JJF 2147-2024 直流磁屏蔽筒校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范4直流磁屏蔽筒校准规范Cs8发布 8实施国家市场监督管理总局 发布4直流磁屏蔽筒校准规范Ccs

4归 口 单 位:全国电磁计量技术委员主要起草单位:无锡市计量测试院国防科技工业弱磁一级计量站湖南省计量检测研究院参加起草单位:怀化市检验检测中心本规范委托全国电磁计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:严海东无锡市计量测试院)周昌剑国防科技工业弱磁一级计量站)王冠钧无锡市计量测试院)徐 昱湖南省计量检测研究院)参加起草人:刘 娣无锡市计量测试院)张海波国防科技工业弱磁一级计量站)刘友良怀化市检验检测中心)目 录引言………………………

Ⅱ)1范围……………………2引用文件………………3术语和计量单位………………………4概述……………………5计量特性………………1剩余磁场……………2直流磁屏蔽因数……………………6校准条件………………1环境条件……………2测量标准及其他设备………………7校准项目和校准方法…………………1校准项目……………2校准方法……………8校准结果表达…………9复校时间间隔…………

1)1)1)1)2)2)2)2)2)2)2)2)3)4)4)附录A 剩余磁场测量不确定度评定示例……………

5)附录B 校准原始记录格附录C 校准证书内页格

…………………………

7)9)Ⅰ引言0国家计量校准规范编写规则1通用计量术语及定义》和2测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本校准规范编制工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。Ⅱ直流磁屏蔽筒校准规范范围本规范适用于剩余磁场为T的直流磁屏蔽筒以下简称磁屏蔽筒)的校准。引用文件本规范引用了下列文件:9磁学计量常用名词术语及定义试行)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。术语和计量单位剩余磁场d在地磁场环境下,磁屏蔽筒消磁以后内部剩余的磁感应强度磁通密度。注单位为纳特,用符号表示。直流磁屏蔽因数 Cr均匀分布的外磁场e与放置磁屏蔽后内部同一点磁场i之比,以对数方式表示。i注单位为分贝,用符号E表示,即Ee。i概述磁屏蔽筒是由具有一定厚度的高磁导率材料制成的圆柱形或者方形壳体,由于壳体材料的磁导率比空气大得多,当外部磁场经过壳体时,绝大部分磁力线从壳层壁通过,而壳层内的空腔中磁力线很少从而达到磁屏蔽的作用如图一般配备相应的消磁器来消磁。磁屏蔽筒主要用于屏蔽地磁场,广泛应用于航空、航天、航海、地质、地磁物理等领域。图1圆柱形磁屏蔽筒原理结构图1计量特性剩余磁场 。一般为T直流磁屏蔽因数 。: , 一般为: , 注以上指标不用于合格性判别 仅供参考校准条件环境条件环境温度0℃0℃;相对湿度:不大于0;干扰磁场:周围无明显影响测量的强电磁干扰。测量标准及其他设备单分量磁通门磁强计单分量磁通门磁强计简称磁通门磁强计,在~T磁场范围内,最大允许误差为。磁通门磁强计零点漂移要求见表。表1磁通门磁强计零点漂移要求序号剩余磁场范围零点漂移1T包含)0n2T包含)0n3T0n恒定磁场线圈 , ;产生的最大磁场不小于T 线圈常数最大允许误差为

开口尺寸应能覆盖磁屏蔽筒0m范围内磁场非均匀性不超过5。直流稳流电源输出直流电流应满足恒定磁场线圈产生最大磁场的要求稳定性为10。无磁测量支架

最大允许误差为±1,: 应有尺寸刻度,最大允许误差为5,杂散磁场不超过: 注测量支架建议使用非金属材质校准项目和校准方法校准项目表2校准项目一览表序号校准项目计量特性条款校准方法条款1剩余磁场112直流磁屏蔽因数222校准方法剩余磁场步骤如下:将磁屏蔽筒开口沿东西方向放置。盖上屏蔽盖,按使用说明书对磁屏蔽筒进行消磁。将磁通门磁强计的探头固定在无磁测量支架上,使其磁轴与磁屏蔽筒的中心轴平行,放入磁屏蔽筒工作区内。根据磁屏蔽筒中心轴的长度选择测量点位置以使用要求为准以磁屏蔽筒的工作区中心点为中心,一般均匀选择个测量点位置,这些测量点应覆盖工作区见图。移动无磁测量支架,并记录磁通门磁强计探头正向时的示值B+和对应的测量点的位置距离。将磁通门磁强计的探头方向改变安装在无磁测量支架上,在以上的测量点位置重复以上步骤,记录磁通门磁强计探头反向时的示值B。2剩余磁场按公式)计算。2式中:剩余磁场

