山西省地方计量技术规范
JJF(晋)118-2025
热封仪校准规范
Calibration Specification for
Heat Sealing Tester
2025-06-20 发布2025-09-01 实施
山西省市场监督管理局发布
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归口单位:山西省市场监督管理局
主要起草单位:晋中市综合检验检测中心
参加起草单位:山西省检验检测中心(山西省标准计量技术
研究院)
本规范由山西省市场监督管理局负责解释
热封仪校准规范
Calibration specification for
Heat Sealing Tester
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本规范主要起草人:
秦建梅(晋中市综合检验检测中心)
侯美桃(晋中市综合检验检测中心)
闫翔(山西省检验检测中心(山西省标准计量技术
研究院))
参加起草人:
宋超(晋中市综合检验检测中心)
王立栋(晋中市综合检验检测中心)
苏三晶(晋中市综合检验检测中心)
常宗英(晋中市综合检验检测中心)
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I
目录
引言…………………………………………………………………………………II
1 范围……………………………………………………………………………………1
2 引用文件………………………………………………………………………………1
3 术语和计量单位………………………………………………………………………1
4 概述……………………………………………………………………………………2
5 计量特性………………………………………………………………………………2
6 校准条件………………………………………………………………………………3
6.1 环境条件……………………………………………………………………………3
6.2 测量标准及其他设备………………………………………………………………3
7 校准项目和校准方法…………………………………………………………………3
7.1 校准项目……………………………………………………………………………3
7.2 校准方法……………………………………………………………………………3
8 校准结果表达…………………………………………………………………………7
9 复校时间间隔…………………………………………………………………………7
附录A 原始记录格式(参考格式)…………………………………………………… 8
附录B 校准证书内页格式(参考格式)………………………………………………11
附录C 温度偏差测量不确定度评定示例……………………………………………12
附录D 压力示值误差测量不确定度评定示例………………………………………14
附录E 时间偏差测量不确定度评定示例……………………………………………17
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II
引言
JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001-2011《通用计量术语及
定义》和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作
的基础性系列文件。
本规范为首次发布。
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1
热封仪校准规范
1 范围
本规范适用于温度测量范围为(室温~300)℃、压力测量范围为(0~1)MPa、时
间测量范围为(0~1000)s 的热封仪的校准。
2 引用文件
本规范引用了以下文件:
JJG 52-2013《弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表》
JJF 1101-2019《环境试验设备温度、湿度参数校准规范》
JJF 2195-2025《秒表校准规范》
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
3.1 术语
3.1.1 温度偏差temperature deviation
热封仪在温度稳定状态下,所有测量点实测温度平均值与设定温度值之差值。
[来源:JJF 1101-2019 3.4 ,有修改]
3.1.2 温度波动度temperature fluctuation
热封仪在温度稳定状态下,在规定的时间间隔内,任一测量点温度随时间的变化量。
[来源:JJF 1101-2019 3.6 ,有修改]
3.1.3 温度均匀度temperature uniformity
热封仪在温度稳定状态下,在规定时间内,每次测试中实测最高温度与最低温度之
差的算术平均值。
[来源:JJF 1101-2019 3.8 ,有修改]
3.1.4 热封压力示值误差pressure error of indication
热封仪各校准点压力示值误差的最大值。
3.1.5 热封时间偏差time deviation
