JJF 1692-2018 國(guó)家檢定校準(zhǔn) 規(guī)范

中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1692—2018渦流電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationforEddyCurrentConductivityMeters2018-02-27發(fā)布2018-05-27實(shí)施國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布JJF1692—2018渦流電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)規(guī)范JJF1692—2018CalibrationSpecificationforEddyCurrentConductivityMeters歸口單位:全國(guó)電磁計(jì)量技術(shù)委員會(huì)主要起草單位:中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院鎮(zhèn)江市計(jì)量檢定測(cè)試中心參加起草單位:北京東方計(jì)量測(cè)試研究所本規(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JJF1692—2018本規(guī)范主要起草人:鄭聯(lián)英(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)梁國(guó)鼎(遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院)曹劍秋(鎮(zhèn)江市計(jì)量檢定測(cè)試中心)參加起草人:金海彬(北京東方計(jì)量測(cè)試研究所)趙雅婷(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)陳薇(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)JJF1692—2018目錄引言………………………(Ⅲ)范圍……………………(1)引用文件………………(1)術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位………………………(1)123國(guó)際退火銅標(biāo)準(zhǔn)…………………(1)渦流…………………(1)標(biāo)準(zhǔn)滲透深度………………………(1)提離效應(yīng)……………(1)邊緣效應(yīng)……………(1)3.13.23.33.43.5概述……………………(2)計(jì)量特性………………(2)45電導(dǎo)率儀誤差限……………………(2)5.1校準(zhǔn)條件………………(2)6環(huán)境條件……………(2)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備………………(2)6.16.2校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法…………………(2)7校準(zhǔn)項(xiàng)目……………(2)校準(zhǔn)方法……………(3)7.17.2校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)…………(4)8校準(zhǔn)證書(shū)……………(4)8.1復(fù)校時(shí)間間隔…………(4)9附錄A渦流電導(dǎo)率校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度評(píng)定示例………………(5)附錄B校準(zhǔn)原始記錄格式……………(8)附錄C校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式……………(9)ⅠJJF1692—2018引言本規(guī)范依據(jù)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1071—2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則》、JJF1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》編制。本規(guī)范為首次發(fā)布。ⅢJJF1692—2018渦流電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)規(guī)范范圍1本規(guī)范適用于量程為0.58MSm~58MSm1%IACS~100%IACS)的測(cè)量非//(鐵磁金屬電導(dǎo)率的渦流電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)。引用文件2本規(guī)范引用了下列文件:GBT12966/—2008鋁合金電導(dǎo)率渦流測(cè)試方法渦流法測(cè)定材料電導(dǎo)率[StandardTestMethodforDeterminingASTME1004-09ElectricalConductivityUsingtheElectromagnetic(Eddy-Current)Method]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。術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位3國(guó)際退火銅標(biāo)準(zhǔn)InternationalAnnealedCopperStandard(IACS)在溫度為20℃時(shí),當(dāng)均勻橫截面為1mm,長(zhǎng)度為1m的銅線具有的電阻為(/158)Ω時(shí),規(guī)定它是100%的國(guó)際退火銅標(biāo)準(zhǔn)(即100%IACS———100PercentInterna-tionalAnnealedCopperStandard),與國(guó)際單位制的換算公式如式():3.121/100%IACS=58MSm()1渦流3.23.3eddycurrent由于外磁場(chǎng)在時(shí)間或空間上的變化而在導(dǎo)體表面及近表面產(chǎn)生的感應(yīng)電流。