JJF 1519-2015 磁通门磁强计校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 5 1 92 0 1 5磁通门磁强计校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rF l u x g a t eM a g n e t o m e t e r 2 0 1 5-0 4-1 0发布2 0 1 5-0 7-1 0实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布磁通门磁强计校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rF l u x g a t eM a g n e t o m e t e rJ J F1
2、 5 1 92 0 1 5 归 口 单 位:全国电磁计量技术委员会 主要起草单位:国防科技工业弱磁一级计量站 参加起草单位:中国计量科学研究院 本规范委托全国电磁计量技术委员会负责解释J J F1 5 1 92 0 1 5本规范主要起草人:程华富(国防科技工业弱磁一级计量站)张 伟(中国计量科学研究院)翟晶晶(国防科技工业弱磁一级计量站)参加起草人:侯 钱(国防科技工业弱磁一级计量站)李 鑫(中国计量科学研究院)J J F1 5 1 92 0 1 5目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 磁通门磁强计(1)3.2 噪声(1)3.3 零偏(1)3.4 时漂(
3、1)3.5 温漂(1)3.6 正交度(1)4 概述(1)5 计量特性(2)5.1 磁感应强度(2)5.2 噪声(2)5.3 零偏(2)5.4 时漂(2)5.5 温漂(2)5.6 正交度(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及其他设备(2)7 校准项目和校准方法(2)7.1 校准项目(2)7.2 校准方法(3)8 校准结果表达(5)9 复校时间间隔(6)附录A 测量不确定度评定示例(7)附录B 校准原始记录格式(1 0)附录C 校准证书内页格式(1 3)J J F1 5 1 92 0 1 5引 言 本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则
4、、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示进行编制。本规范为首次发布。J J F1 5 1 92 0 1 5磁通门磁强计校准规范1 范围本规范适用于恒定磁场测量范围-2 5 0T2 5 0T的磁通门磁强计的校准。2 引用文件本规范引用以下文件。J J F1 0 1 3 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本规范;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。3 术语和计量单位J J F1 0 1 3 界定的及以下术语和定义适用于本规范。3.1 磁通门磁强计 f l u x g a t em a g n e t o
5、m e t e r磁通门磁强计是利用高磁导率材料在交变磁场的饱和激励下其磁感应强度(也称磁通密度)与磁场强度成非线性,其感应线圈的感应电动势与外磁场成一定函数关系的原理制成的具有磁场显示功能的测量仪器,又称磁饱和磁强计或铁磁探针磁强计。3.2 噪声 n o i s e当外磁场不变时,磁通门磁强计示值在短时间内的变化。噪声的单位为纳特(n T),用符号Bn表示。3.3 零偏 z e r oo f f s e t当外磁场为零时,磁通门磁强计的示值。零偏的单位为纳特(n T),用符号Bz表示。3.4 时漂 t i m ed r i f t当外界条件不变时,磁通门磁强计示值随时间的缓慢变化。时漂的单位
6、为纳特(n T),用符号Bt表示。3.5 温漂 t e m p e r a t u r ed r i f t当外磁场不变时,在给定温度范围内,磁通门磁强计示值随温度的变化。温漂的单位为纳特(n T),用符号BT表示。3.6 正交度 o r t h o g o n a l i t y三分量磁通门磁强计的三个磁轴之间的交角关系。正交度可以用三个磁轴两两之间的非正交性来描述。正交度的单位为度(),用符号B表示。4 概述磁通门磁强计根据铁磁材料在被测磁场和交变磁场同时作用下的非线性特性,用高1J J F1 5 1 92 0 1 5导磁率软磁合金铁芯及线圈作为传感器,将其在饱和交变磁场磁化条件下放入被测
7、磁场中,在被测磁场作用下传感器线圈的感应电动势变为非对称性,通过测量感应电动势得出被测磁场值。磁通门磁强计用于弱磁场的测量。5 计量特性5.1 磁感应强度在测量范围-2 5 0T2 5 0T内磁感应强度最大允许误差一般不超过2.5T。5.2 噪声磁场噪声的峰峰值一般为0.1n T1 0 0n T。5.3 零偏磁场零偏一般不大于10 0 0n T。5.4 时漂时漂一般不大于10 0 0n T。5.5 温漂温漂一般不大于10 0 0n T。5.6 正交度正交度一般不大于2。注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件环境条件及其要求如下:a)除磁场线圈外的工作温度:1 5
8、2 5;b)相对湿度:不大于8 0%;c)干扰磁场:应不大于被校磁通门磁强计最大允许误差的1/1 0;d)供电电源:(2 2 02 2)V,(5 01)H z。6.2 测量标准及其他设备校准所用仪器设备应经过计量技术机构检定(或校准),并在有效期内。6.2.1 标准磁场系统磁场测量范围应覆盖被校磁通门磁强计的磁场范围,均匀区应大于被校磁通门磁强计的探头尺寸,均匀区内磁感应强度最大允许误差不大于被校磁通门磁强计最大允许误差的1/4;零磁空间内的剩磁不大于1 0n T,磁场变化不大于0.1n T。6.2.2 无磁高低温系统温度范围应覆盖被校磁通门磁强计的温度范围,温度最大允许误差3。7 校准项目和
9、校准方法7.1 校准项目2J J F1 5 1 92 0 1 5表1 校准项目一览表序号校准项目校准方法条款1外观及附件检查7.2.12工作正常性检查7.2.23磁感应强度7.2.34噪声7.2.45零偏7.2.56时漂7.2.67温漂7.2.78正交度7.2.87.2 校准方法7.2.1 外观及附件检查用目测进行外观及附件检查,被校磁通门磁强计的外观应完好,无影响正常工作的机械损伤;不缺少影响正常工作的附件。7.2.2 工作正常性检查通电前,用手动法检查被校磁通门磁强计各操作件是否灵活;通电后,用手动法检查被校磁通门磁强计,被校磁通门磁强计的各开关及功能键应动作,通电后应能正常工作。7.2.