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2
热封仪热封实测时间平均值与设定值之差值。
3.2 计量单位
温度单位为℃。
压力单位为kPa。
时间单位为s。
4 概述
热封仪是进行包装热合强度检测的配套设备。采用热压封口法,将待封试样置于上
下热封头之间,压力控制单元根据预设压力对试样施压,热封控制单元根据预设温度使
热封头升温至所需温度,通过时间控制单元控制作用时间。主控电路单元(显示界面)
可进行参数设定、数据采集并实时显示各参数,在预先设定的温度、压力和时间下,完
成对试样的封口。其工作原理如图1 所示。
热封控制单元
气压源压力控制单元
主控电路单元
(显示界面)
时间控制单元
图1 热封仪工作原理图
热封仪一般由操作面板、上下封头、气缸、脚踏开关、配套气压源等组成,其组成
结构如图2 所示。
图2 热封仪结构示意图
5 计量特性
5.1 温度偏差
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3
不超过±2.0 ℃
5.2 温度均匀度
不超过2.0 ℃
5.3 温度波动度
不超过±1.0 ℃ / 30 min
5.4 热封压力示值误差
不超过±1.0 %FS
5.5 热封时间偏差
10 min 内不超过±0.5 s
注:以上指标仅供参考,不做合格性判定标准
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 环境温度:(15~35)℃。
6.1.2 相对湿度:不大于85%。
6.2 测量标准及其他设备
测量标准器及其他设备见表1
表1 测量标准器及其他设备
序号设备名称技术要求用途备注
1 表面温度计
测量范围:(0~300)℃;
MPE:±0.5 ℃;分辨力不低于0.1℃
温度测量
也可选用技
术要求相当
的其他测量
标准
2 精密压力表测量范围:(0~1)MPa;不低于0.25 级压力测量
3 压力发生器压力范围:(0~1)MPa 压力源
3 电子秒表
测量范围:(0~1000)s;MPE:±0.07s/10min;
分辨力不低于0.01 s
时间测量
7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
校准项目包括温度偏差、温度均匀度、温度波动度、热封压力示值误差、热封时间
偏差。
7.2 校准方法
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4
7.2.1 外观及功能检查
7.2.1.1 外观与显示功能检查
热封仪的名称、型号、制造厂名、商标、出厂编号等信息应齐全;检查热封仪,外
观应完好,无影响正常工作的机械损伤,通电后开关、按键应能正常工作,显示的温度、
压力、时间等信息应清晰完整。
7.2.1.2 加热与控温功能检查
通电开机后,可按用户要求设置热封仪的上封、下封温度,也可将上封、下封温度
均设置为150 ℃。达到设定温度后,3min 内温度变化应在设定温度±1 ℃之间。
7.2.2 温度校准
7.2.2.1 校准点选择
通常选择用户常用的温度点进行,也可选择设备温度使用范围的下限、上限和中间
点。
7.2.2.2 测量点位置
上、下封头各取3 个测量点,分别位于上、下封头恒温块长度方向的中间和两端,
两端测量点与恒温块边缘距离应不超过整个恒温块长度的1/6,各测量点均位于恒温块
宽度方向的几何中心。测量布点图如图3 所示。
A1 01 B1
A2 02 B2
图3 上封、下封测量点分布图
7.2.2.3 校准方法
温度偏差、温度均匀度、温度波动度的校准可同时进行。
按照7.2.2.2 规定布放温度传感器,设定热封仪上封、下封温度点,开启运行。温
度到达稳定状态后,开始记录各测量点温度,记录时间间隔为2min,30min 内共记录
16 组数据。也可根据设备运行状况和用户校准需求确定时间间隔和数据记录次数,并
在原始记录和校准证书中进行说明,记录不少于16 组数据。
7.2.2.4 数据处理
1)温度偏差
热封仪温度稳定状态下,所有测量点实测温度平均值与设定温度值之差值为温度偏
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5
差。按公式(1)所示进行计算。
t t ts (1)
式中: t——热封仪上/下封的温度偏差,℃;
t ——标准器实际测量热封仪上/下封所有测量点的算术平均值,℃;
s t ——热封仪上/下封温度设定值,℃。
2)温度均匀度
热封仪温度稳定状态下,上/下封各测量点30min 内,每次测量中实测最高温度与
最低温度之差的算术平均值,作为上/下封温度均匀度测量结果。按公式(2)所示进行
计算。
t t t n
n
i
i i /
1
u max min
(2)
式中: u t ——热封仪上/下封温度均匀度,℃;
imax t ——上/下封各测量点在第i 次测得的最高温度,℃
imin t ——上/下封各测量点在第i 次测得的最低温度,℃。
n ——测量次数。
3)温度波动度
热封仪温度稳定状态下,上/下封各测量点30min 内,实测最高温度与最低温度之
差的一半,冠以“±”号,取上/下封全部测量点中变化量的最大值作为上/下封温度波
动度校准结果。按公式(3)所示进行计算。
