《磁屏蔽室校准规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁屏蔽室校准规范.docx（23页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、JJF湖北省地方计量技术规范JJF（鄂）磁屏蔽室校准规范CalibrationSpecificationofMagneticshieldingcylinder（报批稿）XXXX-XX-XX发布XX实施湖北省市场监督管理总局发布JJF （鄂）XX-XXXX磁屏蔽室校准规范CalibrationSpecificationofMagneticshieldingroom归口单位：湖北省市场监督管理总局主要起草单位：国防科技工业弱磁一级计量站参加起草单位：本规范由起草单位负责解释。本规范主要起草人:周昌剑（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）
2、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）逢路军（国防科技工业弱磁一级计量站）引言I1范围2引用文件3术语和计量单位3.1 磁屏蔽室3.2 内部剩磁3.3 屏蔽系数3.4 磁场噪声4概述25计量特性25.1 内部剩磁25.2 屏蔽系数25.3 磁场噪声26校准条件36.1 环境条件36.2 测量标准及其它设备37校准项目和校准方法37.1 校准项目37.2 校准方法48校准结果表达79复校时间间隔8附录A不确定度评定示例9附录B校准原始记录格式11附录C校准证书内页格式13引言本规范依据国家计量技术规范JJFlO71-2010国家计量校准规范编写规则、JJF1059
3、.1-2012测量不确定度评定与表示编制。本规范是首次制定的湖北省计量校准规范。磁屏蔽室校准规范1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（不大于1kHz）磁屏蔽室的校准。屏蔽系数大于120dB、频率1kHz100kHz的屏蔽室的校准可参照执行。2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。3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。3.1 磁屏蔽室magneticsh
4、ieldingroom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。3.2 内部剩磁internalresidualmagneticfield磁屏蔽室内部剩余的磁感应强度。单位为纳特（nT）,用符号&表示。3.3 屏蔽系数shieldingcoefficient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。单位为分贝（dB）,用符号S表示。3.4 磁场噪声magneticnoise磁场噪声是指磁屏蔽
5、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、功率谱等方式表示。磁场噪声的峰峰值单位为纳特(nT),用符号Bnfp表示。噪声的功率谱单位为纳特每根号赫兹(nT/Hz2XXHZ),用符号8n,psd表示。4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
6、有长方体、近似球体或椭球体等形状。图1磁屏蔽原理示意图5计量特性5.1 内部剩磁一般为3nT300nTo5.2 屏蔽系数屏蔽系数范围0120dB(IoHZ1kHz)。最大允许误差(3-10)dBo5.3 磁场噪声磁场噪声功率谱密度20fTHzi210nTHz”2(10Hz-lkHz)。磁场噪声峰峰值200f100nT(10Hz-IkHz)。注：以上指标不是用于合格性判断，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）环境温度：IOC30。b）相对湿度：不大于80%。c）干扰磁场：周围环境干扰磁场噪声不大于IOnT/Hz210HzlkHz。6.2 测量标准及其它设备测量所用仪器设
7、备应经过计量技术机构检定（或校准）合格，并处于有效期内。6.2.1 磁通门磁强计a）测量范围：1nT300nT;b）最大允许误差：1nTo6.2.2 磁场发射系统a）磁场范围：lT100T（10Hz-lkHz）；b）稳定度:l%30min；c）最大允许误差：1%。6.2.3 交变磁传感器a）磁场测量范围：I（X）f100T（10Hz-lkHz）；b）转换系数最大允许误差：5%；c）磁场噪声不大于被校磁屏蔽室磁场噪声的l3o6.2.4 数据采集器a）电压测量范围：10V（10Hz-lkHz）；b）最大允许误差：土（l%U+lV）.6.2.5 钢卷尺a）测量范围：5m；b）准确度等级：H级。7校准
8、项目和校准方法7.1 校准项目表1校准项目一览表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7.2.37.2 校准方法7.2.1 内部剩磁a）按照使用要求选择校准点，一般按下列7个点进行校准，如图2所示。以磁屏蔽室几何中心为中心点，选取上、下、左、右、前、后距离中心点为均匀区半长的6个点，共7个点进行校准。必要时，可增加说明书中规定的其它校准点。图2校准点选择b）对于带消磁系统的磁屏蔽室，按说明书进行消磁。c）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。d）定义工作坐标系，X轴大致对准为地磁南北方向，Y轴大致对准为地磁东西方向,Z轴对准为垂直方向
9、。e）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及什。f）将磁强计的X轴调转180。安装在测量支架上，固定在同一测量位置进行校准，并记g）按照公式（1）计算南北方向磁感应强度值3小(1)式中:、Bnz- (2)(3)(4)Bnx第一个校准点南北方向磁感应强度数值，nT；第一个校准点南北方向正向磁感应强度数值，nT；-第一个校准点南北方向负向磁感应强度数值，nT。h）Y轴和Z轴重复步骤e）f）,记录校准点位的磁感应强度B”+、BgBi）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。外-纥Dn）,2R_腐+-纥Dnz2式中：BnyBnz第一个校准点东西方向、垂
10、直方向磁感应强度，11T;Bg第一个校准点东西方向、垂直方向正向磁感应强度，nT；Bny.Bnz.第一个校准点东西方向、垂直方向负向磁感应强度，11Toj）按公式（4）计算测试点内部剩磁。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。7.2.2屏蔽系数a）按使用要求选择频率，没有明确规定频率时，一般选择频率点IoHz、100Hz、1kHz；b）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）。磁场发射系统交变磁传感器图3测试装置示意图（