s|

)B+磁通门磁强计探头正向时的示值;B-磁通门磁强计探头反向时的示值。图2采用磁通门磁强计校准剩余磁场示意图直流磁屏蔽因数步骤如下:将磁屏蔽筒放置在恒定磁场线圈的均匀区内,开口方向与线圈磁轴方向一致。将磁通门磁强计的探头固定在无磁测量支架上,使其磁轴与磁屏蔽筒的中心轴平行并置于其中心点。直流稳流电源正向输出电流,使恒定磁场线圈产生不小于T的磁场,记录电流值I和磁通门磁强计的示值+。保持直流稳流电源输出电流值不变反向输出电流记录磁通门磁强计的示值-。3恒定磁场线圈产生的磁感应强度e按公式)计算。 ()式中:

eKI 2e恒定磁场线圈产生的磁感应强度;I直流稳流电源输出的电流值;KB恒定磁场线圈的线圈常数。直流磁屏蔽因数E按公式)计算。+EgB+

)式中:+正向输出电流时磁通门磁强计的示值;-反向输出电流时磁通门磁强计的示值。校准结果表达校准结果应在校准证书报告上反映,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,每页及总页数的标识;客户的名称和地址;被校对象的描述和明确标识;进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;如果与校准结果的有效性或应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;对校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;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。校准原始记录格式见附录,校准证书报告)内页格式见附录。复校时间间隔建议复校时间间隔为1年。送校单位也可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。4附录A测量方法

剩余磁场测量不确定度评定示例环境条件:温度2℃,相对湿度2;测量标准:磁通门磁强计,无磁测量支架;被测对象:磁屏蔽筒;测量方法:盖上屏蔽盖消磁后,将磁通门磁强计固定在无磁测量支架上,放入磁屏蔽筒工作区内的中心点位置,记录磁通门磁强计探头正向时的示值B+和反向时的示值B-。测量模型

( ) 。磁屏蔽筒的剩余磁场按照公式

1计算式中:2剩余磁场2

s=-

)B+磁通门磁强计探头正向测量时的示值;B-磁通门磁强计探头反向测量时的示值。测量不确定度的主要来源由于B+和B-正强相关,所以磁通门磁强计测量不准引入的不确定度可以抵消,测量不确定度的主要来源包括:由磁通门磁强计探头正反向测量重复性引入的标准不确定度;由磁通门磁强计零点漂移引入的标准不确定度;由磁通门磁强计分辨力引入的标准不确定度。标准不确定度评定 / ( )由磁通门磁强计探头正反向测量重复性引入的标准不确定度1s在重复性条件下,磁通门磁强计正反向测量作为一组数据,连续0次独立测量,得到的测量数据见表。表1磁通门磁强计正反向测量重复性测量数据第n次测量正向示值T反向示值T剩余磁场值T102121113021403551055表1续)第n次测量正向示值T反向示值T剩余磁场值T62157215811190150111由表1和贝塞尔公式计算出实验标准偏差。用单次测量值作为校准结果,测量重复性引入的标准不确定度为sT( )由磁通门磁强计零点漂移引入的标准不确定度2s磁通门磁强计零点漂移为0,为均匀分布,取包含因子=,则由磁通门磁强计零点漂移引入的标准不确定度)为TT

3由磁通门磁强计的分辨力引入的标准不确定度

)磁通门磁强计的分辨力为,半宽度为,为均匀分布,取包含因子=,则由磁通门磁强计的分辨力引入的标准不确定度)为3TT3标准不确定度一览表 。各标准不确定度见表2表2标准不确定度汇总标准不确定度符号不确定度来源评定方法分布类型k标准不确定度1)磁通门磁强计正/反向测量重复性A类——T2)磁通门磁强计零点漂移B类均匀3T3)磁通门磁强计分辨力B类均匀3T由于磁通门磁强计测量重复性和磁通门磁强计分辨力引入的不确定度重复计算,两者取其大者,故舍去磁通门磁强计分辨力引入的标准不确定度。合成标准不确定度的计算各输入量的不确定度分量之间不相关,

则合成标准不确定度为=T扩展不确定度的确定取包含因子,则扩展不确定度为UT6附录B校准原始记录格式直流磁屏蔽筒校准原始记录证书编号:送校仪器信息:委托单号送校单位名 称制造单位型号/规格出厂编号校准环境条件及地点:温 度℃地 点相对湿度其 他校准所依据的技术文件代号、名称: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)第 页 共 页7直流磁屏蔽筒校准原始记录证书编号:校准结果记录剩余磁场测试位置距离中心点m正向示值BT反向示值BT剩余磁场T测量不确定度T)直流磁屏蔽因数恒定磁场线圈的线圈常数KB= A电流示值A磁场实际值T正向示值T反向示值T直流磁屏蔽因数B测量不确定度B)校准员: 核验员: 校准日期: 年 月 日第 页 共 页8附录C校准证书内页格式证书编号××××××—××××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1的要求。校准环境条件及地点:温 度℃地 点相对湿度其 他校准所依据的技术文件代号、名称:校准所