JJF(鄂) 116-2024 磁屏蔽室校准规范

湖北省地方计量技术规范JJF（鄂）1162024磁屏蔽室校准规范CalibrationSpecificationofMagneticShieldingEnclosures2024-05-14发布 2024-09-01实施湖 北 省 市 场 监 督 管 理 局发布JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-2024磁屏蔽室校准规范JJF（鄂）116—2024CalibrationSpecificationofMagneticShieldingEnclosuresJJF（鄂）116—2024归口单位：湖北省市场监督管理局本规范起草人：周昌剑（国防科技工业弱磁一级计量站）裴华刚（国防科技工业弱磁一级计量站）肖磊（国防科技工业弱磁一级计量站）程华富（国防科技工业弱磁一级计量站）赵文纯（国防科技工业弱磁一级计量站）覃维（国防科技工业弱磁一级计量站）逄路军（国防科技工业弱磁一级计量站）JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-2024II目 录引言 （II）1 范围 （1）引用文件 （1）术语和计量单位 （1）4 概述 （2）计量特性 （2）内部剩磁 （2）屏蔽系数 （2）磁场噪声 （2）校准条件 （3）环境条件 （3）测量标准及其它设备 （3）校准项目和校准方法 （4）校准项目 （4）校准方法 （4）校准结果表达 （8）复校时间间隔 （8）附录A 测量不确定度评定示例 （9）附录B 校准原始记录格式 附录C 校准证书内页格式 （13）JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-2024IIII引 言JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》和JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202411磁屏蔽室校准规范范围本规范适用于对新制造的、新购置的、使用中和修理后的最大屏蔽系数不超过120dB（1120dB1kHz～100kHz的校准可参照执行。引用文件本规范引用了下列文件：JJF1013-1989磁学计量常用名词术语及定义凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于该规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。术语和计量单位JJF1013-1989界定的及以下术语和定义适用于本规范。magneticshieldingenclosures磁屏蔽室是由高导磁材料制成的腔体壁与其所包围的空间形成并联磁路，在设计的限定范围内形成近零磁空间，用于屏蔽恒定磁场及交变磁场。internalresidualmagneticfield磁屏蔽室内部剩余的磁感应强度。单位为纳特（nnshieldingcoefficient没有屏蔽体时接收到的磁场值与在屏蔽体内接收到的磁场值的比值，即磁场发射系统与磁传感器之间存在屏蔽体以后造成的插入损耗。屏蔽系数是衡量磁屏蔽室屏蔽外磁场的能力的参量。屏蔽系数一般用分贝形式表示。单位为分贝（dBS表示。magneticnoise磁场噪声是指磁屏蔽室内部干扰磁场强度。一般用交变磁传感器输出的随机变化量体现，与测量时间和采样率有关。磁场噪声可用峰峰值、功率谱密度等方式表示。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202422（n,P特每根号赫兹（nT/Hz1/2@××Hz）BN,PSD表示。概述磁屏蔽室是由高导磁材料（坡莫合金、硅钢等）制作成闭合的腔体。外部干扰磁场的磁通量绝大部分会沿着高导磁材料制成的腔体壁通过，进入腔体内部的磁通量很少，这样就在腔体内部一定范围内形成近零磁空间，用于屏蔽恒定磁场及交变磁场。磁屏蔽室按照材料分类主要有坡莫合金磁屏蔽室、硅钢磁屏蔽室、纯铁磁屏蔽室及各种材料相互组合建造的磁屏蔽室。磁屏蔽室一般有长方体、近似球体或椭球体等形状。1计量特性内部剩磁一般为3nT～300nT。屏蔽系数0～120dB（10～1k最大允许误差±（3～10）dB。磁场噪声20/1/2～10n//（10～1k。200～100n（101kz注：以上指标不是用于合格性判断，仅供参考。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202433校准条件环境条件环境条件及其要求如下：a)环境温度：10℃～30℃。80%。10n/1/2（10～1k。测量标准及其它设备测量所用仪器设备应经过计量技术机构检定（或校准）合格，并处于有效期内。磁通门磁强计a）测量范围：1nT～300b）最大允许误差：±1nT。磁场发射系统a）磁场范围：1μT～100μT；b）频率范围：10Hz～1c）稳定度：1%@30min；d）最大允许误差：±1%。交变磁传感器磁场测量范围：100fT～100μT；频率范围：10Hz～1kHz；转换系数最大允许误差：±5%；1/3。动态信号分析仪（或具有频谱分析功能的数据采集器）a）电压测量范围：±10V；b）工作频率：10Hz～1kHz；）功率谱密度最大允许误差：±（1010n。钢卷尺a）测量范围：5m；b）准确度等级：Ⅱ级。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202444校准项目和校准方法校准项目表1 校项一序号校准项目校准方法条款1内部剩磁7.2.12屏蔽系数7.2.23磁场噪声7.2.3校准方法内部剩磁726个点，共72对于带消磁系统的磁屏蔽室，按说明书进行消磁。磁通门磁强计探头固定在测量支架上，探头敏感区与校准点位置重合。定义工作坐标系，X轴大致对准为地磁南北方向，YZ轴对准为垂直方向。先将磁轴大致对准南北方向，记录磁通门磁强计输出的磁感应强度值Bnx+。将磁强计的X轴调转180°录磁感应强度值Bnx-。按照公式（1）计算南北方向磁感应强度值Bnx。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202455BnxBnxBnx