11、无屏蔽）c）磁场发射系统选定第一个频率点，设置激励电流产生不小于10T的磁感应强度,记录交变磁磁传感器的读数Bood）按照下图4搭建校准装置，具体步骤是将交变磁传感器探头固定在测试支架上，测试点位于屏蔽门几何中心点上，距离内墙表面IOCm,并使交变磁传感器的磁轴与线圈产生的磁场方向一致，磁场发射系统放置在磁屏蔽室外部，距离外墙表面IOCm。图4测试装置示意图（有屏蔽）e）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10T的磁感应强度，记录交变磁传感器的读数以。f）按公式（5）计算屏蔽系数。S=20lg-（5）式中:S屏蔽系数，dB,Bo无屏蔽时交变磁传感器输出的磁感应强度数值，n
12、T；Bl有屏蔽时交变磁传感器输出的磁感应强度数值，nTog）在其他频率点重复b）f）步骤校准，按公式（5）计算屏蔽室其它频率下的屏蔽系数。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。7.2.3磁场噪声a）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b）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；c）按使用要求选择频率，没有明确规定的频率时，一般选择频率点10Hz100Hz、1 kHz；d）根据选定的频率，设置数据采集器的采样率和采样时间；d）记录数据采集器测得的磁屏蔽室三个矢量方向（地磁南北方向X轴、
13、地磁东西方向Y轴、垂直方向Z轴）的内部磁场噪声峰峰值8n.pp或功率谱噪声8n.psde）选择其它频率点，重复b）d）测试步骤，记录磁屏蔽室内部磁场噪声峰峰值Bnfp或功率谱噪声Bn.psdo8校准结果表达8.1校准证书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：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）证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；e）客户的名称和地址；f）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
14、和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i）对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；1）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）校准证书和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，不得部分复制证书或报告的声明。校准原始记录格式见附录A,校准证书（报告）内页格式见附录B。9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。附录A不确定度评定示例磁屏蔽室内部剩磁测量不确定度评定A.1内部剩磁校
15、准不确定度评定A.1.1测量模型纥色竺一刍（A.1）11x2式中：磁屏蔽室的X轴方向内部剩磁，nT；正向磁强计输出的磁感应强度值，nT；Bitx-反向磁强计输出的磁感应强度值，nToA.1.2不确定度来源a）由测量重复性引入的标准不确定度分量g。b）由磁强计测量不准引入的标准不确定度分量如。c）由磁强计磁轴与磁场磁轴不平行引入的不确定度分量3。A.1.3标准不确定度评定a）由测量重复性引入的标准不确定分量W测量重复性用测量结果平均值的实验标准偏差表示，重复测量10次，用贝塞尔法计算实验标准偏差。重复性测量数据见表A.1。表A.1磁通广磁强计重复性测量数据第i次测量12345678910测量值B
16、,lnT77.176.276.977.076.876.578.578.776.277.5单次测量时，由测量重复性引入的不确定度分量为:(-)2%=s(4)=Y1-=082nTb）由磁通门磁强计测量误差引入的标准不确定度分量“2磁通门磁强计允许误差为1nT,服从均匀分布，取包含因子2=百，则由磁通门磁强计测量引入的不确定度分量为：c）由磁强计磁轴与磁场磁轴不平行引入的不确定度分量3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:l-cos(lo)77.130.01nTA.1.4不确定度分量一览表不确定度分量一览
17、表见表A.2o表A.2不确定度分量一览表不确定度分量不确定度来源评定方法分布类型2值WiKi测量重复性A正态分布/0.82nT磁强计测量误差B均匀分布30.60nT3磁轴不平行B均匀分布30.01nTA.1.5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:U(B)=1nTA.1.6合成标准不确定度取包含因子七2,计算扩展测量不确定度：U（Bn）=M纥）=2IIT附录B校准原始记录格式磁屏蔽室校准原始记录格式B.1内部剩磁测试点1234567X轴正向磁场+nTX轴反向磁场vnTX轴剩磁B,txnVY轴正向磁场BnyJnrTY轴反向磁场Bny-ZnTY轴剩
18、磁Bmv11TZ轴正向磁场11TZ轴反向Blu-nTZ轴剩磁磁场BmnT内部剩磁磁场B11nT测量不确定度U,k=2B.2屏蔽系数频率JmZ无屏蔽磁感应强度WnT有屏蔽磁感应强度8nT屏蔽系数SZdB测量不确定度U,k=28.3 磁场噪声峰峰值方向频率f!Hz磁场噪声峰峰值N.pp/nT测量不确定度U,k=2X轴Y轴Z轴8.4 磁场噪声功率谱密度方向频率OHZ磁场噪声功率谱密度WpsWnT测量不确定度U,k=2X轴Y轴Z轴附录C校准证书内页格式证书编号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
19、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(YYYY-MM-DD)第X页共X页证书编号XXXXXX-XXXX校准结果（校准项目及校准结果）1内部剩磁剩余磁场Blln均匀区测量不确定度U,k=22屏蔽系数频率广HZ屏蔽系数SZdB测量不确定度U,k=23磁场噪声峰峰值方向频率JmZ磁场噪声峰峰值Bn,pp11T测量不确定度U,k=2X轴Y轴Z4第X页共X页证书编号XXXXXX-XXXX校准结果4磁场噪声功率谱密度方向频率/Hz磁场噪声功率谱密度N.psnT测量不确定度U,k=2X轴Y轴Z轴说明：根据客户要求和校准文件的规定,通箪情况下个月校准一次。声明：1 .仅对加盖“XXXXX校准专用章”的完整证书负责。2 .本证书的校准结果仅对本次所校准的计量器具有效。校准员：核验员:第X页共X页