標(biāo)準(zhǔn)滲透深度standarddepthofpenetration在渦流檢測(cè)中,渦流密度降至樣塊表面層渦流密度的1e/(e為自然常數(shù),數(shù)值約為2.71828)時(shí)的深度δ稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)滲透深度,可用式()計(jì)算21()2δ=μ0μrπfσ式中:———標(biāo)準(zhǔn)滲透深度,m;δ———樣塊(標(biāo)準(zhǔn)塊與儀器自校標(biāo)準(zhǔn)塊)電導(dǎo)率,/Sm;———測(cè)試(探頭激勵(lì)源)頻率,Hz;σf———真空磁導(dǎo)率(μ),/;0=4π×10-7Hmμ0———相對(duì)磁導(dǎo)率,對(duì)于非鐵磁金屬材料μr近似為1(實(shí)際按1計(jì)算),無(wú)量綱。μr提離效應(yīng)3.43.5lift-offeffect渦流檢測(cè)線圈與被檢試件之間的距離改變時(shí),其阻抗矢量產(chǎn)生變化的效應(yīng)。邊緣效應(yīng)edgeeffect1JJF1692—2018在渦流檢測(cè)中,由于試件幾何形狀的突變而產(chǎn)生的磁場(chǎng)和渦流的變化。概述4渦流電導(dǎo)率儀是用于測(cè)量非鐵磁金屬電導(dǎo)率的儀器,采用電磁感應(yīng)原理。繞制電感線圈探頭,接觸并施加交變磁場(chǎng)作用于被測(cè)金屬表面,使其產(chǎn)生感應(yīng)渦流,該渦流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)又反作用于探頭線圈,使線圈阻抗改變,通過(guò)確定阻抗變化量來(lái)測(cè)定被測(cè)金屬電導(dǎo)率。渦流電導(dǎo)率儀測(cè)試頻率一般在50kHz~500kHz,常用頻率為60kHz。計(jì)量特性5電導(dǎo)率儀誤差限5.1電導(dǎo)率儀誤差限見(jiàn)表1。表1電導(dǎo)率儀誤差限測(cè)量范圍誤差限//±(0.4MSm~1.0MSm//)20.3MSm~58MSm//±(0.02MSm~0.4MSm//)0.58MSm~20.3MSm以上指標(biāo)不是用于合格性判別,僅供參考。校準(zhǔn)條件6環(huán)境條件6.1a)環(huán)境溫度:20℃±2℃b)相對(duì)濕度:≤80%;;c)周?chē)鸁o(wú)影響儀器正常工作的電磁干擾和機(jī)械振動(dòng)。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備6.2標(biāo)準(zhǔn)塊(組)6.2.1標(biāo)準(zhǔn)塊(組)由兩塊及以上非鐵磁金屬樣塊組成,其電導(dǎo)率范圍應(yīng)均勻覆蓋被校電導(dǎo)率儀的測(cè)量范圍,測(cè)量不確定度應(yīng)小于被校電導(dǎo)率儀最大允許誤差絕對(duì)值的13/。標(biāo)準(zhǔn)塊表面應(yīng)保持清潔,不得有油脂、灰塵等附著物。標(biāo)準(zhǔn)塊有效面積的幾何尺寸應(yīng)大于等于2.5倍探頭直徑,厚度大于等于2.6倍滲透深度,標(biāo)準(zhǔn)塊表面應(yīng)無(wú)鍍層、無(wú)劃痕、無(wú)凹槽。校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7校準(zhǔn)項(xiàng)目7.1校準(zhǔn)項(xiàng)目見(jiàn)表2。2JJF1692—2018表2渦流電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)項(xiàng)目表項(xiàng)目序號(hào)1外觀及通電電導(dǎo)率示值誤差2校準(zhǔn)方法7.2外觀及通電檢查外觀檢查7.2.17.2.1.1儀器外觀完好,無(wú)機(jī)械損傷,調(diào)節(jié)旋鈕或按鍵無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象;面板標(biāo)識(shí)清晰,應(yīng)標(biāo)記制造廠、儀器編號(hào)、出廠年月等;配套附件(如外附標(biāo)準(zhǔn)塊、測(cè)量探頭及電源等)齊全;儀器應(yīng)附有使用說(shuō)明書(shū)———標(biāo)明儀器準(zhǔn)確度、測(cè)量范圍、自校方法及使用條件等。通電檢查7.2.1.2儀器通電后開(kāi)關(guān)、按鍵、調(diào)節(jié)旋鈕、顯示屏、測(cè)量?jī)x表和各種狀態(tài)指示燈(標(biāo)志)應(yīng)工作正常。電導(dǎo)率示值誤差校準(zhǔn)前準(zhǔn)備7.2.27.2.2.1標(biāo)準(zhǔn)塊、被校電導(dǎo)率儀探頭應(yīng)置于同一恒溫環(huán)境中至少30min。自校準(zhǔn)7.2.2.2參照渦流電導(dǎo)率儀說(shuō)明書(shū)中自校要求設(shè)定儀器自校程序,探頭垂直按壓于自校標(biāo)準(zhǔn)塊表面中心位置,使得標(biāo)準(zhǔn)塊按壓范圍內(nèi)受力均勻且不變形,保證探頭與標(biāo)準(zhǔn)塊表面貼合,執(zhí)行校準(zhǔn)程序。如儀器自帶多個(gè)自校標(biāo)準(zhǔn)塊,按以上步驟重復(fù)自校程序,完成儀器的自校準(zhǔn),并保存自校結(jié)果。電導(dǎo)率示值誤差7.2.2.3被校電導(dǎo)率儀完成自校準(zhǔn)后,應(yīng)迅速開(kāi)始電導(dǎo)率儀示值誤差校準(zhǔn)。一般選擇測(cè)量頻率為60kHz,校準(zhǔn)點(diǎn)不少于3個(gè)且覆蓋電導(dǎo)率儀的測(cè)量范圍。