JJF 2147-2024 直流磁屏蔽筒校準(zhǔn)規(guī)范

中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范4直流磁屏蔽筒校準(zhǔn)規(guī)范Cs8發(fā)布 8實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局 發(fā)布4直流磁屏蔽筒校準(zhǔn)規(guī)范Ccs

4歸 口 單 位:全國(guó)電磁計(jì)量技術(shù)委員主要起草單位:無(wú)錫市計(jì)量測(cè)試院國(guó)防科技工業(yè)弱磁一級(jí)計(jì)量站湖南省計(jì)量檢測(cè)研究院參加起草單位:懷化市檢驗(yàn)檢測(cè)中心本規(guī)范委托全國(guó)電磁計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人:嚴(yán)海東無(wú)錫市計(jì)量測(cè)試院)周昌劍國(guó)防科技工業(yè)弱磁一級(jí)計(jì)量站)王冠鈞無(wú)錫市計(jì)量測(cè)試院)徐 昱湖南省計(jì)量檢測(cè)研究院)參加起草人:劉 娣無(wú)錫市計(jì)量測(cè)試院)張海波國(guó)防科技工業(yè)弱磁一級(jí)計(jì)量站)劉友良懷化市檢驗(yàn)檢測(cè)中心)目 錄引言………………………

Ⅱ)1范圍……………………2引用文件………………3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位………………………4概述……………………5計(jì)量特性………………1剩余磁場(chǎng)……………2直流磁屏蔽因數(shù)……………………6校準(zhǔn)條件………………1環(huán)境條件……………2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備………………7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法…………………1校準(zhǔn)項(xiàng)目……………2校準(zhǔn)方法……………8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………9復(fù)校時(shí)間間隔…………

1)1)1)1)2)2)2)2)2)2)2)2)3)4)4)附錄A 剩余磁場(chǎng)測(cè)量不確定度評(píng)定示例……………

5)附錄B 校準(zhǔn)原始記錄格附錄C 校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格

…………………………

7)9)Ⅰ引言0國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則1通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》和2測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成支撐本校準(zhǔn)規(guī)范編制工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。Ⅱ直流磁屏蔽筒校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于剩余磁場(chǎng)為T的直流磁屏蔽筒以下簡(jiǎn)稱磁屏蔽筒)的校準(zhǔn)。引用文件本規(guī)范引用了下列文件:9磁學(xué)計(jì)量常用名詞術(shù)語(yǔ)及定義試行)凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于該規(guī)范凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改單適用于本規(guī)范。術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位剩余磁場(chǎng)d在地磁場(chǎng)環(huán)境下,磁屏蔽筒消磁以后內(nèi)部剩余的磁感應(yīng)強(qiáng)度磁通密度。注單位為納特,用符號(hào)表示。直流磁屏蔽因數(shù) Cr均勻分布的外磁場(chǎng)e與放置磁屏蔽后內(nèi)部同一點(diǎn)磁場(chǎng)i之比,以對(duì)數(shù)方式表示。i注單位為分貝,用符號(hào)E表示,即Ee。i概述磁屏蔽筒是由具有一定厚度的高磁導(dǎo)率材料制成的圓柱形或者方形殼體,由于殼體材料的磁導(dǎo)率比空氣大得多,當(dāng)外部磁場(chǎng)經(jīng)過殼體時(shí),絕大部分磁力線從殼層壁通過,而殼層內(nèi)的空腔中磁力線很少?gòu)亩_(dá)到磁屏蔽的作用如圖一般配備相應(yīng)的消磁器來(lái)消磁。磁屏蔽筒主要用于屏蔽地磁場(chǎng),廣泛應(yīng)用于航空、航天、航海、地質(zhì)、地磁物理等領(lǐng)域。圖1圓柱形磁屏蔽筒原理結(jié)構(gòu)圖1計(jì)量特性剩余磁場(chǎng) 。一般為T直流磁屏蔽因數(shù) 。: , 一般為: , 注以上指標(biāo)不用于合格性判別 僅供參考校準(zhǔn)條件環(huán)境條件環(huán)境溫度0℃0℃;相對(duì)濕度:不大于0;干擾磁場(chǎng):周圍無(wú)明顯影響測(cè)量的強(qiáng)電磁干擾。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備單分量磁通門磁強(qiáng)計(jì)單分量磁通門磁強(qiáng)計(jì)簡(jiǎn)稱磁通門磁強(qiáng)計(jì),在~T磁場(chǎng)范圍內(nèi),最大允許誤差為。磁通門磁強(qiáng)計(jì)零點(diǎn)漂移要求見表。表1磁通門磁強(qiáng)計(jì)零點(diǎn)漂移要求序號(hào)剩余磁場(chǎng)范圍零點(diǎn)漂移1T包含)0n2T包含)0n3T0n恒定磁場(chǎng)線圈 , ;產(chǎn)生的最大磁場(chǎng)不小于T 線圈常數(shù)最大允許誤差為

