中華人民共和國國家計量技術規范JJF1656—2017磁力式磁強計校準規范CalibrationSpecificationforMagnetometersBasedMagneticForce2017-11-20發布2018-02-20實施國家質量監督檢驗檢疫總局發布JJF1656—2017磁力式磁強計校準規范JJF1656—2017CalibrationSpecificationforMagnetometersBasedMagneticForce歸口單位:全國電磁計量技術委員會起草單位:北京市計量檢測科學研究院山東省計量科學研究院本規范委托全國電磁計量技術委員會負責解釋JJF1656—2017本規范主要起草人:張磊(北京市計量檢測科學研究院)吳裔騫(北京市計量檢測科學研究院)閆紅蕊(山東省計量科學研究院)參加起草人:谷揚(北京市計量檢測科學研究院)孫曉研(山東省計量科學研究院)楊梅(山東省計量科學研究院)JJF1656—2017目錄引言………………………(Ⅱ)范圍……………………(1)概述……………………(1)計量特性………………(2)123磁感應強度基本誤差………………(2)3.1校準條件………………(2)4環境條件……………(2)測量標準及其他設備………………(2)4.14.2校準項目和校準方法…………………(3)5校準項目……………(3)校準方法……………(3)5.15.2校準結果表達…………(3)復校時間間隔…………(4)67附錄A磁力式磁強計測量結果不確定度評定………(5)附錄B校準原始記錄格式……………(8)附錄C校準證書內頁格式……………(10)ⅠJJF1656—2017引言本規范依據國家計量技術規范JJF1071—2010《國家計量校準規范編寫規則》、JJF1001《通用計量術語及定義》、JJF1059.1《測量不確定度評定與表示》編制。本規范為首次發布。ⅡJJF1656—2017磁力式磁強計校準規范范圍12本規范適用于磁場測量范圍為0.05mT~10mT的磁力式磁強計的校準。概述磁力式磁強計以磁力法為工作原理,儀器內置磁極連接指針,當磁力式磁強計處于有效測量位置時,儀器內部的磁極與被測量磁場發生作用,帶動指針發生偏轉,從而顯示出被測量磁場的磁感應強度。磁力式磁強計用于直接測量物體的剩磁,無損檢測。例如可用于在鐵磁性材料和金屬零部件的加工過程中,直接測量部件被磁化的量,也可用于測量退磁處理的工件的剩余磁場。磁力式磁強計一般為單一量程,中間指示為0,指針指示,測量時靠近或貼合在被測物表面直接測量。其工作原理如圖1所示。圖1磁力式磁強計工作原理表盤構造如圖2所示。1JJF1656—2017圖2表盤構造圖計量特性3磁感應強度基本誤差3.1一般可劃分為5級、10級。各等級所對應的基本誤差極限見表1。表1準確度等級與基本誤差極限對照表準確度等級基本誤差極限5級±5%10級±10%校準條件4環境條件4.1環境溫度:(20±5)℃。相對濕度:不大于80%。供電電源:電壓(220±22)V,頻率()。50±1Hz測量標準及其他設備4.2磁場系統一般由直流電源和磁場線圈組成。由直流電源、磁場線圈、環境條件等引入的擴展不確定度應滿足相應的測量不確定度要求。其最大允許誤差為±1%。直流電源4.2.1直流電源的穩定性(建議優于0.1%/10min)和工作范圍應該能夠滿足配套的磁場線圈開展校準工作的需要。磁場線圈4.2.2磁場線圈的測量范圍應覆蓋被校磁力式磁強計使用范圍,均勻區應大于被校磁力式磁強計的尺寸。由磁場線圈產生的磁感應強度的誤差應小于被校磁力式磁強計最大允許誤差的15/。2JJF1656—2017校準項目和校準方法5校準項目磁感應強度。校準方法5.15.2外觀5.2.1磁力式磁強計的機殼、銘牌或說明書上應有以下主要信息:制造商的名稱或商標、產品的名稱及型號、編號,所有的標志應清晰明顯,指針應能靈敏轉動,無影響儀器使用的機械損傷。磁感應強度5.2.2a)將被測磁力式磁強計置于磁場系統均勻區的幾何中心位置附近,待磁場系統和磁力式磁強計穩定后方可進行測量。b)在磁場系統均勻區內水平方向轉動被測磁力式磁強計,其指針波動不應大于半格。磁力式磁強計測量時應該沿東西方向測量為佳,盡量減少環境磁場的影響。(周圍不應有可以產生較大磁場的裝置或設備,諸如:變電站、大型電機等。)c)在被測磁力式磁強計的測量范圍上限附近,按使用說明進行操作,由磁場系統產生任意一磁場,調整被測磁力式磁強計位置,使得被測磁力式磁強計的磁場讀數最大,保持該位置不變。d)校準點應包括0點值,并且分別在正()負()方向上均勻選取不少于5點,NS也可根據客戶要求增加或減少校準點。)根據選定的校準點,均勻調節電流源的輸出電流,按照公式()計算磁感應強e1度基本誤差:B-B0()1δ=×100%BM式中:———磁力式磁強計的示值,mT;———磁場標準值,mT;BB0BM———磁力式磁強計的滿度值[在正(N)或負()方向上示值最大絕對S值],mT。