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稀土永磁磁偶极矩参考样品校准规范

1范围

本规范适用于范围为（0.1～10）Wbm的稀土永磁（硬磁）材料磁偶极矩参考样品的校准

2引用文件

本规范引用了下列文件：

GB/T2900.60-2002电工术语电磁学

GB/T38437-2019用抽拉或旋转方式测量铁磁材料样品磁偶极矩的方法

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，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本规范。

3术语

GB/T2900.60-2002界定的及以下术语和定义适用于本规范。

3.1磁偶极矩参考样品（Magneticdipolemomentreferencesample）

一种复现磁偶极矩轴向矢量的实物量具。

3.2亥姆霍兹线圈（Helmholtzcoil）

用于检测或测量磁场的导体线圈或回路。

4概述

4.1用途

磁偶极矩参考样品（以下简称样品）是磁偶极矩量值传递与溯源的载体，主要用于磁偶极矩测量仪的校准与期间核查。

4.2测量原理

采用抽拉方式测量样品的磁偶极矩示值，原理如图1所示。将样品从测试线圈均匀区中抽拉至样品与线圈之间产生的磁耦合可忽略不计为止，采用永磁磁偶极矩测量仪测量样品抽拉引起的磁偶极矩变化量。给永磁磁偶极矩参考样品赋值的永磁磁偶极矩测量仪，主要由磁通积分器和探测线圈组成。

图1稀土永磁磁偶极矩测量原理图

4.3结构

样品一般由温度系数小的永磁体制作而成，通常为圆柱状。

5计量特性

5.1示值误差

样品的磁偶极矩单位为韦伯米（Wbm），样品根据磁偶极矩示值误差扩展不确定度的大小分为1等、2等，见表1。

表1准确度等级与扩展不确定度对照表

准确度等级

1等

2等

扩展不确定度（k=2）

0.5%

1.0%

注：以上指标不适用于合格判据，仅供参考。

5.2稳定度

样品相邻两次校准的磁偶极矩示值最大允许变化量见表2。

表2工作磁偶极矩的最大允许变化量

准确度等级

一等

二等

最大允许变化量

±0.25％

±0.50％

6校准条件

6.1环境条件

6.1.1环境温度：（20±5）℃；

6.1.2相对湿度：≤80％；

6.1.3样品应在校准条件下放置不小于2小时；

6.1.4测试线圈均匀区工作面应平整、稳定、洁净；

6.1.5周围无明显影响正常工作的干扰磁场。

6.2测量标准及其他测试设备

测量标准与其他设备应经过计量技术机构检定或校准，满足使用要求并在有效期内。

6.2.1磁通计

磁通计的扩展不确定度应不大于样品示值误差测量扩展不确定度的三分之一。

6.2.2探测线圈

测试线圈的扩展不确定度应不大于样品示值误差测量扩展不确定度的三分之一。

7校准项目和校准方法

7.1校准项目

校准项目见表3。

表3校准项目一览表

序号

校准项目

计量特性条目

校准方法条目

1

磁偶极矩示值误差

5.1

2

磁偶极矩稳定度

5.2

7.2校准方法

7.2.1校准前检查

目测观察样品外观。

样品说明书或铭牌应有制造商名称或商标、产品名称、型号或规格、磁偶极矩标称示值、编号等主要信息。

样品有分辨轴向的标识。

样品表面应洁净，不得吸附粉末及油污等杂物。

用作校准的端面应平整，不得存在肉眼可见的毛刺等瑕疵。

7.2.2磁偶极矩示值误差

a）选择合适的磁通计测量仪量程；

b）检查测试线圈电阻、线圈常数等参数设置是否正确；

c）样品处于探测线圈中心位置，且样品的磁化方向与探测线圈同轴；

d）将磁通计置零，再将样品从探测线圈抽拉至一段距离之外的位置，该位置应保证样品与探测线圈产生的磁耦合可忽略不计；

e）在校准过程中，不可将样品长时间地拿在手里，避免样品温度发生变化；

f）记录磁通计的读数，单次测量的工作磁偶极矩示值依据测试的方式按公式（1）计算。

先将试样置于探测线圈径向与轴向的中心位置，与探测线圈同轴。然后将磁通积分器置零，再将试样从探测线圈中抽拉至一段距离之外的位置，该位置应保证试样与探测线圈之间产生的磁耦合可忽略不计，记录磁通积分器的读数，由公式（1）计算磁偶极矩。为消除系统误差，也可将试样极性反转180°，按照上述步骤再测一次，两次取平均值。

j=??/R

式中：

j——磁偶极矩，单位为韦伯米，Wb?m）；

??——试样在探测线圈中抽拉出时，磁通变化量，单位为韦伯，Wb；

R?——探测线圈常数，磁场强度与线圈电流之比R?=H/I，单位为每米，m

7.2.3磁偶极矩稳定度

在稳定度考察期内，样品在不受异常磁场、温度、振动、冲击或机械力影响的环境下，其稳定度按公式（2）计算：

（2）

式中：

jA——相邻两次校准工作磁偶极矩示值的相对变化量；

j——样