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砝碼磁化率檢測過程中的影響因素分析
時間：2019/8/21 11:12:20 點擊次數：9269
砝碼磁化率檢測過程中的影響因素分析：
在JJG99—2006中對砝碼磁性的要求，主要是通過兩個技術指標來控制的，即*大*化(磁化)強度和*大磁化率。磁化強度是表述材料物體，如砝碼，在沒有外界磁場中磁性狀態的參數。磁化率是指*種介質改變磁場的能力。砝碼的磁性主要是砝碼在量值傳遞過程中或用砝碼檢定**度等級電子天平時產生的作用力影響到檢測結果。只要砝碼的磁性滿足規程中的要求，那么砝碼和電子天平之間將不會引起值的變化，由砝碼磁性引起的不確定度的分量也可以忽略不計。砝碼磁化率計是通過測量砝碼在強磁鐵產生的磁場梯度中*受的磁力值，通過計算公式來確定砝碼的磁化率和磁化強度。采用這種砝碼，磁化率計的測量體積限制在磁鐵附近垂直上方工作面的*定范圍內，對于*些大的砝碼，有必要讓砝碼在多個位置上進行測量。當前*使用的磁化率計只有兩個型號規格，兩種產品的外觀結構不*樣，但是它們的磁化率測量方法和軟件計算方法都是*樣的。下面就砝碼磁化率測量過程及數據計算和操作過程中應注意的問題做*個分析。磁化率計應放在*個穩定防震的工作平臺上，由于磁化率計內部都有*臺超微量質量比較儀，因此，對實驗室的環境要求比較*；另外，在磁化率計周圍不能有大塊的鐵磁性物質和干擾磁場，實驗員在作檢測時，應避免身上帶有鐵質的物品，坐的凳子是木制的，夾砝碼*用的鑷子也必須是無磁的，要盡量避免環境干擾對強磁鐵產生的磁場，如不注意以上問題，將直接影響到測量的*性。做完*切準備工作后，就可進入測量過程。*先要確定被測砝碼的*度等級和砝碼底部與標準磁鐵中心之間的距離(Zo)。進行磁性測量時，被測砝碼將處于*個強磁場中，這樣，被測砝碼有被磁化的危險性。
在*建議中對不同等級的砝碼，*處的*大磁場強度有明確的規定：等砝碼為2kA／m；E2等砝碼為0．8kA／m；其他等級砝碼為0．2kA／m。為了降低*大磁場強度對被測砝碼的影響，有必要增大z0的距離。在*建議中，推薦的*小距離為20mm。塞多利斯產品zn的距離都大于20mm。測量過程中，由于受到周圍環境以及天平本身特性的影響，在磁性檢測過程中數據會有漂移現象產生。為了避免漂移對衡量結果的影響，建議在測量時采用ABBA或ABA的測量方法來提*測量的*度。下面以檢測*個標稱質量為500gF等級砝碼的磁性為例，分析砝碼磁性測量過程。*步：測量3個不同的參數(z。、Rh)，Zo=40．9ram，R=14．2mm，h=50．5mm；zn*砝碼底部到磁鐵中心的距離；R*砝碼的半徑；*砝碼的*度。*步：將磁化率計(電子天平部分)回零，將砝碼輕放在工作臺上，并且位于磁鐵(北*朝上)的正上方，待示值穩定后記錄下數值m取下砝碼等待示值穩定后記錄下空載數值，算出Zim按以上方法(ABA)連續測量3次，再分別計算出△m。：、△m。。，*后算出質量變化的平均值△m，確定力F1=-Am1×g；第三步：反轉磁鐵(北*朝下)連續測量3次，按*步的方法，計算出質量變化的平均值Am：，確定力第四步：將各個參數帶入下列公式中計算出砝碼磁化率和磁化強度。其中要注意：力F。對應的值是在磁鐵北*朝下時測得的，力F對應的值是在磁鐵北*朝上時測得的。磁化率：其中：…=×；。為磁常數(真空中的磁導率)：4盯×10*N／A：；：*化(磁化)強度t．L。M：Fb*zF—F其中：=，B髓是實驗室內大氣中磁場的垂直分量，依據海拔的不同其范圍也不同，其符號是北半球為正，南半球為負。試中的幾何修正因子和分別為：*×r*～墨)。]=27rxl+‘R／r【1+＼Rz~／zZ0o，I】。
從以上公式中可以看出影響磁『生結果的參數如表1：FRznZl可以由質量比較儀讀數算出可以由質量比較儀讀數算出被測砝碼半徑被測砝碼底部與標準磁鐵中心之間的距離被測砝碼頂部與標準磁鐵中心之間的距離(+h)其中：z。的測量有兩種方法；*種是幾何方法，即*先用長度工具測量從砝碼底面(或工作臺面)到磁鐵上表面之間的距離，再確定磁鐵中心的距離(測量出磁鐵的*度／2)，兩者相加即可得到的值；*中方法為質量測量的方法，是通過標準磁鐵與磁化率已知的樣塊之間的相互作用力反推出的值。使用*種方法時要注意，測量砝碼底面(或工作臺面)到磁鐵上表面之間的距離時要盡量輕推游標卡尺防止傷害超微量質量比較儀的傳感器，由于是用手來控制游標卡尺，產生較大誤差，*以要多次測量，算出其平均值才可得到*后的結果。以上兩種方法都可以用，但它們之間存在*定的偏差。現針對磁化率檢測結果出現負值進行分析。有*組標稱質量為500gF等級砝碼參數如表2：F從磁化率的計算公式{中可以看出，當砝碼磁化率符合規程要求時公式中Io×F…遠大于0．4XF，故可將0．4XF。忽略，公式就變化成=F，公式中F是正值，磁化率的符號就由F的正』口^』。max負決定，磁化率這個詞從定義上看應該是*個定量的詞，是沒有方向的，但在大量的實驗中，發現有少量的砝碼磁化率是負值，從公式中看，產生負值的原因是由的正負決定的。而F的正負又是F。和F決定的。當F和都是正值時，磁化率x肯定是正的；當F．和都是負值時，磁化率x肯定是負的；當F，和的值有正有負時，磁化率也會出現有正有負。
從物理學角度分析，當*種物質的磁化率>0時是順磁性物質(容易被磁化的物質)<0時是*磁性物質，砝碼通常采用金屬或合金制造，這些材料都是順磁性物質，故砝碼的磁化率≥0，當用磁化率計測得的砝碼磁化率<0時，應多次測量，檢查磁化率周圍的是否有強的外界磁場干擾和存在大量鐵磁性物質。*大*化(磁化)強度。有正負號，而*化強度的正負號也*是用于判斷磁性方向的，因此在我們判定砝碼磁性時，*般采用*值來判斷。在測砝碼磁性時應該注意幾個問題，初始磁力F是在強磁鐵N*向下(S*向上對準砝碼底部)時測得的，F：則是相反，在計算時*定要注意這點。我國用于生產**度砝碼的材料基本為JF1型不銹鋼和普通不銹鋼。JF1型不銹鋼材料的磁化率非常小；而普通不銹鋼的磁化率差異非常大。對于普通不銹鋼生產的砝碼，應該進行多次衡量，采用其平均值作為*終的結果是比較穩妥的方法。值得注意的是，*建議中推薦的磁化率計測量砝碼磁性的方法適用于lkg以下的砝碼，對于2kg以上的砝碼，在需要測量其磁性時。建議采用*斯計法，而不是磁化率法。
