稀土永磁磁偶極矩參考樣品校準規(guī)范

稀土永磁磁偶極矩參考樣品校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于范圍為（0.1～10）Wbm的稀土永磁（硬磁）材料磁偶極矩參考樣品的校準2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：GB/T2900.60-2002電工術(shù)語電磁學GB/T38437-2019用抽拉或旋轉(zhuǎn)方式測量鐵磁材料樣品磁偶極矩的方法凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(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。3術(shù)語GB/T2900.60-2002界定的及以下術(shù)語和定義適用于本規(guī)范。3.1磁偶極矩參考樣品（Magneticdipolemomentreferencesample）一種復現(xiàn)磁偶極矩軸向矢量的實物量具。3.2亥姆霍茲線圈（Helmholtzcoil）用于檢測或測量磁場的導體線圈或回路。4概述4.1用途磁偶極矩參考樣品（以下簡稱樣品）是磁偶極矩量值傳遞與溯源的載體，主要用于磁偶極矩測量儀的校準與期間核查。4.2測量原理采用抽拉方式測量樣品的磁偶極矩示值，原理如圖1所示。將樣品從測試線圈均勻區(qū)中抽拉至樣品與線圈之間產(chǎn)生的磁耦合可忽略不計為止，采用永磁磁偶極矩測量儀測量樣品抽拉引起的磁偶極矩變化量。給永磁磁偶極矩參考樣品賦值的永磁磁偶極矩測量儀，主要由磁通積分器和探測線圈組成。圖1稀土永磁磁偶極矩測量原理圖4.3結(jié)構(gòu)樣品一般由溫度系數(shù)小的永磁體制作而成，通常為圓柱狀。5計量特性5.1示值誤差樣品的磁偶極矩單位為韋伯米（Wbm），樣品根據(jù)磁偶極矩示值誤差擴展不確定度的大小分為1等、2等，見表1。表1準確度等級與擴展不確定度對照表準確度等級1等2等擴展不確定度（k=2）0.5%1.0%注：以上指標不適用于合格判據(jù)，僅供參考。5.2穩(wěn)定度樣品相鄰兩次校準的磁偶極矩示值最大允許變化量見表2。表2工作磁偶極矩的最大允許變化量準確度等級一等二等最大允許變化量±0.25％±0.50％6校準條件6.1環(huán)境條件6.1.1環(huán)境溫度：（20±5）℃；6.1.2相對濕度：≤80％；6.1.3樣品應(yīng)在校準條件下放置不小于2小時；6.1.4測試線圈均勻區(qū)工作面應(yīng)平整、穩(wěn)定、潔凈；6.1.5周圍無明顯影響正常工作的干擾磁場。6.2測量標準及其他測試設(shè)備測量標準與其他設(shè)備應(yīng)經(jīng)過計量技術(shù)機構(gòu)檢定或校準，滿足使用要求并在有效期內(nèi)。6.2.1磁通計磁通計的擴展不確定度應(yīng)不大于樣品示值誤差測量擴展不確定度的三分之一。6.2.2探測線圈測試線圈的擴展不確定度應(yīng)不大于樣品示值誤差測量擴展不確定度的三分之一。7校準項目和校準方法7.1校準項目校準項目見表3。表3校準項目一覽表序號校準項目計量特性條目校準方法條目1磁偶極矩示值誤差5.12磁偶極矩穩(wěn)定度5.27.2校準方法7.2.1校準前檢查目測觀察樣品外觀。樣品說明書或銘牌應(yīng)有制造商名稱或商標、產(chǎn)品名稱、型號或規(guī)格、磁偶極矩標稱示值、編號等主要信息。樣品有分辨軸向的標識。樣品表面應(yīng)潔凈，不得吸附粉末及油污等雜物。用作校準的端面應(yīng)平整，不得存在肉眼可見的毛刺等瑕疵。7.2.2磁偶極矩示值誤差a）選擇合適的磁通計測量儀量程；b）檢查測試線圈電阻、線圈常數(shù)等參數(shù)設(shè)置是否正確；c）樣品處于探測線圈中心位置，且樣品的磁化方向與探測線圈同軸；d）將磁通計置零，再將樣品從探測線圈抽拉至一段距離之外的位置，該位置應(yīng)保證樣品與探測線圈產(chǎn)生的磁耦合可忽略不計；e）在校準過程中，不可將樣品長時間地拿在手里，避免樣品溫度發(fā)生變化；f）記錄磁通計的讀數(shù)，單次測量的工作磁偶極矩示值依據(jù)測試的方式按公式（1）計算。先將試樣置于探測線圈徑向與軸向的中心位置，與探測線圈同軸。然后將磁通積分器置零，再將試樣從探測線圈中抽拉至一段距離之外的位置，該位置應(yīng)保證試樣與探測線圈之間產(chǎn)生的磁耦合可忽略不計，記錄磁通積分器的讀數(shù)，由公式（1）計算磁偶極矩。為消除系統(tǒng)誤差，也可將試樣極性反轉(zhuǎn)180°，按照上述步驟再測一次，兩次取平均值。j=??/R式中：j——磁偶極矩，單位為韋伯米，Wb?m）；??——試樣在探測線圈中抽拉出時，磁通變化量，單位為韋伯，Wb；R?——探測線圈常數(shù)，磁場強度與線圈電流之比R?=H/I，單位為每米，m7.2.3磁偶極矩穩(wěn)定度在穩(wěn)定度考察期內(nèi)，樣品在不受異常磁場、溫度、振動、沖擊或機械力影響的環(huán)境下，其穩(wěn)定度按公式（2）計算：（2）式中：jA——相鄰兩次校準工作磁偶極矩示值的相對變化量；j——樣品本次測得的工作磁偶極矩示值，韋伯米，Wb?m；j1——樣品上次測得的工作磁偶極矩示值，韋伯米，Wb?m。8校準結(jié)果表達標準樣片校準后，出具校準證書，校準證書至少應(yīng)包含以下信息:a）標題，如“校準證書”或“校準報告”；b）實驗室名稱和地址；c）進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）；d）證書的唯一性標識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標識；e）客戶的名稱和地址；f）被校對象的描述和明確標識；g）進行校準的日期，如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)說明被校對象的接收日期；h）如果與校準結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進行說明；i）對校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識，包括名稱及代號；j）本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；k）校準環(huán)境的描述；l）校準結(jié)果及其測量不確定度的說明；m）對校準規(guī)范的偏離的說明；n）校準證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標識，以及簽發(fā)日期；o）校準結(jié)果僅對被校對象有效的說明；p）未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。9復校時間間隔校準周期建議不超過1年。根據(jù)使用的頻度等情況，使用單位應(yīng)合理規(guī)定復校時間間隔。附錄A校準記錄參考格式證書編號送校單位器具名稱制造單位型號規(guī)格器具編號校準地點環(huán)境溫度℃相對濕度%校準日期校準員核驗員校準依據(jù)校準依據(jù)校準所用的主要計量器具名稱型號規(guī)格編號測量范圍準確度證書編號/有效期上次校準值（Wb?cm）序號磁偶極矩測量值（Wb?cm）磁偶極矩平均值（Wb?cm）123校準結(jié)果：磁偶極矩示值：（Wb?m），磁偶極矩示值誤差：（Wb?m）；不確定度Urel=