max / 2 f jmax jmin t t t (3)
式中: f t ——热封仪上/下封温度波动度,℃;
jmax t ——上/下封测量点j在n次测得的最高温度,℃;
jmin t ——上/下封测量点j在n次测得的最低温度,℃。
7.2.3 压力示值误差校准
7.2.3.1 校准点选择
通常选择热封仪压力表20%、40%、60%、80%、100%量程点进行校准,也可根据用
户需求选择常用压力点。
7.2.3.2 校准方法
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压力示值误差校准采用精密压力表示值与被校热封仪压力表示值直接比较的方法,
压力校准连接如图4 所示。
图4 压力校准连接示意图
将热封仪气路与空气压缩机气路连接管断开,按图4 所示接入压力发生器和精密压
力表,在“参数设置”中选择“校验”选项进入压力校验状态,按“试验”键,上封头
落下。校准时,从零点开始均匀缓慢的升压至第一个校准点,待压力稳定后读取精密压
力表和被校热封仪压力示值并记录,如此依次在所选的校准点进行校准直至测量上限。
停止加压,保持3min,再依次逐点进行降压校准直至零点。
7.2.3.3 数据处理
被标P P P (4)
式中:ΔP——被校压力表在各校准点上的示值误差,kPa;
P 被——各校准点热封仪压力示值,kPa;
P 标——各校准点标准器的压力值,kPa。
取各校准点示值误差绝对值最大值作为热封压力示值误差的校准结果。
7.2.4 热封时间偏差校准
7.2.4.1 校准点选择
通常根据用户需求选择常用时间设定点,用户无要求时也可选择10s 设定点进行校
准。
7.2.4.2 校准方法
设定试验时间,启动试验,同时用电子秒表进行计时,连续重复测量3 次,记录电
子秒表测得数值。电子秒表三次实测时间平均值与设定时间值之差值即为时间偏差。
7.2.4.3 数据处理
s T T m (5)
式中:δ——热封时间偏差,s;
压力连接管
精密压力表热封仪压力表
压力发生器
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m T ——标准器三次实测时间的平均值,s。
Ts——仪器设定值,s;
8 校准结果表达
校准证书应至少包括以下信息:
a)标题“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应用有关时,应说明被校对象的接
收日期;
h)如果与校准结果的有效性或应用有关时,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;
I)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。
9 复校时间间隔
复校时间间隔建议为1 年。
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所
决定的,因此,送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。
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附录A
原始记录格式(参考格式)
证书编号:
送校单位
制造单位
型号规格器具编号
测量范围
温度℃ 相对湿度%
校准地点校准日期
校准依据
校准所使用的主要计量器具
名称型号规格出厂编号
不确定度/准确度等
级/最大允许误差
证书编号有效期至
校准结果
见续表
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续表
A.1 温度偏差、温度均匀度、温度波动度单位/℃
温度校准点次数
测点位置标准器实测温度值
温度偏差
温度偏差
测量不确定度
A 0 B U(k=2)
上封:
1
2
3
4
5
……
……
……
15
16
下封:
1
2
3
4
5
……
……
……
15
16
上封温度均匀度下封温度均匀度
上封温度波动度下封温度波动度
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A.2 压力示值误差单位/kPa
压力校准点
被校仪器示值
示值误差
最大
示值误差
压力示值误差
测量不确定度
升压降压U(k=2)
A.3 时间偏差单位/s
时间校准点标准器实测示值实测平均值时间偏差
时间偏差测量不确
定度U(k=2)
校准员: 核验员:
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附录B
校准证书内页格式(参考格式)
B.1 温度偏差、温度均匀度、温度波动度单位/℃
校准参数上封温度校准下封温度校准
校准点
温度偏差
温度均匀度
温度波动度
温度偏差测量不确定度U (k=2)
B.2 压力示值误差单位/kPa
压力示值误差测量不确定度U (k=2)
B.3 时间偏差单位/s
校准点时间偏差测量不确定度U (k=2)
第×页共×页
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附录C
温度偏差测量不确定度评定示例
C.1 概述
