JJF(鄂) 116-2024 磁屏蔽室校準(zhǔn)規(guī)范

湖北省地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF（鄂）1162024磁屏蔽室校準(zhǔn)規(guī)范CalibrationSpecificationofMagneticShieldingEnclosures2024-05-14發(fā)布 2024-09-01實(shí)施湖 北 省 市 場(chǎng) 監(jiān) 督 管 理 局發(fā)布JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-2024磁屏蔽室校準(zhǔn)規(guī)范JJF（鄂）116—2024CalibrationSpecificationofMagneticShieldingEnclosuresJJF（鄂）116—2024歸口單位：湖北省市場(chǎng)監(jiān)督管理局本規(guī)范起草人：周昌劍（國(guó)防科技工業(yè)弱磁一級(jí)計(jì)量站）裴華剛（國(guó)防科技工業(yè)弱磁一級(jí)計(jì)量站）肖磊（國(guó)防科技工業(yè)弱磁一級(jí)計(jì)量站）程華富（國(guó)防科技工業(yè)弱磁一級(jí)計(jì)量站）趙文純（國(guó)防科技工業(yè)弱磁一級(jí)計(jì)量站）覃維（國(guó)防科技工業(yè)弱磁一級(jí)計(jì)量站）逄路軍（國(guó)防科技工業(yè)弱磁一級(jí)計(jì)量站）JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-2024II目 錄引言 （II）1 范圍 （1）引用文件 （1）術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位 （1）4 概述 （2）計(jì)量特性 （2）內(nèi)部剩磁 （2）屏蔽系數(shù) （2）磁場(chǎng)噪聲 （2）校準(zhǔn)條件 （3）環(huán)境條件 （3）測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其它設(shè)備 （3）校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 （4）校準(zhǔn)項(xiàng)目 （4）校準(zhǔn)方法 （4）校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) （8）復(fù)校時(shí)間間隔 （8）附錄A 測(cè)量不確定度評(píng)定示例 （9）附錄B 校準(zhǔn)原始記錄格式 附錄C 校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式 （13）JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-2024IIII引 言JJF1071《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則》、JJF1001《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》和JJF1059.1《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范為首次發(fā)布。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202411磁屏蔽室校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于對(duì)新制造的、新購(gòu)置的、使用中和修理后的最大屏蔽系數(shù)不超過(guò)120dB（1120dB1kHz～100kHz的校準(zhǔn)可參照?qǐng)?zhí)行。引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJF1013-1989磁學(xué)計(jì)量常用名詞術(shù)語(yǔ)及定義凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于該規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)范。術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位JJF1013-1989界定的及以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本規(guī)范。magneticshieldingenclosures磁屏蔽室是由高導(dǎo)磁材料制成的腔體壁與其所包圍的空間形成并聯(lián)磁路，在設(shè)計(jì)的限定范圍內(nèi)形成近零磁空間，用于屏蔽恒定磁場(chǎng)及交變磁場(chǎng)。internalresidualmagneticfield磁屏蔽室內(nèi)部剩余的磁感應(yīng)強(qiáng)度。