JJF 2229-2025 质子磁强计校准规范 ,该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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资源简介
以下是《JJF 2229-2025 质子磁强计校准规范》的详细内容总结：
一、规范基本信息
- 规范名称：质子磁强计校准规范（Calibration Specification for Proton Magnetometers）
- 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
- 中国计量科学研究院
- 参加起草单位：中国地质大学（武汉）
- 首次发布：本规范为首次制定。
- 适用范围：磁场测量范围 (20~100) μT 的质子磁强计校准。
二、核心术语与定义
| 术语 | 符号 | 定义与单位 |
|---|---|---|
| 探头剩磁 | B_{\text{PR}} |
探头磁化导致的示值最大变化量，单位为纳特（nT）。 |
| 磁场噪声 | B_{\text{N,PP}}（峰-峰值）B_{\text{N,RMS}}（有效值） |
短时间内的随机变化量，单位纳特（nT）。 |
| 时漂 | \delta B_t |
示值随时间的缓慢变化，单位纳特（nT）。 |
| 梯度容限 | B_{\text{GT}} |
可正常工作的最大梯度磁场，单位为微特每米（μT/m）。 |
| 温漂 | C_{B T}（线性）\delta B_T（非线性） |
示值随温度的变化率（pT/℃）或最大变化量（nT）。 |
三、计量特性（参考指标）
- 探头剩磁：≤1 nT。
- 磁感应强度误差：±(0.3~3) nT（20~100 μT范围内）。
- 磁场噪声：
- 峰-峰值 ≤1 nT；
- 有效值 ≤0.3 nT。
- 时漂：≤3 nT。
- 梯度容限：≤10 μT/m。
- 温漂：
- 线性变化 ≤100 pT/℃；
- 非线性变化 ≤3 nT（全温度范围内）。
注：以上指标仅供参考，非合格性判定依据。
四、校准条件
- 环境条件：
- 温度：(15~25)℃；
- 相对湿度：≤80%；
- 电源：(220±22)V，(50±1)Hz。
- 测量标准设备：
设备类型 关键要求 标准磁强计 误差≤被校设备1/3，分辨力≥0.01 nT。 标准磁场复现系统 磁场均匀性≤0.1 nT，漂移≤被校时漂的1/3。 干扰磁场补偿系统 噪声校准波动≤10 pT，其他项目≤100 pT。 梯度磁场复现系统 梯度误差±0.1 μT/m，噪声≤被校设备噪声。 无磁恒温系统 温场均匀性≤3℃，磁场均匀性≤1 nT。
五、校准项目与方法
1. 探头剩磁（正反向法）
- 步骤：
- 在50 μT点复现标准磁场；
- 记录探头正向示值
B_+和反向180°示值B_-； - 计算：
B_{\text{PR}} = \frac{B_{+} - B_{-}}{2}。
2. 磁感应强度（替代法）
- 校准点：20 μT、30 μT、50 μT、70 μT、100 μT。
- 步骤：
- 用标准磁强计测量磁场值
B_0； - 替换为被校设备，记录示值
B_x； - 若剩磁较大，取正反向平均值
B_x = \frac{B_{x+} + B_{x-}}{2}； - 误差计算：
\Delta B = B_x - B_0。
- 用标准磁强计测量磁场值
3. 磁场噪声（干扰补偿法）
- 步骤：
- 在50 μT点复现稳定磁场；
- 记录≥10个连续示值
B_{x,i}； - 计算：
- 峰-峰值
B_{\text{N,PP}} = B_{x,\max} - B_{x,\min}； - 有效值
B_{\text{N,RMS}} = \sqrt{\frac{1}{n-1} \sum (B_{x,i} - \bar{B}_x)^2}。
- 峰-峰值
4. 时漂（直接测量法）
- 步骤：
- 在50 μT点保持恒定磁场；
- 以≤3分钟间隔记录≥20个示值；
- 计算：
\delta B_t = B_{t,\max} - B_{t,\min}。
5. 梯度容限（梯度递增法）
- 步骤：
- 在50 μT点复现恒定磁场；
- 以0.1 μT/m步进增加梯度，直至噪声超标（无梯度时噪声的3倍）；
- 记录最大允许梯度值。
6. 温漂（恒温法）
- 步骤：
- 在50 μT点保持磁场恒定；
- 按10℃间隔升温，每点保温≥30分钟；
- 计算：
- 线性温漂：最小二乘法拟合
C_{B T}； - 非线性温漂：
\delta B_T = B_{T,\max} - B_{T,\min}。
- 线性温漂：最小二乘法拟合
六、校准结果与证书
- 校准证书内容：
- 16项必填信息（如唯一性编号、环境条件、测量标准溯源说明等）；
- 具体校准结果及扩展不确定度（
k=2）。
- 原始记录格式：详见附录B（含探头剩磁、磁感应强度、噪声等数据表）。
- 证书内页格式：详见附录C（含校准结果、不确定度声明等）。
七、复校时间间隔
- 建议：12个月（送校单位可根据使用情况自主调整）。
八、附录内容
- 附录A：磁感应强度不确定度评定示例（以50 μT点为例，
U=0.4 \, \text{nT}）。 - 附录B：校准原始记录格式模板。
- 附录C：校准证书内页格式模板。
规范核心：首次系统规定了质子磁强计的校准方法、计量特性及不确定度评定，适用于地质勘探、地震监测等弱磁场测量领域的技术保障。
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