C.1.1 测量依据:依据《热封仪校准规范》。
C.1.2 环境条件:温度(22.1~23.4)℃,相对湿度45.5 %。
C.1.3 测量标准:表面温度计,测量范围(-30~300)℃,分辨力0.01℃,扩
展不确定度U =0.3℃, k=2。
C.1.4 被测对象:热封仪,型号HST-h3。热封温度(室温~300)℃,温度显示
分辨力0.1℃。
C.1.5 测量方法:
按图3 布放温度传感器,设定热封仪上封、下封温度校准点,开启运行。
当温度达到稳定状态后,开始记录上封、下封各测量点温度,记录时间间隔为
2min,30min 内共记录16 组数据。
计算上封所有测量点30min 内实测温度平均值与上封设定温度的差值为上
封温度偏差;计算下封所有测量点30min 内实测温度平均值与下封设定温度的
差值为下封温度偏差。
C.2 测量模型
上封温度偏差计算公式
t t ts
式中: t——热封仪上封温度偏差,℃;
t ——所有测量点实测上封温度的平均值,℃;
s t ——热封仪上封温度设定值,℃。
C.3 不确定度来源
1)被测对象测量重复性引入的不确定度分量。
2)标准器显示分辨力引入的不确定度分量。
3)标准器测量不确定度引入的不确定度分量。
由于上封温度偏差与下封温度偏差不确定度来源和数值相同,因此本规范
只以上封温度偏差为例进行不确定度评定。
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C.4 标准不确定度评定
C.4.1 被测对象测量重复性引入的标准不确定度1 u
以上封温度150℃为校准点重复测量10 次,10 次重复测量的实验标准偏差
s(t) 0.043℃。
热封仪温度显示分辨力为0.1℃,其引入的不确定为0.029℃,小于测量重
复性引入的标准不确定度分量,因此( ) 0.043℃ 1 u s t 。
C.4.2 标准器分辨力引入的标准不确定2 u
表面温度计分辨力0.01℃,区间半宽为0.005℃,服从均匀分布,则分辨
力引入标准不确定分量0.0029℃ 2 u 。
C.4.3 标准器的测量不确定度引入的标准不确定度3 u
表面温度计校准结果的扩展不确定为:U =0.3 ℃;k=2。则:
℃
℃ 0.150
2
0.3
3
k
u U
C.5 标准不确定度汇总表
标准不确定度汇总表见表C.1 。
表C.1 标准不确定度汇总表
标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度i c ( ) i i c u x
1 u 被测对象测量重复性0.043 ℃ -1 -0.043 ℃
2 u 标准器显示分辨力0.0029 ℃ 1 0.0029 ℃
3 u 标准器的测量不确定度0.150 ℃ 1 0.150 ℃
C.6 合成标准不确定度
以上三项标准不确定度分量互不相关,相互独立。合成标准不确定度:
2 ( 0.043)2 (0.0029)2 (0.150)2 0.16℃
3
2
2
2
1 u u u u c
C.7 扩展不确定度
取k 2,则扩展不确定度为: 2 0.32℃ 0.4℃ c U u
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附录D
压力示值误差测量不确定度评定示例
D.1 概述
D.1.1 测量依据:依据《热封仪校准规范》。
D.1.2 环境条件:温度(22.1~23.4)℃,相对湿度45.5 %。
D.1.3 测量标准:智能压力校验仪,测量范围(0~1)MPa。准确度等级:0.05
级,分辨力0.1kPa。手动压力校验台(气压源),测量范围(-0.05~6)MPa。
D.1.4 被测对象:热封仪,型号HST-h3。热封压力(0.05~0.7) MPa,显示分辨
力0.1kPa。
D.1.5 测量方法:
压力示值误差校准是采用标准器示值与被检热封仪压力表的示值直接比较
的方法,按图3 压力校准连接示意图将标准器与被检热封仪压力表连接,以热
封压力量程的60%(0.42MPa)校准点为例开展校准。校准点热封仪压力示值与
标准器压力值的差值,为该校准点的压力示值误差,取各校准点示值误差绝对
值最大值作为热封压力示值误差的校准结果。
D.2 测量模型:
D.2.1 数学模型
被标P P - P
式中:ΔP——热封仪压力计的示值误差,kPa;
P 被——各校准点热封仪压力示值,kPa;
P 标——各校准点标准器的压力值,kPa。
取各校准点示值误差绝对值最大值作为热封压力示值误差的校准结果。
D.2.2 灵敏系数
1 1
被P
c P
1 2
标P
c P
D.3 测量不确定度来源
1)被测对象测量重复性引入的不确定度。
2)标准器显示分辨力引入的不确定度。
3)标准器最大允许误差引入的不确定度。
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D.4 标准不确定度的评定
D.4.1 被测对象测量重复性引入的标准不确定度1 u
对热封仪压力表60%量程处即0.42 MPa 点进行校准,重复测量10 次。10
次重复测量的实验标准偏差s(P) 0.097 kPa。
被测热封仪压力显示分辨力为0.1 kPa,按照均匀分布处理,其引入的不
确定为0.029 kPa , 小于测量重复性引入的标准不确定度, 因此