單位為納特（nnshieldingcoefficient沒(méi)有屏蔽體時(shí)接收到的磁場(chǎng)值與在屏蔽體內(nèi)接收到的磁場(chǎng)值的比值，即磁場(chǎng)發(fā)射系統(tǒng)與磁傳感器之間存在屏蔽體以后造成的插入損耗。屏蔽系數(shù)是衡量磁屏蔽室屏蔽外磁場(chǎng)的能力的參量。屏蔽系數(shù)一般用分貝形式表示。單位為分貝（dBS表示。magneticnoise磁場(chǎng)噪聲是指磁屏蔽室內(nèi)部干擾磁場(chǎng)強(qiáng)度。一般用交變磁傳感器輸出的隨機(jī)變化量體現(xiàn)，與測(cè)量時(shí)間和采樣率有關(guān)。磁場(chǎng)噪聲可用峰峰值、功率譜密度等方式表示。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202422（n,P特每根號(hào)赫茲（nT/Hz1/2@××Hz）BN,PSD表示。概述磁屏蔽室是由高導(dǎo)磁材料（坡莫合金、硅鋼等）制作成閉合的腔體。外部干擾磁場(chǎng)的磁通量絕大部分會(huì)沿著高導(dǎo)磁材料制成的腔體壁通過(guò)，進(jìn)入腔體內(nèi)部的磁通量很少，這樣就在腔體內(nèi)部一定范圍內(nèi)形成近零磁空間，用于屏蔽恒定磁場(chǎng)及交變磁場(chǎng)。磁屏蔽室按照材料分類(lèi)主要有坡莫合金磁屏蔽室、硅鋼磁屏蔽室、純鐵磁屏蔽室及各種材料相互組合建造的磁屏蔽室。磁屏蔽室一般有長(zhǎng)方體、近似球體或橢球體等形狀。1計(jì)量特性內(nèi)部剩磁一般為3nT～300nT。屏蔽系數(shù)0～120dB（10～1k最大允許誤差±（3～10）dB。磁場(chǎng)噪聲20/1/2～10n//（10～1k。200～100n（101kz注：以上指標(biāo)不是用于合格性判斷，僅供參考。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202433校準(zhǔn)條件環(huán)境條件環(huán)境條件及其要求如下：a)環(huán)境溫度：10℃～30℃。80%。10n/1/2（10～1k。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其它設(shè)備測(cè)量所用儀器設(shè)備應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)檢定（或校準(zhǔn)）合格，并處于有效期內(nèi)。磁通門(mén)磁強(qiáng)計(jì)a）測(cè)量范圍：1nT～300b）最大允許誤差：±1nT。磁場(chǎng)發(fā)射系統(tǒng)a）磁場(chǎng)范圍：1μT～100μT；b）頻率范圍：10Hz～1c）穩(wěn)定度：1%@30min；d）最大允許誤差：±1%。交變磁傳感器磁場(chǎng)測(cè)量范圍：100fT～100μT；頻率范圍：10Hz～1kHz；轉(zhuǎn)換系數(shù)最大允許誤差：±5%；1/3。動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀（或具有頻譜分析功能的數(shù)據(jù)采集器）a）電壓測(cè)量范圍：±10V；b）工作頻率：10Hz～1kHz；）功率譜密度最大允許誤差：±（1010n。鋼卷尺a）測(cè)量范圍：5m；b）準(zhǔn)確度等級(jí)：Ⅱ級(jí)。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202444校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目表1 校項(xiàng)一序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)方法條款1內(nèi)部剩磁7.2.12屏蔽系數(shù)7.2.23磁場(chǎng)噪聲7.2.3校準(zhǔn)方法內(nèi)部剩磁726個(gè)點(diǎn)，共72對(duì)于帶消磁系統(tǒng)的磁屏蔽室，按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行消磁。磁通門(mén)磁強(qiáng)計(jì)探頭固定在測(cè)量支架上，探頭敏感區(qū)與校準(zhǔn)點(diǎn)位置重合。定義工作坐標(biāo)系，X軸大致對(duì)準(zhǔn)為地磁南北方向，YZ軸對(duì)準(zhǔn)為垂直方向。先將磁軸大致對(duì)準(zhǔn)南北方向，記錄磁通門(mén)磁強(qiáng)計(jì)輸出的磁感應(yīng)強(qiáng)度值Bnx+。將磁強(qiáng)計(jì)的X軸調(diào)轉(zhuǎn)180°錄磁感應(yīng)強(qiáng)度值Bnx-。按照公式（1）計(jì)算南北方向磁感應(yīng)強(qiáng)度值Bnx。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202455BnxBnxBnx

