Uncertainty of hysteresis loop measurements in magnetic materials

• Autorzy: Najgebauer M. , Gryś S. , Hiergeist R.

Identyfikatory

DOI

10.32016/1.59.32

Warianty tytułu

PL

Niepewność wyznaczania pętli histerezy materiałów magnetycznych

• Konferencja: L Międzyuczelniana Konferencja Metrologów MKM 2018 (L; 10.09-12.09.2018; Szczecin - Kopenhaga, Polska - Dania)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper an estimation of the uncertainty is presented for the Magnet-Physik REMACOMP® C-200 BH-loop tracer. Two configurations were treated for electrical steel in the form of strips: the Epstein frame and the so called MJC yoke. It was revealed that the dominating contribution to the uncertainty budget in both configurations is due to the inaccuracy in measuring of the sample dimensions.

PL

W artykule opisano system pomiarowy REMACOMP® C-200 służący do wyznaczania dynamicznych pętli histerezy dla materiałów magnetycznie miękkich oraz zaproponowano metodę wyznaczania dokładności takich pomiarów. Oszacowano niepewność względną wyznaczania natężenia pola magnetycznego H i indukcji magnetycznej B. Analizę niepewności przeprowadzono dla pomiarów pętli histerezy magnetycznej dla blach elektrotechnicznych w dwóch przypadkach: dla próbki wykonanej z blachy o ziarnie orientowanym (pomiary za pomocą aparatu Epsteina) i dla próbki z blachy nieorientowanej (pomiar na pojedynczym pasku za pomocą jarzma MJC). Na podstawie opisu metody pomiarowej zidentyfikowano wielkości wejściowe wpływające na niepewność natężenia pola H oraz niezależnie na indukcję magnetyczną B. Wprowadzono je do budżetu niepewności na podstawie dostępnej dokumentacji, założeń konstrukcyjnych cewek, pomiaru wymiarów próbek oraz symulacji komputerowej do oceny propagacji niepewności zmiennej losowej przez układ całkujący. W tym celu przeprowadzono analizę Monte Carlo. W obu analizowanych przypadkach uzyskano niepewność rozszerzoną względną dla pomiaru pętli histerezy na poziomie 2%. Uzyskane wyniki można uznać za akceptowalne w przypadku pomiarów technicznych. Dalsze prace będą prowadzone w kierunku szacowania niepewności pomiaru strat w blachach elektrotechnicznych, wyznaczonych z powierzchni pętli histerezy.

Słowa kluczowe

EN

hysteresis loop; uncertainty of measurement

PL

pętla histerezy; niepewność pomiaru

• Wydawca: Wydział Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 59
• Strony: 149--152
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., wykr., fot.

Twórcy

autor

Najgebauer M.

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Poland tel.: [phone]

autor

Gryś S.

• Częstochowa University of Technology, Faculty of Electrical Engineering, Poland tel.: [phone]

autor

Hiergeist R.

• Magnet-Physik Dr. Steingroever GmbH, Köln, Germany

Bibliografia

• 1. Bozort R.M.: Ferromagnetism, IEEE Magnetic Society, New York, 1993
• 2. Liorzou F., Phelps B., Atherton D.L., Macroscopic Models of Magnetization, IEEE Transactions on Magnetism, Vol. 36 (2000), pp. 418-428
• 3. Najgebauer M., Szczygłowski J., Nowoczesne tendencje rozwojowe w inżynierii materiałów magnetycznych, Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 84, No. 4 (2008), pp. 136-139
• 4. Najgebauer M.: The concept of Scaling Analysis Describing the Properties of Soft Magnets, Solid State Phenomena, Vols. 220-221 (2015), pp. 646-651
• 5. Operating instruction, REMACOMP® C-200, Magnet-Physik, Dr. Steingroever GmbH, Germany
• 6. Hiergeist R., Wagner K., Ross G.: Characterization of Soft Magnetic Materials in AC Magnetic Fields by Digital Methods, Przegląd Elektrotechniczny, Vol. 93, No. 7 (2017), pp. 43-47, doi:10.15199/48.2017.07.11.
• 7. Proprietary Calibration Certificate no. Z7180MPS16 for REMACOMP® C-200, Serial number 121833, 2016.06.14.
• 8. JCGM 100:2008, Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement with minor corrections, Evaluation of measurement data, Joint Committee for Guides in Metrology, 1999.
• 9. Jaworski J.: Niedokładność, błąd, niepewność. Dodatek do wyd. polskiego Wyrażanie niepewności pomiaru -przewodnik, Główny Urząd Miar, Warszawa 1999 (in Polish).
• 10. Highan D.J.: An algorithmic introduction to numerical simulation of stochastic differential equations, SIAM Review, Vol. 43, No. 3, p. 525-546.
• 11. JCGM 101:2008E: Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. Supplement 1. Numerical Methods for the Propagation of Distributions, Joint Committee for Guides in Metrology, 2004.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).