永久磁石試験方法(日本規(guī)格協會発行)C2501:2019日本工業(yè)標準調査會標準第二部會構成表(部會長)大崎東京大學青柳恵美子公益社団法人日本消費生活アドパイザー·コンサルタ伊藤智一般社団法人情報処理學會情報規(guī)格調査會(國立研究巖測一般社団法人電子情報技術産業(yè)協會內田一般財団法人日本規(guī)格協會江崎正酒井社)一般社団法人電気學會住谷一般財団法人電気安全環(huán)境研究所高村全國地域婦人団體連絡協議會田中一般社団法人日本電機工業(yè)會橘爪弘平田水本東京工業(yè)大學山根主婦連合會O主務大臣:経済産業(yè)大臣制定:昭和41.12.1改正:平成31.3.20官報公示:平成31.3.20原案作成者:一般社団法人電気學會(于102-0076東京都千代田區(qū)五番町6-2HOMATHORIZONビ兒TEL03-3221-7201)一般財団法人日本規(guī)格協會審議部會:日本工業(yè)標準調査會標準第二部會(部會長大崎博之)C2501:2019● 11適用範囲 12引用規(guī)格 13用語及び定義 14電磁石及び磁化條件 2 24.2幾何學的條件 44.3電磁石の條件 45試験片 56磁束密度の測定 67磁気分極の測定 68磁界強度の測定 79減磁曲線の測定 79.1概要 79.2減磁曲線の測定原理(電磁石で磁化された試験片の場合。) 79.3減磁曲線の測定原理(超電導コイル又はパルス磁化器で磁化された試験片の場合。) g10主な特性の測定 910.1殘留磁束密度 910.2最大工ネ兒ギー積 910.3保磁力Hg及び固有保磁力Hu 910.4リコイル線及びリコイル比透磁率の測定 9 12試験報告 附屬書A(規(guī)定)試験片と磁極との空隙の影響 附屬書B(參考)測定結果に及ほす周辺溫度の影響 附屬書JA(參考)Niの飽和磁気分極並びに相互誘導器及び電圧の時間積によるJ積分器の校正方法 附屬書JB(參考)昇溫時の磁気測定に用いる補助磁極 20●著作権法により無斷での復関,転載等は禁止されております。●Methodsoftestforpermanentmagnet序文構成を変更して作成した日本工業(yè)規(guī)格である。事項である。磁気測定裝置の性能は,永久磁石の磁気特性に依存するだけではなく,裝置の寸法,空隙及び磁気回路の他の寸法にも依存する。この規(guī)格で規(guī)定する方法は,閉磁気回路における磁気特性の測定である。IEC60404-5:2015,Magneticmaterials—Part5:Permanentmagnet(magneticallyhard)materials-Methodsofmeasurementofmagneticproperties(MOD)の引用規(guī)格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。IEC60050-121,InternationalElectrotechnicalVocabulary—Part121:ElectromagnetismIEC60050-151,InternationalElectrotechnicalVocabulary—Part151:ElectricalandmagneticdevicesIEC60050-221,InternationalElectrotechnicalVocabulary-Part221:Magneticmaterialsandcomponents3用語及び定義2C2501:20193.1減磁曲線3.2殘留磁束密度殘留磁気分極3.4保磁力3.54電磁石及び磁化條件この規(guī)格では,永久磁石に対して,保磁力(Hep)及び固有保磁力(Hg)を取り扱う。H:磁界強度(A/m)J:磁気分極(T)●●3C2501:2019測定は,軟磁性材料からなる電磁石及び試験片で閉磁気回路を構成して行う。ョーク構造は,対稱形で極の材料の固有保磁力は,通常,100A/mを超えない?！瘛?C2501:2019磁極可動裝置磁極可動裝置3-久磁極面試験片電磁石/'図2一電磁石及び磁化システム構成4.2幾何學的條件必要がある。d?≥d?+1.2' (3)(mm)5線の測定は,初期磁化に用いた磁界と逆方向の磁界で行う。 