校準(zhǔn)時(shí)將探頭垂直適度按壓于標(biāo)準(zhǔn)塊表面中心位置,使探頭與標(biāo)準(zhǔn)塊表面均勻貼合,待被校渦流電導(dǎo)率儀示值穩(wěn)定,讀取儀器顯示值并進(jìn)行記錄,以此方法不間斷進(jìn)行其他校準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量得到一組校準(zhǔn)值。重復(fù)7.2.2.2自校儀器后,再次進(jìn)行上述校準(zhǔn)點(diǎn)校準(zhǔn),共重復(fù)10次,得到每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的平均值,計(jì)算儀器示值誤差。示值誤差按式()計(jì)算:3()3Δσ=σx-σ0式中:Δσ———被校渦流電導(dǎo)率儀示值誤差,/;MSmσx———被校渦流電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)平均值,MSm/;σ0———電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)塊的校準(zhǔn)值,MSm/。3JJF1692—2018校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)8校準(zhǔn)證書(shū)8.1校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書(shū)(報(bào)告)上反映,校準(zhǔn)證書(shū)(報(bào)告)應(yīng)至少包括以下信息:a)標(biāo)題,如“校準(zhǔn)證書(shū)”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)和地址;c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書(shū)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);e)客戶(hù)的名稱(chēng)和地址;f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí);g)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;h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(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;i)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(chēng)及代號(hào);j)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;k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述;l)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明;m)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明;n)校準(zhǔn)證書(shū)和校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明;p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書(shū)或報(bào)告的聲明。校準(zhǔn)原始記錄格式見(jiàn)附錄B,校準(zhǔn)證書(shū)(報(bào)告)內(nèi)頁(yè)格式見(jiàn)附錄C、附錄D。復(fù)校時(shí)間間隔9建議復(fù)校的時(shí)間間隔為1年。由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短由儀器使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的,因此,送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。4JJF1692—2018附錄A渦流電導(dǎo)率校準(zhǔn)結(jié)果測(cè)量不確定度評(píng)定示例概述A.1渦流電導(dǎo)率儀通過(guò)比較方法校準(zhǔn)。電導(dǎo)率儀預(yù)熱后開(kāi)啟儀器自校程序,自校完成后將探頭與標(biāo)準(zhǔn)塊表面均勻貼合,記錄此時(shí)電導(dǎo)率儀上顯示的數(shù)值,得到標(biāo)準(zhǔn)塊的電導(dǎo)率值,重復(fù)多次測(cè)量步驟取其平均值并以此與標(biāo)準(zhǔn)塊的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。測(cè)量依據(jù)A.2A.3A.4測(cè)量依據(jù)本規(guī)范7.2.2.3。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)塊,范圍為//,最大允許誤差為±0.05%。0.58MSm~58MSm測(cè)量模型渦流電導(dǎo)率儀的示值誤差校準(zhǔn)方法見(jiàn)7.2,其示值誤差校準(zhǔn)的測(cè)量模型可用式(A.1)表示:(A.1)Δσ=σx-σ0式中:Δσ———被校渦流電導(dǎo)率儀示值誤差,/;MSmσx———被校渦流電導(dǎo)率儀校準(zhǔn)平均值,MSm/;σ0———電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)樣塊的校準(zhǔn)值,MSm/。各不確定度分量不相關(guān),不確定度傳播可用式(A.2)表示:uc(Δσ)=c2u2(σx)+c2u2(σ0)=u2(σx)+u2(σ0)(A.2)12式中,,。