JJF 1656-2017 国家检定校准 规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1656—2017磁力式磁强计校准规范CalibrationSpecificationforMagnetometersBasedMagneticForce2017-11-20发布2018-02-20实施国家质量监督检验检疫总局发布JJF1656—2017磁力式磁强计校准规范JJF1656—2017CalibrationSpecificationforMagnetometersBasedMagneticForce归口单位:全国电磁计量技术委员会起草单位:北京市计量检测科学研究院山东省计量科学研究院本规范委托全国电磁计量技术委员会负责解释JJF1656—2017本规范主要起草人:张磊(北京市计量检测科学研究院)吴裔骞(北京市计量检测科学研究院)闫红蕊(山东省计量科学研究院)参加起草人:谷扬(北京市计量检测科学研究院)孙晓研(山东省计量科学研究院)杨梅(山东省计量科学研究院)JJF1656—2017目录引言………………………(Ⅱ)范围……………………(1)概述……………………(1)计量特性………………(2)123磁感应强度基本误差………………(2)3.1校准条件………………(2)4环境条件……………(2)测量标准及其他设备………………(2)4.14.2校准项目和校准方法…………………(3)5校准项目……………(3)校准方法……………(3)5.15.2校准结果表达…………(3)复校时间间隔…………(4)67附录A磁力式磁强计测量结果不确定度评定………(5)附录B校准原始记录格式……………(8)附录C校准证书内页格式……………(10)ⅠJJF1656—2017引言本规范依据国家计量技术规范JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》编制。本规范为首次发布。ⅡJJF1656—2017磁力式磁强计校准规范范围12本规范适用于磁场测量范围为0.05mT~10mT的磁力式磁强计的校准。概述磁力式磁强计以磁力法为工作原理,仪器内置磁极连接指针,当磁力式磁强计处于有效测量位置时,仪器内部的磁极与被测量磁场发生作用,带动指针发生偏转,从而显示出被测量磁场的磁感应强度。磁力式磁强计用于直接测量物体的剩磁,无损检测。例如可用于在铁磁性材料和金属零部件的加工过程中,直接测量部件被磁化的量,也可用于测量退磁处理的工件的剩余磁场。磁力式磁强计一般为单一量程,中间指示为0,指针指示,测量时靠近或贴合在被测物表面直接测量。其工作原理如图1所示。图1磁力式磁强计工作原理表盘构造如图2所示。1JJF1656—2017图2表盘构造图计量特性3磁感应强度基本误差3.1一般可划分为5级、10级。各等级所对应的基本误差极限见表1。表1准确度等级与基本误差极限对照表准确度等级基本误差极限5级±5%10级±10%校准条件4环境条件4.1环境温度:(20±5)℃。相对湿度:不大于80%。供电电源:电压(220±22)V,频率()。50±1Hz测量标准及其他设备4.2磁场系统一般由直流电源和磁场线圈组成。由直流电源、磁场线圈、环境条件等引入的扩展不确定度应满足相应的测量不确定度要求。其最大允许误差为±1%。直流电源4.2.1直流电源的稳定性(建议优于0.1%/10min)和工作范围应该能够满足配套的磁场线圈开展校准工作的需要。磁场线圈4.2.2磁场线圈的测量范围应覆盖被校磁力式磁强计使用范围,均匀区应大于被校磁力式磁强计的尺寸。由磁场线圈产生的磁感应强度的误差应小于被校磁力式磁强计最大允许误差的15/。2JJF1656—2017校准项目和校准方法5校准项目磁感应强度。校准方法5.15.2外观5.2.1磁力式磁强计的机壳、铭牌或说明书上应有以下主要信息:制造商的名称或商标、产品的名称及型号、编号,所有的标志应清晰明显,指针应能灵敏转动,无影响仪器使用的机械损伤。磁感应强度5.2.2a)将被测磁力式磁强计置于磁场系统均匀区的几何中心位置附近,待磁场系统和磁力式磁强计稳定后方可进行测量。b)在磁场系统均匀区内水平方向转动被测磁力式磁强计,其指针波动不应大于半格。磁力式磁强计测量时应该沿东西方向测量为佳,尽量减少环境磁场的影响。(周围不应有可以产生较大磁场的装置或设备,诸如:变电站、大型电机等。)c)在被测磁力式磁强计的测量范围上限附近,按使用说明进行操作,由磁场系统产生任意一磁场,调整被测磁力式磁强计位置,使得被测磁力式磁强计的磁场读数最大,保持该位置不变。d)校准点应包括0点值,并且分别在正()负()方向上均匀选取不少于5点,NS也可根据客户要求增加或减少校准点。)