及び H?:P?に対応する磁界強度(A/m)がって,空隙は慎重に最小化する必要がある。REFeB焼結磁石の機械加工された表面は,磁気で,Vは體積を指す。)をもつ試験片の磁気特性評価は,慎重に行う必要がある。この場合,減磁曲線の角形性の劣化が,通常,観察される。A參照)。試験片の斷面積は,試験片の長さ方向に対してできるだけ均一にし,その変動は最小斷面積の1%未満とする。平均斷面積は,1%以內の精度で決定する。試験片は,磁化方向に印を付ける?！?C2501:20196磁束密度の測定磁束密度測定の総合測定誤差は,±2%とする。二つの瞬間t1とtzとの間における空隙磁束を補正しない見掛けの磁束密度の変化量△Bφは,次の式(6)A:試験片の斷面積(m2)(Wb)見掛けの磁束密度の変化量△Bφにおけるこの変化は,サーチコイルに含まれる空隙磁束を考慮して補正AH:磁界強度測定値の変化(A/m)7磁気分極の測定気分極の変化△は,次の式(8)によって求める。A:試験片の斷面積(m2)される電圧の積分値(Wb)正する必要なく測定できる。二つのサーチコイルは,式(2)及び式(3)で定義される均一磁界內の直徑限定される範囲內に設置する。7総合測定誤差は,±2%でなければならない。け近い均一磁界內に,磁極面に対して対稱に置く(図2參照)。総合測定誤差は,±2%でなければならない。注記電磁石の磁極面は,通常,等磁位面とする(簡條4參照)。高い殘留磁束密度,高い保磁力又は9.1概要測定は,周囲溫度が(23±5)℃で行う。溫度係數a(Hu)の大きな永久磁石の測定においては,測定操は,電磁石の磁極面に取り付けた非磁性溫度センサで測定する。測定計器の溫度依存性(例えば,ホール注記2昇溫時の測定方法(參考)については,IECTR61807[4]及び附屬書JBに示されている。9.2減磁曲線の測定原理(電磁石で磁化された試験片の場合。)8C2501:2019磁極を反転する間の磁界強度の変動速度(dH/dr)は,磁界強度Hに対する磁束密度Bの遅れ又は試験裝置及び磁束積分器の出力に接続した記録計で得られる連続減磁曲線,又は磁界強度と磁束密度若しくはH試験片EsJ:J測定器自記磁束計R:x-Y記録計」図3一測定回路(概要)磁束積分器に接続する。試験片は,サーチコイルの中へ揮入し,電磁石に組み込み,超電導コイル又增大する。9C2501:20199.2に従って,減磁曲線上の磁界強度H及び磁束密度B,又は磁界強度H及び磁気分極Jの対応値を求10主な特性の測定10.1殘留磁束密度10.2最大工礻兒ギ一積最大エネルギー積は,次のいずれかの方法で求める。a)“B×H”が,一定の曲線群から直接読み取り又は補間によって求める(図1參照)。10.3保磁力HeB及び固有保磁力HJ4參照),試験片を最大磁界強度Hmxによってあらかじめ磁界強度を△Hだけ減少させ,磁束密度の変化△Bを測定する。リコイル比透磁率μeは,次の式(9)によっ△B:変化AHに対応する磁束密度の変化(T)AH:Heからの磁界強度変化(A/m)μo:真空の透磁率=4π×10~?(H/m)●C2501:2019表1一永久磁石材料の磁気特性測定の変動係數單位%特性アル二コ磁石希土類磁石B?HcBH111222312試験報告試験報告には,次の該當する項目を記載する。一材料の種類及び識別記號一試験片の形狀及び寸法一測定中の試験片の溫度一周囲溫度一減磁曲線C2501:2019に対する磁化方向一測定の推定不確かさ●●●試験片と磁極との空隙の影響ここに,B,H:減磁曲線上で與えられた點での磁束密度(T)及び磁界d:試験片と磁極面との間の空隙の長さ(m)表A.1-d/l率材料AINiCo37/50.00025HardFerrite25/140.003RECo180/1500.005REFeB340/1300.005C2501:2019●單位%/℃材料a(He)AlNiCo-0.02-0.03～+0.03FeCrCo-0.05~-0.03-0.04FeCoVCr-0.010RECo-0.04～-0.03-0.3~-0.25REFeB-0.12～-0.09-0.7~-0.45Hardferrite-0.2+0.06～+0.40場合,18℃(溫度範囲の下限)～28℃(溫度範囲の上限)におけるHμの測定結果の差異は,0.1MAm●●C2501:2019JA.1Niの飽和磁気分極J軸の校正への適用を目的とし,Niの飽和磁気分極の文獻値を表JA.1に示す。