（1）式中：Bnx——第一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)南北方向磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值，nT；Bnx+——第一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)南北方向正向磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值，nT；Bnx-——第一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)南北方向負(fù)向磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值，nT。ZBny+Bny-Bnz+Bnz-。i）按公式（2）、（3）分別計(jì)算該校準(zhǔn)點(diǎn)東西方向、垂直方向的內(nèi)部剩磁。BnyBnyBny

（2）BnzBnzBnz

（3）式中：Bny、Bnz——第一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)東西方向、垂直方向磁感應(yīng)強(qiáng)度，nT；B2Bnx ny nz2B2Bny+、Bnz+——第一個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)東西方向、垂直方向正向磁感應(yīng)強(qiáng)度，nT；Bny-、B2Bnx ny nz2B2Bn

（4）k）在其它校準(zhǔn)點(diǎn)重復(fù)c）～j）步驟測(cè)量，取最大值作為屏蔽室內(nèi)部剩磁。屏蔽系數(shù)10Hz100Hz1b）按照下圖3搭建校準(zhǔn)裝置，將交變磁傳感器固定在測(cè)試支架上，并使交變磁傳感器的磁軸與磁場(chǎng)發(fā)射系統(tǒng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向在同一直線上，交變磁傳感器的探頭與磁場(chǎng)發(fā)射系統(tǒng)端面相距20cm+L（L為墻體厚度）。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202466圖3測(cè)試裝置示意圖（無(wú)屏蔽）10μTB0。按照下圖410的磁場(chǎng)方向一致，磁場(chǎng)發(fā)射系統(tǒng)放置在磁屏蔽室外部，距離外墻表面10cm。圖4測(cè)試裝置示意圖（有屏蔽）磁場(chǎng)發(fā)射系統(tǒng)選定第一個(gè)頻率點(diǎn)并設(shè)置相同的激勵(lì)電流產(chǎn)生不小于10μT強(qiáng)度，記錄交變磁傳感器的讀數(shù)B1。按公式（5）計(jì)算屏蔽系數(shù)。S

（5）式中：JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202477S——屏蔽系數(shù)，dB，B0——無(wú)屏蔽時(shí)交變磁傳感器輸出的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值，nT；B1——有屏蔽時(shí)交變磁傳感器輸出的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值，nT。（5）系數(shù)。h)屏蔽系數(shù)的誤差為標(biāo)稱(chēng)值和測(cè)量值的差值，其中標(biāo)稱(chēng)值是說(shuō)明書(shū)給定的值。磁場(chǎng)噪聲將交變磁傳感器探頭放置在磁屏蔽室工作區(qū)中心位置，如下圖5所示；圖5磁場(chǎng)噪聲測(cè)試布局圖定義工作坐標(biāo)系，X軸為地磁南北方向，Y軸為地磁東西方向，Z軸為垂直方向；10Hz、100Hz1kHz；根據(jù)選定的頻率，設(shè)置動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀的采樣率和采樣時(shí)間；（地磁南北方向X方向Y軸、垂直方向Z軸）的內(nèi)部磁場(chǎng)噪聲峰峰值BN,PP或功率譜密度噪聲BN,PSD。BN,PP或功率譜密度噪聲BN,PSD。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202488校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書(shū)（報(bào)告）上反應(yīng)，校準(zhǔn)證書(shū)（報(bào)告）應(yīng)至少包括以下信息：標(biāo)題，如“校準(zhǔn)證書(shū)”；實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)和地址；進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)（如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同；證書(shū)或報(bào)告的唯一性標(biāo)識(shí)（如編號(hào)e）客戶的名稱(chēng)和地址；被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；期；如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明；j）本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明；校準(zhǔn)環(huán)境的描述；校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明；對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明；校準(zhǔn)證書(shū)和校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)；校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明；未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書(shū)或報(bào)告的聲明。B，校準(zhǔn)證書(shū)（報(bào)告）C9復(fù)校時(shí)間間隔建議復(fù)校時(shí)間間隔為一般不超過(guò)36個(gè)月。送校單位也可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-202499附錄A測(cè)量不確定度評(píng)定示例磁屏蔽室內(nèi)部剩磁測(cè)量不確定度評(píng)定內(nèi)部剩磁校準(zhǔn)不確定度評(píng)定測(cè)量模型