附錄B校準證書內(nèi)頁參考格式證書編號：校準結(jié)果：1.本次校準磁偶極矩示值：（Wb?m），磁偶極矩示值誤差（Wb?m）；2.本次校準結(jié)果的不確定度Ur=

附錄C磁偶極矩參考樣品示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定示例C.1概述磁偶極矩參考樣品為六面體封裝的D10mm×1mm圓柱形鈷永磁體，標準裝置為數(shù)字磁通計，不確定度為u=0.1%（k=2）；配套的探測線圈，線圈常數(shù)為Kc=0.7626×10-3m，不確定度u=0.2%（k=2）。C.2不確定度分析C.2.1測量模型磁偶極矩參考樣品的磁偶極矩示值誤差可表示為：?式中：?jR??——樣品抽拉引起的軸向磁通變化量，韋伯，Wb；joC.2.2靈敏系數(shù)c1=??j?R?=?，c2=??j??=C.2.3合成標準不確定度計算公式由于各輸入量彼此獨立不相關(guān)，合成標準不確定度可表示為：C.3不確定度來源不確定度來源主要有線圈常數(shù)、磁通計基本誤差、測量重復性的影響及樣品標稱示值引入的不確定度。C.4標準不確定度評定C.4.1線圈常數(shù)Kc引入的標準不確定度分量u根據(jù)校準證書，線圈常數(shù)Rh=0.7626×10-3m，不確定度為u=0.2%，k=2。線圈常數(shù)引入的標準不確定度u1（Rh）C.4.2數(shù)字磁通計基本誤差引入的標準不確定度u21數(shù)字磁通計1mWb檔的測量不確定度為u=0.1%，k=2。磁通計基本誤差引入的標準不確定度u21（?）為：C.4.3測量重復性引入的標準不確定度u22將磁通計置于1mWb檔，以磁芯軸為中心，在重復性條件下周向旋轉(zhuǎn)，每面依次測量各一次，每次測量調(diào)整磁通計漂移并置零，且重復旋轉(zhuǎn)3周，共獲得一組磁通量測量數(shù)據(jù)，見表1。表1磁通量測量數(shù)據(jù)序號123456校準結(jié)果（μWb）707.8707.8708.1707.9707.7707.8序號789101112校準結(jié)果（μWb）708.1708.1707.8708.0707.6707.8磁通量測量平均值：工作磁偶極矩測量值：按貝塞爾公式計算磁通量單次測量值的實驗標準差：