c=1c=-112不確定度來(lái)源A.5A.5.1uσ(0)的來(lái)源電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)樣塊引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(σ0)。A.5.2uσ(x)的來(lái)源A.5.2.1A.5.2.2被校電導(dǎo)率儀測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1σ);x(被校電導(dǎo)率儀分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2σ()。x注:當(dāng)u1(σx)>u2(σx)時(shí),u2(σx)可以不重復(fù)計(jì)入。標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評(píng)定A.6A.6.1電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)樣塊引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1σ0()標(biāo)準(zhǔn)塊電導(dǎo)率的最大允許誤差為±0.05%,估計(jì)服從均勻分布,則引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.05%u1(σ0)==0.029%3則標(biāo)準(zhǔn)塊引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uσ(0)=0.029%×57.42MSm=0.017MSm//5JJF1692—2018被校電導(dǎo)率儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度()A.6.2uσxA.6.2.1被校電導(dǎo)率儀測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1σ()x測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度通過(guò)多次重復(fù)測(cè)量進(jìn)行A類(lèi)評(píng)定。以渦流/電導(dǎo)率儀SMP10型號(hào)為例,其量程為0.58MSm~58MSm/(1%IACS~100%IACS),最大允許誤差為±0.5%。在相同條件下,渦流電導(dǎo)率儀對(duì)同一塊標(biāo)準(zhǔn)塊重復(fù)測(cè)量10次,測(cè)量頻率為60kHz,測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表A.1,測(cè)量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差按式(A.3)計(jì)算。表A.1渦流電導(dǎo)率儀重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)電導(dǎo)率儀顯示值σi實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差()平均值σsσi測(cè)量序號(hào)i/MSm/MSm/MSm1234567891057.3857.3957.3657.4157.4757.4657.4357.4457.4257.4257.420.031sσ(i)=∑(σi-σ)2(A.3)n-1式中:———第i次電導(dǎo)率測(cè)量值,MSm/;σiσ———n次測(cè)量的平均值,MSm/;n———重復(fù)測(cè)量的次數(shù)。根據(jù)表A.1的數(shù)據(jù),得到渦流電導(dǎo)率儀重復(fù)性測(cè)量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.03MSm/,故測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u1(σx)=sσ(i)=0.03MSm/A.6.2.2電導(dǎo)率儀分辨力引入的不確定度分量u2σ()x為渦流電導(dǎo)率儀的分辨力δx0.006MSm/,則由此帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u2(σx)=0.29δx=0.29×0.006MSm=0.002MSm//被校電導(dǎo)率儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(σx)A.6.2.2.1為了避免重復(fù)計(jì)算,電導(dǎo)率儀測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性和電導(dǎo)率儀測(cè)量分辨力取其中最大6JJF1692—2018值作為被校電導(dǎo)率儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。u()>u(),故舍去電導(dǎo)率儀分辨σxσx12力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2σ()。被校電導(dǎo)率儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為xuσ(x)=u1(σx)=0.03MSm/合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度()A.7A.8uΔσc合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按式(A.2)計(jì)算。uc(Δσ)=u(σx)+u(σ0)=0.034MSm22/擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,其擴(kuò)展不確定