（1）式中：Bnx——第一个校准点南北方向磁感应强度数值，nT；Bnx+——第一个校准点南北方向正向磁感应强度数值，nT；Bnx-——第一个校准点南北方向负向磁感应强度数值，nT。ZBny+Bny-Bnz+Bnz-。i）按公式（2）、（3）分别计算该校准点东西方向、垂直方向的内部剩磁。BnyBnyBny

（2）BnzBnzBnz

（3）式中：Bny、Bnz——第一个校准点东西方向、垂直方向磁感应强度，nT；B2Bnx ny nz2B2Bny+、Bnz+——第一个校准点东西方向、垂直方向正向磁感应强度，nT；Bny-、B2Bnx ny nz2B2Bn

（4）k）在其它校准点重复c）～j）步骤测量，取最大值作为屏蔽室内部剩磁。屏蔽系数10Hz100Hz1b）按照下图3搭建校准装置，将交变磁传感器固定在测试支架上，并使交变磁传感器的磁轴与磁场发射系统产生的磁场方向在同一直线上，交变磁传感器的探头与磁场发射系统端面相距20cm+L（L为墙体厚度）。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202466图3测试装置示意图（无屏蔽）10μTB0。按照下图410的磁场方向一致，磁场发射系统放置在磁屏蔽室外部，距离外墙表面10cm。图4测试装置示意图（有屏蔽）磁场发射系统选定第一个频率点并设置相同的激励电流产生不小于10μT强度，记录交变磁传感器的读数B1。按公式（5）计算屏蔽系数。S

（5）式中：JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202477S——屏蔽系数，dB，B0——无屏蔽时交变磁传感器输出的磁感应强度数值，nT；B1——有屏蔽时交变磁传感器输出的磁感应强度数值，nT。（5）系数。h)屏蔽系数的误差为标称值和测量值的差值，其中标称值是说明书给定的值。磁场噪声将交变磁传感器探头放置在磁屏蔽室工作区中心位置，如下图5所示；图5磁场噪声测试布局图定义工作坐标系，X轴为地磁南北方向，Y轴为地磁东西方向，Z轴为垂直方向；10Hz、100Hz1kHz；根据选定的频率，设置动态信号分析仪的采样率和采样时间；（地磁南北方向X方向Y轴、垂直方向Z轴）的内部磁场噪声峰峰值BN,PP或功率谱密度噪声BN,PSD。BN,PP或功率谱密度噪声BN,PSD。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202488校准结果表达校准结果应在校准证书（报告）上反应，校准证书（报告）应至少包括以下信息：标题，如“校准证书”；实验室名称和地址；进行校准的地点（如果与实验室的地址不同；证书或报告的唯一性标识（如编号e）客户的名称和地址；被校对象的描述和明确标识；期；如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；校准环境的描述；校准结果及其测量不确定度的说明；对校准规范的偏离的说明；校准证书和校准报告签发人的签名、职务或等效标识；校准结果仅对被校对象有效的声明；未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。B，校准证书（报告）C9复校时间间隔建议复校时间间隔为一般不超过36个月。送校单位也可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202499附录A测量不确定度评定示例磁屏蔽室内部剩磁测量不确定度评定内部剩磁校准不确定度评定测量模型

