнитного поля в двух точках на петле гистерезиса, в которых показания микровеберметра при измерении по п.4.2 не превышают значения, равного 0,1
4.7.1. Коэрцитивную силу в А/м рассчитывают по формулам:
при измерениях в соленоиде
где
при измерениях в электромагните:
в случае измерения напряженности поля измерителем магнитной индукции с преобразователем Холла
где
в случае измерения напряженности поля катушкой в сочетании с микровеберметром
где
4.7.2. Порядок операций при измерениях
а) устанавливают ток
б) размыкают ключ
в) увеличивают ток с помощью реостата
При измерениях в электромагните перед каждым измерением потокосцепления необходимо намагнитить образец в поле
г) измеряют (по п.4.1.2) значения напряженности поля в электромагните, соответствующие паре значений токов (п.
4.7.2
4.8. Погрешности измерений магнитных параметров покрытий не должны превышать значений, указанных в таблице.
Вид намагничивающего устройства | Параметр | Погрешность, % | Примечание |
Соленоид | 3 | ||
3 | - | ||
2 | |||
Электромагнит | 6 | - | |
3 | - | ||
3 | При использовании измерителя с преобразователем Холла | ||
5 | При использовании микровеберметра и измерительной катушки |
5. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
5.1. Результаты измерений следует оформлять протоколом, в котором должны быть указаны полученные значения магнитных параметров образцов, их геометрические размеры, применяемая аппаратура и ее характеристики.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
ИНДУКЦИОННЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
МАГНИТНОГО ПОТОКА ОБРАЗЦА
1. Индукционный преобразователь для измерений в соленоиде должен соответствовать приведенному на черт.1.
1 - соленоид; 2 - образец; 3 - катушки индукционного преобразователя
Черт.1
Измерительные катушки преобразователя могут быть цилиндрическими или прямоугольными и должны располагаться соосно на каркасе из немагнитного изоляционного материала. Расстояние между центрами катушек
Число рядов намотки катушек должно быть четным, и концы отводящих проводов должны быть свиты вместе
.
2. Индукционный преобразователь для измерений в электромагните должен соответствовать приведенному на черт.2.
1 - полюсные наконечники электромагнита; 2 - образец; 3 - катушки индукционного преобразователя
Черт.2
Катушки преобразователя должны быть закреплены в одной плоскости вплотную друг к другу на общем основании из немагнитного изоляционного материала. Ширина
Размер
где
3. Число витков
при измерениях в соленоиде
при измерениях в электромагните
где
4. Размеры и намоточные данные измерительных катушек преобразователей приведены в таблице.
Размеры в мм
Намагничивающее устройство | Число витков | Диаметр провода | Марка провода | ||||||
Соленоид | 500 | 0,1 | ПЭВ/2 | 13 | - | - | - | 13 | 10,5 |
Электромагнит | 250 | 0,1 | ПЭВ/2 | 3 | 1,5 | 22 | 18 | - | - |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
СЕРИЙНО ВЫПУСКАЕМАЯ АППАРАТУРА, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОТВЕРДЫХ ПОКРЫТИЙ
Наименование | Тип | Основные технические характеристики |
Соленоид | СД-3* | Постоянная соленоида 8000 1/м. |
Максимальный ток 12 А | ||
Пермеаметр сильных полей (электромагнит) | ПСП* | Максимальная напряженность поля 500 кА/м при расстоянии между полюсами 40 мм |
Измеритель магнитной индукции | Ш1-8 | Пределы измерения индукции от 0,01 до 0,3 Т. Погрешность измерения |
где | ||
Амперметр | M1104 | Пределы измерения от 0,75 до 750 мА и от 1,5 до 30 А; |
класс точности 0,2 | ||
Цифровой микровеберметр | Ф5050 | Пределы от 10 мкВб до 10 мВб. Основная погрешность 0,3% плюс две единицы счета. Предельное допускаемое сопротивление внешней цепи 100 Ом на пределах 10 мкВб и 100 мкВб и 60 Ом на остальных пределах |
Микровеберметр | Ф190 | Пределы от 5 до 500 мкВб. Основная приведенная погрешность не более 1,5%. Максимальное сопротивление внешней цепи от 100 до 300 Ом в зависимости от предела |
Источник постоянного тока | Б5-21 | Максимальное значение тока нагрузки 5 А при выходном напряжении до 30 В и 10 А при выходном напряжении до 10 В |
Лупа измерительная | ЛИ-4 или ЛИ-3 | Увеличение 10 |
Предел измерения шкалы 15 мм. | ||
Цена деления 0,1 мм. |
____________________
* Входят в баллистическую установку БУ-3.
Текст документа сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1976