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前言：硅钢是一种性能优良、价格便宜的软磁合金，其使用遍及机电工业、电力工业、邮电工业、以及仪器仪表工业等各个领域，世界每年用量约几百万吨，约占全部磁性材料用量的95%以上。而取向硅钢属于硅钢产品中的高端产品，目前国内只有武钢和宝钢能够生产，国内用户为大型变压器制造厂家，用于制作千伏级变压器。成品取向硅钢的主要性能指标为磁性能（铁损和磁感）。磁性能检测可以采用方圈法和单片法，其中，单片法在磁场的控制方法上分成两种电流法和H线圈法。两种方法的原理差异主要在磁场的控制上从而导致设备的设计和计算公式上都有所差别。国际标准中，电流法测试的推荐试样尺寸为500x500m单片试样；而H线圈磁导计法由于目前只有日本钢铁企业使用，其适用试样尺寸为：500x100mm。品检检验中心目前具备以上两种方法和尺寸的磁导计，从而为研究两种方法提供了硬件保证。本文通过分析两种方法的原理和测试结果，来研究电流法和H线圈法。
关键字：取向硅钢；单片法；H线圈；磁场强度
一、原理分析
磁导计上，内外层分别绕有相互绝缘的次级测量绕组和初级磁化绕组。初级磁化绕组的作用是通过电源施加电流从而使磁导计内部产生相应大小的磁场，施加在待测试样上；次级磁化绕组的作用是，通过两侧试样所产生的感应磁场，来表征测试试样的磁性能。
H线圈磁导计法相对于电流法，除了以上基本线圈外，在磁导计的相应位置增加安装了H线圈和B线圈。以下为详细分析两种方法的原理差异。
1.激励磁场
电流法是通过控制初级线圈上的峰值电流大小，利用公式（公式1）计算得到磁化场。H线圈法则是通过在电路中附加测试磁场大小的H线圈来测量磁化场。在具有双H线圈的磁导计中，通过两个H线圈与试样的距离L1，L2来计算出试样所受磁化场大小（公式2）
2.电路设置
电流法将用于测量试样功率损耗的功率表电流端连接在初级线圈回路，电压端接在次级线圈的回路。
H线圈法则将功率表设置在H线圈和B线圈（初级线圈）的回路上，并且在B线圈电路中设置磁通计分器，用以测量次级线圈的感应磁极化强度。
因此，两种方式测试原理显著不同，具体公式对比如下：
电流法与H线圈法测量铁损值数据对比
三、方法比对试验分析：
1.从测试结果上看，H线圈法测试结果小于电流法结果。
2.取向硅钢产品的磁性能对于试样加工时引入的剪切应力极为敏感，加工状态越差，加工量越多，对测试的磁性能结果影响越大。H线圈法的剪切加工量要大于电流法，即在500x500mm的样板上再剪切5刀，并且受剪切影响的测试样板的面积要更小。因此理论上，H线圈法测试的铁损结果要高于电流法，而测试结果相反，H线圈法测试的铁损要好于电流法。
3.通过系统电路及原理公式分析，两者测量系统具有显著差异，且P15与P17两个指标的差异程度不具有线性差异。因此以上问题分析的结果是，两种方法之间的系统差异较大，无法通过简单的数据校正来实现两种方法数据的转换，并且系统差异大于试样剪切所引入应力影响。
4.目前硅钢用户比较接受的测量方法是国际上较为通用的电流法，如以H线圈法数据作为生产卷质保值，用户如果验证生产卷的性能时，会出现验证与质保值不符合的情况，可能会带来更大的问题。
5.硅钢产品的规格等级以铁损值P17大小来划分，因此国内取向硅钢用户采购日本进口取向硅钢时，应注意质保书或合同中注明的检测方法标准，以免产生产品性能质量达不到设计要求的情况。
四、H线圈法测量取向硅钢性能代表性研究试验
表中，每卷5个试样的磁性能有较大差异，主要磁性指标铁损P17的极差达到0.1W以上，相当于取向硅钢的2个级别牌号的差异。再随机抽取18个生产卷的样板，轧制横向上取5个H法试样，测试铁损P17值的。测试结果表明轧制横向上磁性能差异较大。相对于电流法500x500mm的样品，H线圈法由于取样的小和取向硅钢一般轧制横向性能不均导致无法使用一个H法样片数据代表这个卷的数据。
在实际检验中，如果采用H法检验，务必要尽量多的在轧制横向方向上取样，并以检测结果的平均值作为生产卷的质保值，这样就极大的增加了检验试验室的工作量。
五、试验结论
1.分析两种方法的原理，H线圈法由于增加了H线圈，并引入了公式2中的H线圈到试样之间的距离L1和L2，导致B类（仪器）不确定度分量增加。
2.电流法及H线圈法测量结果存在系统差异，且差异较大。取向硅钢质保指标检验方法的选择应根据用户的需求和市场的接受度来选择。国内企业采购国外进口，尤其是日本进口取向硅钢时，应注意合同中写明的检验检测方法标准。
3相对于电路法，由于H线圈法取样较小，在生产卷产品质量不均匀的时候，无法很好的代表整个生产卷样板的质量水平。
参考文献
《硅钢磁性测量》梅文余