開口尺寸應(yīng)能覆蓋磁屏蔽筒0m范圍內(nèi)磁場(chǎng)非均勻性不超過5。直流穩(wěn)流電源輸出直流電流應(yīng)滿足恒定磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生最大磁場(chǎng)的要求穩(wěn)定性為10。無(wú)磁測(cè)量支架

最大允許誤差為±1,: 應(yīng)有尺寸刻度,最大允許誤差為5,雜散磁場(chǎng)不超過: 注測(cè)量支架建議使用非金屬材質(zhì)校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目表2校準(zhǔn)項(xiàng)目一覽表序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目計(jì)量特性條款校準(zhǔn)方法條款1剩余磁場(chǎng)112直流磁屏蔽因數(shù)222校準(zhǔn)方法剩余磁場(chǎng)步驟如下:將磁屏蔽筒開口沿東西方向放置。蓋上屏蔽蓋,按使用說(shuō)明書對(duì)磁屏蔽筒進(jìn)行消磁。將磁通門磁強(qiáng)計(jì)的探頭固定在無(wú)磁測(cè)量支架上,使其磁軸與磁屏蔽筒的中心軸平行,放入磁屏蔽筒工作區(qū)內(nèi)。根據(jù)磁屏蔽筒中心軸的長(zhǎng)度選擇測(cè)量點(diǎn)位置以使用要求為準(zhǔn)以磁屏蔽筒的工作區(qū)中心點(diǎn)為中心,一般均勻選擇個(gè)測(cè)量點(diǎn)位置,這些測(cè)量點(diǎn)應(yīng)覆蓋工作區(qū)見圖。移動(dòng)無(wú)磁測(cè)量支架,并記錄磁通門磁強(qiáng)計(jì)探頭正向時(shí)的示值B+和對(duì)應(yīng)的測(cè)量點(diǎn)的位置距離。將磁通門磁強(qiáng)計(jì)的探頭方向改變安裝在無(wú)磁測(cè)量支架上,在以上的測(cè)量點(diǎn)位置重復(fù)以上步驟,記錄磁通門磁強(qiáng)計(jì)探頭反向時(shí)的示值B。2剩余磁場(chǎng)按公式)計(jì)算。2式中:剩余磁場(chǎng)

s|

)B+磁通門磁強(qiáng)計(jì)探頭正向時(shí)的示值;B-磁通門磁強(qiáng)計(jì)探頭反向時(shí)的示值。圖2采用磁通門磁強(qiáng)計(jì)校準(zhǔn)剩余磁場(chǎng)示意圖直流磁屏蔽因數(shù)步驟如下:將磁屏蔽筒放置在恒定磁場(chǎng)線圈的均勻區(qū)內(nèi),開口方向與線圈磁軸方向一致。將磁通門磁強(qiáng)計(jì)的探頭固定在無(wú)磁測(cè)量支架上,使其磁軸與磁屏蔽筒的中心軸平行并置于其中心點(diǎn)。直流穩(wěn)流電源正向輸出電流,使恒定磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生不小于T的磁場(chǎng),記錄電流值I和磁通門磁強(qiáng)計(jì)的示值+。保持直流穩(wěn)流電源輸出電流值不變反向輸出電流記錄磁通門磁強(qiáng)計(jì)的示值-。3恒定磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度e按公式)計(jì)算。 ()式中:

eKI 2e恒定磁場(chǎng)線圈產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度;I直流穩(wěn)流電源輸出的電流值;KB恒定磁場(chǎng)線圈的線圈常數(shù)。直流磁屏蔽因數(shù)E按公式)計(jì)算。+EgB+

)式中:+正向輸出電流時(shí)磁通門磁強(qiáng)計(jì)的示值;-反向輸出電流時(shí)磁通門磁強(qiáng)計(jì)的示值。校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書報(bào)告上反映,校準(zhǔn)證書報(bào)告應(yīng)至少包括以下信息:標(biāo)題,如校準(zhǔn)證書;實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同;證書或報(bào)告的唯一性標(biāo)識(shí)如編號(hào),每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí);客戶的名稱和地址;被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí);進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象的接收日期;如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明;對(duì)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱及代號(hào);本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明;校準(zhǔn)環(huán)境的描述;校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明;對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明;校準(zhǔn)證書和校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明;未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書或報(bào)告的聲明。校準(zhǔn)原始記錄格式見附錄,校準(zhǔn)證書報(bào)告)內(nèi)頁(yè)格式見附錄。復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校時(shí)間間隔為1年。送校單位也可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。4附錄A測(cè)量方法