校準結果表達6校準后,出具校準證書。校準證書至少包括以下信息:a)標題,如“校準證書”;b)實驗室名稱和地址;c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);d)證書的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數的標識;e)客戶的名稱和地址;3JJF1656—2017f)被校對象的描述和明確標識;g)進行校準的日期,如果與校準結果的有效性和應用有關時,應說明被校對象的接收日期;h)如果與校準結果的有效性和應用有關時,應對被校樣品的抽樣程序進行說明;i)校準所依據的技術規范的標識,包括名稱及代號;j)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;k)校準環境的描述;l)校準結果及其測量不確定度的說明;m)對校準規范的偏離的說明;n)校準證書或校準報告簽發人的簽名、職務或等效標識;o)校準結果僅對被校對象有效的聲明;p)未經實驗室書面批準,不得部分復制證書的聲明。校準原始記錄格式見附錄B,校準證書內頁格式見附錄C、附錄D。復校時間間隔7建議復校時間間隔為1年。送校單位也可根據實際使用情況,自主決定復校時間間隔。4JJF1656—2017附錄A磁力式磁強計測量結果不確定度評定本示例用磁力式磁強計校準裝置作為標準器,最大允許誤差為±1%。被測磁強計的測量上限為2mT,最大允許誤差為±5%的磁力式磁強計示值誤差的測量結果不確定度進行評定。測量方法A.1磁力式磁強計校準裝置輸出標準值B0,從被校磁力式磁強計讀取示值B,BM為磁力式磁強計滿度值,計算被校測量儀的基本誤差Δ。測量模型A.2B-B0Δ=×100%BM不確定度分量的評定A.3由測量模型可知,示值誤差的不確定度由B0、B引入。本文中以滿量程值為2mT點為例進行分析。被校磁力式磁強計引入的標準不確定度u(B)A.3.1)被校磁力式磁強計分辨力引入的標準不確定度()uBa1測量2mT,被校磁力式磁強計的分辨力為0.04mT,按均勻分布,取包含因子k=3,則:0.04mT23u1(B)==0.0112mTb)被校磁力式磁強計重復性引入的標準不確定度()uB2等精度獨立測量10次,被校磁力式磁強計重復性引入的不確定度可以忽略。磁力式磁強計校準裝置引入的標準不確定度u(B0)A.3.2a)校準裝置最大允許誤差引入的標準不確定度u1(B0)磁力式磁強計校準裝置輸出2mT時,最大允許誤差為±1%,在此區間按均勻分布,包含因子k=3,則:()2mT×1%0.02mT≈0.012mTuB=10=33b)校準裝置重復性引入的標準不確定度u2(B0)等精度獨立測量10次,數據見表A.1。5JJF1656—2017表A.1獨立測量10次的測得值單位:mT測量次數測得值2.0222.0282.0262.0242.0212.0252.0262.0212.0222.02312345678910單次測量的標準差:()2∑x-xi()sx=i≈0.002mT10-1()()uB=sx=0.002mT20i由磁力式磁強計校準裝置引入的標準不確定度:()2()2()uB=uB+uB01020=0.012mT標準不確定度分量各不確定度分量見表A.2。表A.2A.4測量結果不確定度分量一覽表不確定度來源輸入量的不確定度輸入量不確定度的值0.011mTu(B)被測儀器分辨力()磁力式磁強計校準裝置uB0.012mT0合成標準不確定度靈敏系數A.4.1A.4.1.1B-B0由測量模型Δ=×100%,可求得靈敏系數:BM?Δ1c1==?BBM?Δ1c2==-?B0BM6JJF1656—2017合成標準不確定度A.4.1.2é?Δ()ê()ú2Δ=uB+cù2é?Δê()úuBê?B?ù20úuêú?B???0?0.011?2?0.012?2÷+?uc(Δ)=?è÷?22?è≈0.81%擴展不確定度A.5取包含因子k=2,則擴展不確定度為:U=1.6%(k=2)7JJF1656—2017附錄B校準原始記錄格式磁力式磁強計校準原始記錄(一)證書編號:被校儀器信息委托單位名稱委托單位地址委托儀器名稱生產單位規格型號儀器編號標準設備信息準確度等級、最大標準器名稱型號編號證書編號允許誤差或不確定度本次校準所用測量標準的溯源性說明:技術依據:環境條件溫度:濕度:校準地點:備注:校準日期:校準人員:核驗人員:8JJF1656—2017磁力式磁強計校準原始記錄(二)證書編號:一、外觀二、磁感應強度:量程示值標準值測量結果不確定度9JJF1656—2017附錄C校準證書內頁格式證書編號××××××—××××<校準機構授權說明>校準結果不確定度的評估和表述均符合JJF1059.1的要求。校準環境條件及地點:溫度地其點他℃%相對濕度校準所依據的技術文件(代號、名稱