Niの鮑和磁気分極の文を推樊する。No.飽和磁気分極値J?測定溫度引用文獻備考10.610223/296純度99.995%20.608420/293b)15℃/288Kのデータも0.6084T30.6159室溫o?=55.1emu/g40.609220/293注IEC60556:2006+AMD1:2016CSV“Gyromagneticmaterialsintendedforapplicationatmicrowavefrequencies—Measuringmethodsforproperties”b)R.M.Bozorth:“Ferromagnetism”,IEEEPRESS(1978)p.867.θJ.CrangleandGM.Goodman:ProceedingsoftheRoyalSocietyofLondon,vol.321,No.1547(1971)p.477.d)R.S.TebbleandD.J.Craik:“MagneticMaterials”,Wiley-Interscience,(1969)p.51.JA.2相互誘導器によるJ積分器の校正方法自記磁束計の」積分器の校正法の一つに,相互誘導器を用いる方法がある。相互誘導器による」積分器の校正に用いる電気回路を,図JA.1に示す。相互誘導器の1次電流1によつて,2次側に発生する誘起電は,電磁誘導の法則から,次の式(JA.2)が導かれる。具體的には,I=100mA±0.16mA及びM=C2501:20191次側1次側2次側磁束計Fo抵抗校正用磁束源=1Wbとする場合,生じる起電力U(V)は,式(JA.3)から求める。1Vsのような電圧方形波を積分器に與える場合は,積分器の周波數応答性を考慮して,誤差要因を軽減●C2501:20192.02.00.50.0C2501:2019附屬書JB昇溫時の磁気測定に用いる補助磁極一般的には,閉磁路を構成する電磁石,試料及びサーチコイルを電気的絶緑性をもつ絶緣油に浸して測定する。絶緑油は,必要とする溫度に加熱し,熱平衡を向上するためにかき混ぜる。溫度制御可能な裝置この附屬書では,磁極間に揮入する加熱ヒータ內蔵補助磁極について記載する。典型的な電磁石の磁極に配置される補助磁極に內蔵されるヒータの溫度は,上部補助磁極及び下部補助磁極にそれぞれ獨立にセ一溫度制御用の熱電対は非磁性とし試料近傍に配置する。熟艷祿材①熟艷祿材①b熟艷綠材①a內藏補助礎極②熟艷綠材②a熟絶緑材②b函可変側①磁極固定側②磁極試料加熟用-夕●C2501:2019試料近傍溫度試料近傍溫度參考文獻[1]IECTR62331,Pulsedfieldmagnetometry[2]IECTR62517,Magnetizingbehaviorofpermanentmagnets[3]Chen,C.H.,etal.Verificationbyfiniteelementmodelingfortheoriginoftheapparentimageeffectinclosed-circuitmagneticmeasurements.JournalofMagnetismandMagneticMaterials.2011,323(1),108-114[4]IECTR61807,Magneticpropertiesofmagneticallyhardmaterialsatelevatedtemperatures-Methodsofmeasurement附屬書JCJISと対応國際規(guī)格との対比表JISC2501:2019永久磁石試験方法materials-Methodsofmeasurementofmagneticproperties規(guī)格番號(III)國際規(guī)格の規(guī)定(IV)JISと國際規(guī)格との技術的差異の簡條ごとの評価及びその內容異の理由及び今後の対策簡條番號及び題名番號技術的差異の內容3用語及び主な用語及び定義3追加9.2滅磁曲線の測定原理9.2“磁束積分器の時定數が十分長く,技術的な內容の変化はないが,JISを簡條3の用語の定義とし,題名をJISと國際規(guī)格との対応の程度の全體評価:IEC60404-5:2015,MOD注記1簡條ごとの評価欄の用語の意味は,次による。