剩余磁場(chǎng)測(cè)量不確定度評(píng)定示例環(huán)境條件:溫度2℃,相對(duì)濕度2;測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):磁通門磁強(qiáng)計(jì),無(wú)磁測(cè)量支架;被測(cè)對(duì)象:磁屏蔽筒;測(cè)量方法:蓋上屏蔽蓋消磁后,將磁通門磁強(qiáng)計(jì)固定在無(wú)磁測(cè)量支架上,放入磁屏蔽筒工作區(qū)內(nèi)的中心點(diǎn)位置,記錄磁通門磁強(qiáng)計(jì)探頭正向時(shí)的示值B+和反向時(shí)的示值B-。測(cè)量模型

( ) 。磁屏蔽筒的剩余磁場(chǎng)按照公式

1計(jì)算式中:2剩余磁場(chǎng)2

s=-

)B+磁通門磁強(qiáng)計(jì)探頭正向測(cè)量時(shí)的示值;B-磁通門磁強(qiáng)計(jì)探頭反向測(cè)量時(shí)的示值。測(cè)量不確定度的主要來(lái)源由于B+和B-正強(qiáng)相關(guān),所以磁通門磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)引入的不確定度可以抵消,測(cè)量不確定度的主要來(lái)源包括:由磁通門磁強(qiáng)計(jì)探頭正反向測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;由磁通門磁強(qiáng)計(jì)零點(diǎn)漂移引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;由磁通門磁強(qiáng)計(jì)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定 / ( )由磁通門磁強(qiáng)計(jì)探頭正反向測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度1s在重復(fù)性條件下,磁通門磁強(qiáng)計(jì)正反向測(cè)量作為一組數(shù)據(jù),連續(xù)0次獨(dú)立測(cè)量,得到的測(cè)量數(shù)據(jù)見表。表1磁通門磁強(qiáng)計(jì)正反向測(cè)量重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)第n次測(cè)量正向示值T反向示值T剩余磁場(chǎng)值T102121113021403551055表1續(xù))第n次測(cè)量正向示值T反向示值T剩余磁場(chǎng)值T62157215811190150111由表1和貝塞爾公式計(jì)算出實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差。用單次測(cè)量值作為校準(zhǔn)結(jié)果,測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為sT( )由磁通門磁強(qiáng)計(jì)零點(diǎn)漂移引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度2s磁通門磁強(qiáng)計(jì)零點(diǎn)漂移為0,為均勻分布,取包含因子=,則由磁通門磁強(qiáng)計(jì)零點(diǎn)漂移引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度)為TT

3由磁通門磁強(qiáng)計(jì)的分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

)磁通門磁強(qiáng)計(jì)的分辨力為,半寬度為,為均勻分布,取包含因子=,則由磁通門磁強(qiáng)計(jì)的分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度)為3TT3標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表 。各標(biāo)準(zhǔn)不確定度見表2表2標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總標(biāo)準(zhǔn)不確定度符號(hào)不確定度來(lái)源評(píng)定方法分布類型k標(biāo)準(zhǔn)不確定度1)磁通門磁強(qiáng)計(jì)正/反向測(cè)量重復(fù)性A類——T2)磁通門磁強(qiáng)計(jì)零點(diǎn)漂移B類均勻3T3)磁通門磁強(qiáng)計(jì)分辨力B類均勻3T由于磁通門磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量重復(fù)性和磁通門磁強(qiáng)計(jì)分辨力引入的不確定度重復(fù)計(jì)算,兩者取其大者,故舍去磁通門磁強(qiáng)計(jì)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算各輸入量的不確定度分量之間不相關(guān),

則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為=T擴(kuò)展不確定度的確定取包含因子,則擴(kuò)展不確定度為UT6附錄B校準(zhǔn)原始記錄格式直流磁屏蔽筒校準(zhǔn)原始記錄證書編號(hào):送校儀器信息:委托單號(hào)送校單位名 稱制造單位型號(hào)/規(guī)格出廠編號(hào)校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點(diǎn):溫 度℃地 點(diǎn)相對(duì)濕度其 他校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)文件代號(hào)、名稱:校準(zhǔn)所使用的主要測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):名 稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)證書編號(hào)證書有效期至)第 頁(yè) 共 頁(yè)7直流磁屏蔽筒校準(zhǔn)原始記錄證書編號(hào):校準(zhǔn)結(jié)果記錄剩余磁場(chǎng)測(cè)試位置距離中心點(diǎn)m正向示值BT反向示值BT剩余磁場(chǎng)T測(cè)量不確定度T)直流磁屏蔽因數(shù)恒定磁場(chǎng)線圈的線圈常數(shù)KB= A電流示值A(chǔ)磁場(chǎng)實(shí)際值T正向示值T反向示值T直流磁屏蔽因數(shù)B測(cè)量不確定度B)校準(zhǔn)員: 核驗(yàn)員: 校準(zhǔn)日期: 年 月 日第 頁(yè) 共 頁(yè)8附錄C校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格式證書編號(hào)××××××—××××校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說(shuō)明>校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的評(píng)估和表述均符合1的要求。校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點(diǎn):溫 度℃地 點(diǎn)相對(duì)濕度其 他校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)文件代號(hào)、名稱:校準(zhǔn)所