( ) 0.097 1 u s P kPa。
D.4.2 标准器分辨力引入的标准不确定度2 u
标准器精密压力表读数分辨力0.1 kPa,按照均匀分布处理,则:
0.29*0.1kPa 0.029 kPa 2 u
D.4.3 标准器最大允许误差引入的标准不确定度3 u
标准器的最大允许误差为0.05 %。按照均匀分布处理,取k 3,则:
0.202kPa
3
0.05%*0.7MPa
3 u
D.5 标准不确定度汇总表
标准不确定度汇总表见表D.1。
表D.1 标准不确定度汇总表
标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度i c ( ) i i c u x
1 u 被测对象测量重复性0.097 kPa 1 0.097 kPa
2 u 标准器分辨力0.029 kPa -1 -0.029 kPa
3 u 标准器最大允许误差0.202 kPa -1 -0.202 kPa
D.6 合成标准不确定度
以上三项标准不确定度分量互不相关,相互独立。合成标准不确定度:
2 0.0972 ( 0.029)2 0.2022 0.221
3
2
2
2
1 u u u u c kPa
C.7 扩展不确定度
取包含因子k=2,则扩展不确定度 2 0.442 c U u kPa。
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相对扩展不确定度*100% 0.11%
420kPa
*100% 0.442kPa
420kPa rel U U 。
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附录E
时间偏差测量不确定度评定示例
E.1 概述
E.1.1 测量依据:依据《热封仪校准规范》。
E.1.2 环境条件:温度(22.1~23.4)℃,相对湿度45.5 %。
E.1.3 测量标准:电子秒表,MPE:±0.07s/10min,分辨力0.01℃。
E.1.4 被测对象:被测对象:热封仪,型号HST-h3。热封时间(0~999.99)s,
时间设定分辨力0.1s。
E.1.5 测量方法:开机实测,设定试验时间,启动试验,同时用标准器(电子秒
表)进行计时,连续重复测量3 次,记录标准器测得数值。标准器三次实测时间
平均值与设定时间值之差值即为时间偏差。
E.2.测量模型:
E.2.1 数学模型
T Ts m
式中:δ——热封时间偏差,s;
Ts
——仪器设定值,s;
m T ——标准器三次实测时间的平均值,s。
E.2.2 灵敏系数
1
m
1
T
c
1 2
s T
c
E.3 不确定度来源
1)被测对象测量重复性引入的不确定度
2)标准器显示分辨力引入的不确定度
3)标准器最大允许误差引入的不确定度
E.4 标准不确定度的评定
E.4.1 被测对象测量重复性引入的标准不确定度1 u
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以设定热封时间10s 为例,校准其时间偏差,进行10 次连续重复测量,10
次重复测量的实验标准偏差 0.017s m s T ,实际测量时以3 次测量的平均值作
为测量结果,故被测对象测量重复性引入的标准不确定度分量为:
0 .010 s
3
( ) ( m )
m s T s T
被测热封仪时间显示分辨力为0.1 s,按照均匀分布处理,引入的不确定
为0.029s,其值大于由测量重复性引入的标准不确定度,取较大者为被测对象
引入的不确定度,因此u 0.029s 1 。
E.4.2 标准器分辨力引入的标准不确定度2 u
标准器电子秒表读数分辨力0.01 s,按照均匀分布处理,则:
0.29*0.01s 0.0029 s 2 u
E.4.3 标准器最大允许误差引入的标准不确定度分量4 u
电子秒表最大允差为±0.07 s/10min,则10s 的最大允许误差为:
0.07*10/(10*60)=0.0012 s ,服从均匀分布,区间半宽a=0.0012 s,其引入
的标准不确定度为:
0.0007s
3 3 u a
E.5 标准不确定度汇总表
标准不确定度汇总表见表D.1。
表D.1 标准不确定度汇总表
标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度i c ( ) i i c u x
1 u 被测对象显示分辨力0.029 s -1 -0.029 s
2 u 标准器显示分辨力0.0029 s 1 0.0029 s
3 u 标准器最大允许误差0.0007 s 1 0.0007 s
E.6 合成标准不确定度
以上三项标准不确定度分量互不相关,相互独立。合成标准不确定度:
2 0.0292 0.0029 2 0.0007 2 0.029s
3
2
2
2
1 u u u u ( ) c
E.7 扩展不确定度的评定
JJF(晋)118-2025
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取包含因子k=2,则扩展不确定度U 2uc =0.058s ≈0.06s
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