根据选定的校准点,均匀调节电流源的输出电流,按照公式()计算磁感应强e1度基本误差:B-B0()1δ=×100%BM式中:———磁力式磁强计的示值,mT;———磁场标准值,mT;BB0BM———磁力式磁强计的满度值[在正(N)或负()方向上示值最大绝对S值],mT。校准结果表达6校准后,出具校准证书。校准证书至少包括以下信息:a)标题,如“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;3JJF1656—2017f)被校对象的描述和明确标识;g)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;h)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;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。校准原始记录格式见附录B,校准证书内页格式见附录C、附录D。复校时间间隔7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。4JJF1656—2017附录A磁力式磁强计测量结果不确定度评定本示例用磁力式磁强计校准装置作为标准器,最大允许误差为±1%。被测磁强计的测量上限为2mT,最大允许误差为±5%的磁力式磁强计示值误差的测量结果不确定度进行评定。测量方法A.1磁力式磁强计校准装置输出标准值B0,从被校磁力式磁强计读取示值B,BM为磁力式磁强计满度值,计算被校测量仪的基本误差Δ。测量模型A.2B-B0Δ=×100%BM不确定度分量的评定A.3由测量模型可知,示值误差的不确定度由B0、B引入。本文中以满量程值为2mT点为例进行分析。被校磁力式磁强计引入的标准不确定度u(B)A.3.1)被校磁力式磁强计分辨力引入的标准不确定度()uBa1测量2mT,被校磁力式磁强计的分辨力为0.04mT,按均匀分布,取包含因子k=3,则:0.04mT23u1(B)==0.0112mTb)被校磁力式磁强计重复性引入的标准不确定度()uB2等精度独立测量10次,被校磁力式磁强计重复性引入的不确定度可以忽略。磁力式磁强计校准装置引入的标准不确定度u(B0)A.3.2a)校准装置最大允许误差引入的标准不确定度u1(B0)磁力式磁强计校准装置输出2mT时,最大允许误差为±1%,在此区间按均匀分布,包含因子k=3,则:()2mT×1%0.02mT≈0.012mTuB=10=33b)校准装置重复性引入的标准不确定度u2(B0)等精度独立测量10次,数据见表A.1。5JJF1656—2017表A.1独立测量10次的测得值单位:mT测量次数测得值2.0222.0282.0262.0242.0212.0252.0262.0212.0222.02312345678910单次测量的标准差:()2∑x-xi()sx=i≈0.002mT10-1()()uB=sx=0.002mT20i由磁力式磁强计校准装置引入的标准不确定度:()2()2()uB=uB+uB01020=0.012mT标准不确定度分量各不确定度分量见表A.2。表A.2A.4测量结果不确定度分量一览表不确定度来源输入量的不确定度输入量不确定度的值0.011mTu(B)被测仪器分辨力()磁力式磁强计校准装置uB0.012mT0合成标准不确定度灵敏系数A.4.1A.4.1.1B-B0由测量模型Δ=×100%,可求得灵敏系数:BM∂Δ1c1==∂BBM∂Δ1c2==-∂B0BM6JJF1656—2017合成标准不确定度A.4.1.2é∂Δ()ê()ú2Δ=uB+cù2é∂Δê()úuBê∂Bëù20úuêú∂Bëûû0æ0.011ö2æ0.012ö2÷+çuc(Δ)=çè÷ø22øè≈0.81%扩展不确定度A.5取包含因子k=2,则扩展不确定度为:U=1.6%(k=2)7JJF1656—2017附录B校准原始记录格式磁力式磁强计校准原始记录(一)证书编号:被校仪器信息委托单位名称委托单位地址委托仪器名称生产单位规格型号仪器编号标准设备信息准确度等级、最大标准器名称型号编号证书编号允许误差或不确定度本次校准所用测量标准的溯源性说明:技术依据:环境条件温度:湿度:校准地点:备注:校准日期:校准人员:核验人员:8JJF1656—2017磁力式磁强计校准原始记录(二)证书编号:一、外观二、磁感应强度:量程示值标准值测量结果不确定度9JJF1656—2017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JJF1059.1的要求。校准环境条件及地点:温度地其点他℃%相对湿度校准所依据的技术文件(代号、名称