10、3 磁感应强度7.2.3.1 一般应选择包含被校磁通门磁强计测量范围上下限及中间值的7个点,并使被校点平均分布在所选量程上;必要时,可适当增加或减少校准点。7.2.3.2 将被校磁通门磁强计的探头放在磁场线圈的中心,调整探头,使探头磁轴与磁场线圈的磁轴平行。注:调节磁轴至被校磁通门磁强计示值为最大值时,可认为探头磁轴与磁场线圈的磁轴已平行。7.2.3.3 调节稳流源输出电流,使磁场线圈工作区复现第一个校准点的磁场。标准磁场值通过标准磁强计测量或根据线圈常数与电流大小计算得到。7.2.3.4 记录被校磁通门磁强计的示值。7.2.3.5 按式(1)计算被校磁通门磁强计的示值误差。B=Bx-B0(1
11、)式中:B 被校磁通门磁强计的示值误差,n T;Bx 被校磁通门磁强计的示值,n T;B0 标准磁场系统复现的磁场值,n T。7.2.3.6 在其他校准点,重复7.2.3.37.2.3.5的操作,优先测量对称点7.2.4 噪声7.2.4.1 根据被校磁通门磁强计的技术要求选定磁场校准点及测量时间;如技术要求3J J F1 5 1 92 0 1 5没有规定,磁场校准点可选择零点或5 0T附近点,测量时间可选择1 0s。7.2.4.2 保持磁场不变,在选定的时间和磁场校准点上,连续记录被校磁通门磁强计不少于1 1个示值。7.2.4.3 噪声可用磁感应强度峰峰值或均方差值表征。7.2.5 零偏7.2
12、.5.1 优先选用磁场补偿法得到零磁场空间,也可使用磁屏蔽方式得到零磁空间。7.2.5.2 将被校磁通门磁强计探头放入零磁空间的中心点,记录被校磁通门磁强计的示值B+。7.2.5.3 保持零磁空间的磁场不变,将被校磁通门磁强计探头方向改变1 8 0,记录磁通门磁强计的示值B-。7.2.5.4 按式(2)计算被校磁通门磁强计的零偏。Bz=B+B-2(2)式中:Bz 磁通门磁强计的零偏,n T;B+磁通门磁强计在零磁场中的正向示值,n T;B-磁通门磁强计在零磁场中的反向示值,n T。7.2.6 时漂7.2.6.1 根据被校磁通门磁强计的技术要求选定磁场校准点;如技术要求没有规定,磁场校准点可选择
13、零点或5 0T附近点。7.2.6.2 根据被校磁通门磁强计的技术要求选择漂移时间及记录时间间隔;如技术要求没有规定,漂移时间可选3 0m i n,记录数据一般不少于1 1组。7.2.6.3 将被校磁通门磁强计探头放入工作区内,保持磁场不变,按选定的时间间隔记录被校磁通门磁强计的示值。7.2.6.4 按式(3)计算被校磁通门磁强计的时漂。Bt=Bm a x-Bm i n(3)式中:Bt 被校磁通门磁强计的时漂,n T;Bm a x 在选定的漂移时间内被校磁通门磁强计的最大示值,n T;Bm i n 在选定的漂移时间内被校磁通门磁强计的最小示值,n T。7.2.7 温漂7.2.7.1 根据被校磁通
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