《弱磁性材料磁特性測量系統(tǒng)技術(shù)要求及檢驗方法》征求意見稿

1T/ZGCJMXXX—2025弱磁性材料磁特性測量系統(tǒng)技術(shù)要求及檢驗方法本文件規(guī)定了基于超導(dǎo)量子干涉器SQUID的極弱磁性材料磁感應(yīng)強(qiáng)度測量系統(tǒng)（以下簡稱極弱磁材料測量系統(tǒng)）的組成、技術(shù)要求、試驗方法、系統(tǒng)標(biāo)定等。本文件適用于極弱磁材料磁感應(yīng)強(qiáng)度測量系統(tǒng)的設(shè)計與研制。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2423.1—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗A：低溫GB/T2423.2—2008電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗B：高溫GB/T2423.3—2016環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗Cab：恒定濕熱試驗GB/T21419—2021變壓器、電源裝置、電抗器及其類似產(chǎn)品電磁兼容（EMC）要求3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1極弱磁材料extremelyweakmagneticmaterials磁感應(yīng)強(qiáng)度在100pT以下的材料。3.2極弱磁材料測量系統(tǒng)measurementsystemforextremelyweakmagneticmaterials采用超導(dǎo)磁力儀，對極弱磁材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行測量的系統(tǒng)。3.3超導(dǎo)量子干涉器superconductingquantuminterferencedevice；SQUID由超導(dǎo)線圈和約瑟夫森結(jié)兩種基本元件及輔助電路組成，在低溫環(huán)境和特定電流偏置下將磁通轉(zhuǎn)化為電壓的磁通電壓轉(zhuǎn)換器。3.4測量精度measurementaccuracy測量系統(tǒng)能分辨的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值，用T表示。3.5校準(zhǔn)系數(shù)calibrationcoefficient磁感應(yīng)強(qiáng)度的實際測量值與理論值的比值。4測量系統(tǒng)組成測量系統(tǒng)是基于超導(dǎo)量子干涉器的超導(dǎo)磁測量技術(shù)進(jìn)行磁感應(yīng)強(qiáng)度的測量，主要由超導(dǎo)磁力儀（包括超導(dǎo)磁測量傳感器、前置放大器、控制單元、數(shù)據(jù)處理單元、連接線纜）、水平移動測試平臺、垂直升降測試平臺等組成。T/ZGCJMXXX—202522——前置放大器；63——連接線纜；4——控制單元；8—圖1測量系統(tǒng)組成示意圖5技術(shù)要求5.1硬件要求5.1.1超導(dǎo)磁力儀應(yīng)安裝在可靠的平臺上。5.1.2系統(tǒng)各部件之間使用可靠接插件進(jìn)行便捷連接。5.2軟件要求5.2.1軟件包括數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、顯示和輸出等模塊。5.2.2軟件支持的數(shù)據(jù)文件格式應(yīng)為ZIP格式。5.3性能要求5.3.1測量精度極弱磁材料測量系統(tǒng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度測量精度應(yīng)優(yōu)于0.2pT。5.3.2測量范圍極弱磁材料測量系統(tǒng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度測量范圍應(yīng)為0.2pT～100pT。5.4環(huán)境適應(yīng)性5.4.1溫度極弱磁材料測量系統(tǒng)應(yīng)能在-5℃~40℃范圍內(nèi)正常工作。5.4.2濕熱極弱磁材料測量系統(tǒng)應(yīng)能在（40±2）℃、相對濕度RH（85±3）%的環(huán)境中正常工作。35.5電磁兼容性極弱磁材料測量系統(tǒng)的電磁兼容性應(yīng)符合GB/T21419—2021中附錄A中擬在工業(yè)環(huán)境使用的相關(guān)要6測試方法6.1試驗準(zhǔn)備試驗用測量系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)下列預(yù)處理：a)超導(dǎo)磁力儀抽真空；b)超導(dǎo)磁力儀充灌液氦；c)將標(biāo)定線圈連接于恒流源，并置于超導(dǎo)磁力儀正下方。圖2測試連接示意圖6.2硬件運(yùn)行試驗按照5.1要求，各模塊安裝穩(wěn)固，接插順暢，通電后系統(tǒng)正常響應(yīng)。6.3軟件試驗啟動系統(tǒng)，觀察系統(tǒng)運(yùn)行是否存在卡頓、跳出或死機(jī)；數(shù)據(jù)文件格式應(yīng)符合5.2.2的要求。6.4測量精度試驗操作步驟如下：a)通過恒流源產(chǎn)生一個逐漸增強(qiáng)的磁場；b)觀察數(shù)據(jù)處理器的讀數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)第一個非0讀數(shù)，該讀數(shù)即為測量精度；c)該步驟重復(fù)操作10次，取平均值。6.5測量范圍試驗操作步驟如下：a)逐漸增加恒流源的電流，直到數(shù)據(jù)處理器的讀數(shù)出現(xiàn)飽和；b)記錄此時的數(shù)值，該數(shù)值與磁信號分辨率的比值為測量范圍；c)重復(fù)操作10次，取平均值。6.6環(huán)境適應(yīng)性T/ZGCJMXXX—202546.6.1低溫試驗按GB/T2423.1—2008中規(guī)定的方法進(jìn)行，嚴(yán)酷等級為-5℃,持續(xù)時間2h。6.6.2高溫試驗按GB/T2423.2—2008中規(guī)定的方法進(jìn)行，嚴(yán)酷等級為40℃,持續(xù)時間2h。6.6.3濕熱試驗按GB/T2423.3—2016中規(guī)定的方法進(jìn)行，試驗的嚴(yán)酷等級為溫度（40±2）℃、相對濕度RH（85±3）%的環(huán)境中持續(xù)12h。7系統(tǒng)標(biāo)定7.1測量系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定，確定校準(zhǔn)系數(shù)。7.2系統(tǒng)標(biāo)定操作步驟如下：a)將標(biāo)定線圈放置在超導(dǎo)磁力儀下方,并使標(biāo)定線圈接近超導(dǎo)磁力儀底部；b)對標(biāo)定線圈施加大小為4