《GB/T13789-2008单片电工钢带磁性能测量方法》
《JIS C 2550-2000 Test methods for magnetic steel sheet and strip》
《JIS C 2556 1996 Methods of measurement of the magnetic properties of magnetic steel sheet and strip by means of a single sheet tester》
关键字：取向硅钢；单片法；H线圈；磁场强度
一、原理分析
磁导计上，内外层分别绕有相互绝缘的次级测量绕组和初级磁化绕组。初级磁化绕组的作用是通过电源施加电流从而使磁导计内部产生相应大小的磁场，施加在待测试样上；次级磁化绕组的作用是，通过两侧试样所产生的感应磁场，来表征测试试样的磁性能。
H线圈磁导计法相对于电流法，除了以上基本线圈外，在磁导计的相应位置增加安装了H线圈和B线圈。以下为详细分析两种方法的原理差异。
1.激励磁场
电流法是通过控制初级线圈上的峰值电流大小，利用公式（公式1）计算得到磁化场。H线圈法则是通过在电路中附加测试磁场大小的H线圈来测量磁化场。在具有双H线圈的磁导计中，通过两个H线圈与试样的距离L1，L2来计算出试样所受磁化场大小（公式2）
2.电路设置
电流法将用于测量试样功率损耗的功率表电流端连接在初级线圈回路，电压端接在次级线圈的回路。
H线圈法则将功率表设置在H线圈和B线圈（初级线圈）的回路上，并且在B线圈电路中设置磁通计分器，用以测量次级线圈的感应磁极化强度。
因此，两种方式测试原理显著不同，具体公式对比如下：
电流法与H线圈法测量铁损值数据对比
三、方法比对试验分析：
1.从测试结果上看，H线圈法测试结果小于电流法结果。
2.取向硅钢产品的磁性能对于试样加工时引入的剪切应力极为敏感，加工状态越差，加工量越多，对测试的磁性能结果影响越大。H线圈法的剪切加工量要大于电流法，即在500x500mm的样板上再剪切5刀，并且受剪切影响的测试样板的面积要更小。因此理论上，H线圈法测试的铁损结果要高于电流法，而测试结果相反，H线圈法测试的铁损要好于电流法。
3.通过系统电路及原理公式分析，两者测量系统具有显著差异，且P15与P17两个指标的差异程度不具有线性差异。因此以上问题分析的结果是，两种方法之间的系统差异较大，无法通过简单的数据校正来实现两种方法数据的转换，并且系统差异大于试样剪切所引入应力影响。
4.目前硅钢用户比较接受的测量方法是国际上较为通用的电流法，如以H线圈法数据作为生产卷质保值，用户如果验证生产卷的性能时，会出现验证与质保值不符合的情况，可能会带来更大的问题。
5.硅钢产品的规格等级以铁损值P17大小来划分，因此国内取向硅钢用户采购日本进口取向硅钢时，应注意质保书或合同中注明的检测方法标准，以免产生产品性能质量达不到设计要求的情况。
四、H线圈法测量取向硅钢性能代表性研究试验
表中，每卷5个试样的磁性能有较大差异，主要磁性指标铁损P17的极差达到0.1W以上，相当于取向硅钢的2个级别牌号的差异。再随机抽取18个生产卷的样板，轧制横向上取5个H法试样，测试铁损P17值的。测试结果表明轧制横向上磁性能差异较大。相对于电流法500x500mm的样品，H线圈法由于取样的小和取向硅钢一般轧制横向性能不均导致无法使用一个H法样片数据代表这个卷的数据。
在实际检验中，如果采用H法检验，务必要尽量多的在轧制横向方向上取样，并以检测结果的平均值作为生产卷的质保值，这样就极大的增加了检验试验室的工作量。
五、试验结论
1.分析两种方法的原理，H线圈法由于增加了H线圈，并引入了公式2中的H线圈到试样之间的距离L1和L2，导致B类（仪器）不确定度分量增加。
2.电流法及H线圈法测量结果存在系统差异，且差异较大。取向硅钢质保指标检验方法的选择应根据用户的需求和市场的接受度来选择。国内企业采购国外进口，尤其是日本进口取向硅钢时，应注意合同中写明的检验检测方法标准。
3相对于电路法，由于H线圈法取样较小，在生产卷产品质量不均匀的时候，无法很好的代表整个生产卷样板的质量水平。
参考文献
《硅钢磁性测量》梅文余
《GB/T13789-2008单片电工钢带磁性能测量方法》
《JIS C 2550-2000 Test methods for magnetic steel sheet and strip》
《JIS C 2556 1996 Methods of measurement of the magnetic properties of magnetic steel sheet and strip by means of a single sheet tester》