（A.1）BnxBnxBnx式中：Bnx——磁屏蔽室的X軸方向內(nèi)部剩磁，nT；Bnx+——正向磁強(qiáng)計(jì)輸出的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，nT；Bnx-——反向磁強(qiáng)計(jì)輸出的磁感應(yīng)強(qiáng)度值，nT。不確定度來(lái)源u1。u2。u3。標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定u110A.1。表A.1磁通門(mén)磁強(qiáng)計(jì)重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)第i次測(cè)量12345678910測(cè)量值Bn/nT77.176.276.977.076.876.578.578.776.277.5單次測(cè)量時(shí)，由測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量為：∑ ni ninBB2i1 n1∑ ni ninBB2i1 n1JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-20241010u2磁通門(mén)磁強(qiáng)計(jì)允許誤差為±1k

3，則由磁通門(mén)磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量引入的不確定度分量為：

13u213

0.60nTu3根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，磁軸對(duì)準(zhǔn)誤差一般不超過(guò)1°，取磁屏蔽室內(nèi)部剩磁算數(shù)平均值77.1nT，假設(shè)其服從均勻分布，則由磁軸不平行引入的不確定分量為：1cos177.13u3= 0.01nT3不確定度分量一覽表不確定度分量一覽表見(jiàn)表A.2。表A.2 不定分覽表不確定度分量不確定度來(lái)源評(píng)定方法分布類(lèi)型k值uiu1測(cè)量重復(fù)性A正態(tài)分布/0.82nTu2磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量誤差B均勻分布30.60nTu3磁軸不平行B均勻分布30.01nT合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量獨(dú)立不相關(guān)，并考慮影響量，則相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u2u2u2u21 2 3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度取包含因子k=2，計(jì)算擴(kuò)展測(cè)量不確定度：Uku2nTJJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-20241111附錄B磁屏蔽室校準(zhǔn)原始記錄格式內(nèi)部剩磁測(cè)試點(diǎn)1234567X軸正向磁場(chǎng)Bnx+/nTX軸反向磁場(chǎng)Bnx-/nTX軸剩磁Bnx/nTY軸正向磁場(chǎng)Bny+/nTY軸反向磁場(chǎng)Bny-/nTY軸剩磁Bny/nTZ軸正向磁場(chǎng)Bnz+/nTZ軸反向Bnz-/nTZ軸剩磁磁場(chǎng)Bnz/nT內(nèi)部剩磁磁場(chǎng)Bn/nT測(cè)量不確定度U，k=2屏蔽系數(shù)頻率f/Hz無(wú)屏蔽磁感應(yīng)強(qiáng)度B0/nT有屏蔽磁感應(yīng)強(qiáng)度B1/nT屏蔽系數(shù)S/dB測(cè)量不確定度U，k=2JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-20241212磁場(chǎng)噪聲峰峰值方向頻率f/Hz磁場(chǎng)噪聲峰峰值BN,PP/nT測(cè)量不確定度U，k=2X軸Y軸Z軸磁場(chǎng)噪聲功率譜密度方向頻率f/Hz磁場(chǎng)噪聲功率譜密度BN,PSD/nT測(cè)量不確定度U，k=2X軸Y軸Z軸JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-2024XXX頁(yè)13附錄C證書(shū)編號(hào)XXXXXX-XXXX<校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說(shuō)明>校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的評(píng)估和表述均符合JJF1059.1的要求。校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點(diǎn)：溫 度℃地 點(diǎn)相對(duì)濕度%其 它：校準(zhǔn)所使用的主要測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：名 稱(chēng)測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)證書(shū)編號(hào)證書(shū)有效期至(YYYY-MM-DD)JJF（鄂）116-2024JJF（鄂）116-2024XXX頁(yè)14證書(shū)編號(hào)XXXXXX-XXXX（校準(zhǔn)項(xiàng)目及校準(zhǔn)結(jié)果）1（校準(zhǔn)項(xiàng)目及校準(zhǔn)結(jié)果）1內(nèi)部剩磁2屏蔽系數(shù)3磁場(chǎng)噪聲峰峰值剩