（A.1）BnxBnxBnx式中：Bnx——磁屏蔽室的X轴方向内部剩磁，nT；Bnx+——正向磁强计输出的磁感应强度值，nT；Bnx-——反向磁强计输出的磁感应强度值，nT。不确定度来源u1。u2。u3。标准不确定度评定u110A.1。表A.1磁通门磁强计重复性测量数据第i次测量12345678910测量值Bn/nT77.176.276.977.076.876.578.578.776.277.5单次测量时，由测量重复性引入的不确定度分量为：∑ ni ninBB2i1 n1∑ ni ninBB2i1 n1JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-20241010u2磁通门磁强计允许误差为±1k

3，则由磁通门磁强计测量引入的不确定度分量为：

13u213

0.60nTu3根据经验，磁轴对准误差一般不超过1°，取磁屏蔽室内部剩磁算数平均值77.1nT，假设其服从均匀分布，则由磁轴不平行引入的不确定分量为：1cos177.13u3= 0.01nT3不确定度分量一览表不确定度分量一览表见表A.2。表A.2 不定分览表不确定度分量不确定度来源评定方法分布类型k值uiu1测量重复性A正态分布/0.82nTu2磁强计测量误差B均匀分布30.60nTu3磁轴不平行B均匀分布30.01nT合成标准不确定度各个标准不确定度分量独立不相关，并考虑影响量，则相对合成标准不确定度为：u2u2u2u21 2 3合成标准不确定度取包含因子k=2，计算扩展测量不确定度：Uku2nTJJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-20241111附录B磁屏蔽室校准原始记录格式内部剩磁测试点1234567X轴正向磁场Bnx+/nTX轴反向磁场Bnx-/nTX轴剩磁Bnx/nTY轴正向磁场Bny+/nTY轴反向磁场Bny-/nTY轴剩磁Bny/nTZ轴正向磁场Bnz+/nTZ轴反向Bnz-/nTZ轴剩磁磁场Bnz/nT内部剩磁磁场Bn/nT测量不确定度U，k=2屏蔽系数频率f/Hz无屏蔽磁感应强度B0/nT有屏蔽磁感应强度B1/nT屏蔽系数S/dB测量不确定度U，k=2JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-20241212磁场噪声峰峰值方向频率f/Hz磁场噪声峰峰值BN,PP/nT测量不确定度U，k=2X轴Y轴Z轴磁场噪声功率谱密度方向频率f/Hz磁场噪声功率谱密度BN,PSD/nT测量不确定度U，k=2X轴Y轴Z轴JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-2024XXX页13附录C证书编号XXXXXX-XXXX<校准机构授权说明>校准结果不确定度的评估和表述均符合JJF1059.1的要求。校准环境条件及地点：温 度℃地 点相对湿度%其 它：校准所使用的主要测量标准：名 称测量范围不确定度/准确度等级证书编号证书有效期至(YYYY-MM-DD)JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-2024XXX页14证书编号XXXXXX-XXXX（校准项目及校准结果）1（校准项目及校准结果）1内部剩磁2屏蔽系数3磁场噪声峰峰值剩