一追加……………國際規(guī)格にない規(guī)定項目又は規(guī)定內容を追加している。一変更………………國際規(guī)格の規(guī)定內容を変更している。注記2JISと國際規(guī)格との対応の程度の全體評価欄の記號の意味は,次による。-MOD…………國際規(guī)格を修正している。CC2501:2019解説3.2Niの飽和磁気分極並びに相互誘導器及び電圧の時間積によるJ積分器の校正方法(附屬書JA)a)生産者及び使用者からの要望でNiの飽和磁気分極をIEC60556:2006及びAmendment1:2016(Gyromagneticmaterialsintendedforapplicationatmicrowavefrequencies—Measuringmethodsfor方法である。3.3昇溫時の磁気特性測定方法(附屬書JB)い。このため,昇溫時の磁気測定方法を今回の改正の際に,対応國際規(guī)格よりも先にJISに記載するべき4主な改正點c)附屬書B測定結果に及ぼす周辺溫度の影響を附屬書Bとして追加した。問題を解決し,正確な反磁界補正法を開発し,規(guī)格化する必要がある。b)閉磁気回路を用いた昇溫時の磁気測定方法:IECTR61807が存在する。規(guī)格化活動が必要である。の開発を行い,規(guī)格化する必要がある。6その他の解説事項C2501:2019解説6.1磁束密度及び磁気分極の測定磁束密度の測定ではB-H曲線を,磁気分極の測定ではJH曲線を得て,その永久磁石材料の磁気特性を明らかにする。両曲線間の変換は,B=J+μ?H[B:磁束密度,J:磁気分極,H:磁界強度及びμ?:真空中の透磁率=4π×10-7(H/m)]の関係を用いて行う。B-H曲線とJ-H曲線との関係を解説図1に示す。J-H曲線は永久磁石材料固有の磁気特性を把握する場合に用いられ,B-H曲線は使用可能な磁束密度の推定を行うなど永久磁石の応用面で利用される。JxBxBAx———B-H減磁曲線---J-H減磁曲線解説図1ーB-H曲線とJ-H曲線との関係測定に必要な試料の斷面積(A)は,a)試料片の寸法から計算で求める方法及びb)試験片の密度(p)から計算で求める方法がある。b)の方法では,斷面積(A)はA=W((p)[W:試料片の質量(Mg),1:試A?:磁束検出コイルの斷面積(m2)磁束密度Bと磁気分極」とには,B=J+μoHの関係があるので,Bからμ?Hを打ち消せばJ-H曲線をび斷面積をそれぞれN?及びAj,また,磁界補償コイルの巻數及び斷面積をそれぞれN2及びA2とし,両23C2501:2019解説同心形雙心形磁界補償用コイル●解説図2-同心形及び雙心形Jコイル6.3減磁曲線の測定I(測定裝置の電磁石で磁化された試験片の場合)適用範囲,測定回路及び測定手順を,次に示す。場合に適用する。b)測定回路を,解説図3に示す。した狀態(tài)(H=0)にして,X-Y記録計のペンを降ろし原點を決定する。24C2501:2019解説H試験片ESH:HB:B測定器H:HB:BR:X-Y記録計E:磁化電源裝置自記磁束計0JAJr(=Br)D,EHHeJHGF主に,希土類焼結磁石及び希土類ポンド磁石の測定に適用し,これら磁石の固有保磁力は,おおむね600●點を,次に示す。b)磁極で試料片を挾んだ後,A點まで磁界を印加し,電磁石で再磁化する。原案作成委員會の構成表を,次に示す?！馛2501:2019解説(委員長)JIS原案作成委員會構成表徳永雅亮元明治大學大今宏史経済産業(yè)省製造産業(yè)局金屬課小野文夫一般財団法人大阪科學技術センター小林久理真靜岡理工科大學小元亨一般社団法人電子情報技術産業(yè)協會福永博俊長崎大學和鳴潔新日鐵住金株式會社川本淳住友金屬鉱山株式會社貴弘信越化學工業(yè)株式會社演演布丸有小金清霜鍋堀吉小根堀三(才ブザーバ)登施川泉川田水村谷村島上坂橋圭泰豊和敬治英安充弘雄和洋徳東英工業(yè)株式會社宏日産自動車株式會社彥株式會社本田技術研究所二東芝産業(yè)機器システム株式會社一ダイキン工業(yè)株式會社孝日本電磁測器株式會社文一般財団法人日本規(guī)格協會二経済産業(yè)省産業(yè)技術環(huán)境局國際電気標