Systematic measurement errors of local B-coils due to holes

• Autorzy: Zurek S.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.03.02

Warianty tytułu

PL

Systematyczne błędy pomiarowe lokalnych cewek B powodowane otworami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

B-coils (search coils) for measurement of local value of flux density B are made by drilling holes in the sample under test. The holes are non-magnetic discontinuities and distort the B distribution. The FEM analysis and experimental results presented in this paper show that in the first approximation the measurement errors are proportional to the ratio of hole diameter to coil width. For example, for a 10 mm wide B-coil made with 1 mm holes the error can be around 10%. Hence, in order to achieve errors less than 1% the hole diameter should be less than 1% of the coil width.

PL

Cewki do pomiaru lokalnej wartości indukcji magnetycznej B są wykonane przez wiercenie otworów w testowanej próbce. Otwory te reprezentują niemagnetyczne nieciągłości i powodują zniekształcenie dystrybucji B. Wyniki analizy FEM i pomiarów zaprezentowane w artykuly wykazują że w pierwszym przybliżeniu błędy pomiarowe są proporcjonalne do stosunku średnicy otworów do szerokości cewki. Np. dla cewki o szerokości 10 mm i otworach 1 mm błąd może być ok. 10%. Dlatego też, aby uzyskać błąd mniejszy niż 1% to średnica otworu powinna być mniejsza niż 1% szerokości cewki pomiarowej B.

Słowa kluczowe

EN

B-coil; search coil; pick-up coil; electrical steel; measurement error; measurement uncertainty

PL

cewka pomiarowa B; blacha elektrotechniczna; błąd pomiaru; niepewność pomiaru

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 3
• Strony: 6--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Zurek S.

• Megger Instruments Ltd, Archcliffe Road, Dover, CT17 9EN, Kent, United Kingdom

Bibliografia

• [1] Loisos G., Critical evaluation and limitations of localised flux density measurements in electrical steels, IEEE Trans. Magnetics, Vol. 37 (4), 2001, p. 2755
• [2] Tumanski S. , Induction coil sensors – a review, Measurement Science and Technology, Vol. 18 (3), 2007, p. R31
• [3] Borg Bartolo J., et al., An investigation into the geometric parameters affecting field uniformity in four pole magnetisers, presented at 13th International Workshop on 1&2 Dimensional Measurement and Testing, Turin, Italy, 2014
• [4] Fiorillo F., Measurement and Characterization of Magnetic Materials, Elsevier Series in Electromagnetism, Elsevier Academic Press, 2004, ISBN 0-12-257251-3
• [5] Sievert J., et al., Intercomparison of measurements of magnetic losses in electrical sheet steel under rotation flux conditions, Commission of the European Communities, Report EUR 16255 EN, EC Brussels, Luxembourg, 1995
• [6] Gorican V., et al., Unreliable determination of vector B in 2-D SST, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 254- 255 (2003), 2003, p. 130
• [7] Zurek S., et al., Errors in the power loss measured in clockwise and anticlockwise rotational magnetisation. Part 2: Physical phenomena, IEE Proceedings, Science, Measurement and Technology, Vol. 153 (4), 2006, p. 152
• [8] Loisos G., Novel Flux Density Measurement Methods of Examining the Influence of Cutting on Magnetic Properties of Electrical Steels, PhD thesis, Wolfson Centre for Magnetics, Cardiff University, Cardiff, UK, 2002
• [9] Oledzki , J.S., Validation of the needle method for magnetic measurements, Proceedings of 7th 1&2DM Workshop, Braunschweig, PTB, 2003, p. 203
• [10] Pfutzner H., et al., The needle method for induction tests: sources of error, IEEE Trans. Magnetics, Vol. 40 (3), 2004, p. 1610
• [11] Tumanski S., Non-destructive testing of the stress effects in electrical steel by magnetovision method, Non-linear electromagnetic systems, ISEM 99, IOS Press, 2000, p. 273
• [12] Meeker D., FEMM, Finite Element Method Magnetics, http://www.femm.info
• [13] COMSOL Multiphysics, http://www.comsol.com
• [14] IEC 60404-2, Methods of measurement of the magnetic properties of electrical steel strip and sheet by means of an Epstein frame
• [15] Non Oriented, Fully Processed, Electrical Steel Catalogue, COGENT
• [16] Ash Vision, Digital Microscope Inspection Systems, Inspex HD 1080p

Uwagi

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