НЭ РБ 4-00 Национальный эталон единицы магнитной индукции Тесла в диапазоне (0,05-2,0) Тл
BY
Загорский Иван Евгеньевич, тел. 8(017) 350 23 50, e-mail: lab1@iaph.bas-net.by
ИПФ НАН Беларуси
01.04.2024
Постановление Госстандарта № 7 от 31.03.2000 г., Постановление Госстандарта № 41 от 26.04.2024 № 41 (изменения)
EM.10.2.2.
Работоспособен
создание 1997-1999, модернизация 2022 - 2024
Организация-хранитель (наименование организации) |
краткое наименование организации-хранителя | Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси, (ИПФ НАН Беларуси) |
---|---|
юридический адрес | ул. Академическая, 16, 220072, г. Минск, Республика Беларусь |
телефон | +375 17 284-17-94 |
Используют национальный эталон в первую очередь при проведении градуировки, калибровки или поверки измерителей индукции постоянного магнитного поля (тесламетров, магнитометров и аналогичных приборов, находящихся в собственности Белорусской железной дороги, минских хлебозаводов, различных предприятий машиностроительной и металлургической отраслей промышленности, а также других белорусских организаций). В частности:
- для градуировки измерителей магнитных полей ИМП-1 и индикаторов остаточной намагниченности ИОН-4, выпускаемых ИПФ НАН Беларуси;
- для калибровки приборов ИОН-4, а также поверки или калибровки приборов ИМП-1 и ряда других средств измерений индукции постоянного магнитного поля, используемых различными белорусскими организациями.
Кроме того, национальный эталон часто используют для определения или проверки диапазонов и погрешности измерений, а также стабильности характеристик датчиков Холла. ИПФ НАН Беларуси применяет найиональный эталон при проведении научных исследований с целью модернизации существующих или разработки новых измерителей индукции постоянного магнитного поля.
Воспроизведение и передача единицы магнитной индукции с помощью эталона основаны на формировании постоянного магнитного поля с высокой степенью стабильности и однородности и его измерении с использованием явления резонансного поглощения энергии высокочастотного магнитного поля (ядерный магнитный резонанс) ядрами атомов рабочего вещества измерительного датчика. При этом регистрируется сигнал ЯМР, измеряется частота f электромагнитных колебаний, которая соответствует условиям резонанса, а магнитная индукция В вычисляется по формуле
В = Cf,
где С = 2π/γ – постоянная, связанная с гиромагнитным отношением γ для ядра атомов рабочего вещества. Для протона γP является фундаментальной константой: γP = 26752,542(11)·104 c-1 Тл-1.
Резонансная частота высокочастотного поля датчика строго пропорциональна индукции постоянного поля, что позволяет измерение магнитной индукции свести к измерению частоты электромагнитных колебаний. Поэтому, несмотря на трудности, связанные с созданием высокооднородного (неоднородность не более 0,01 % на 1 см) магнитного поля, необходимого для получения сигнала ЯМР, при построении эталона используется метод измерения и воспроизведения единицы магнитной индукции с помощью ЯМР-тесламетров через гиромагнитное отношение и частоту ядерного магнитного резонанса, которую можно измерить с высокой точностью.
Диапазон воспроизведения и передачи магнитной индукции
от 3∙10-2 до 2 Тл
Не нормируется
Не нормируется
Расширенная неопределенность воспроизведения магнитной индукции
не более 8,0∙10-5
-
-
Общий вид национального эталона
Национальный эталон состоит из следующего оборудования:
- электромагнит (ЭМ) ЭМ.00.00.000;
- источник питания электромагнита (ИПЭ) в комплекте с вольтметрами универсальными АКИП-2101/2;
- магнитометр «Сибирь-1» в комплекте с частотомером электронно-счетным CNT-90, мерой индукции постоянного магнитного поля МИ-ПМП-1-1 , ПЭВМ со специализированным программным обеспечением;
- магнитометр «Сибирь-1» в комплекте с частотомером электронно-счетным АКИП-5105/3, мерой индукции постоянного магнитного поля МИ-ПМП-1-3, ПЭВМ со специализированным программным обеспечением;
- комплект оборудования для контроля электромагнитного поля в составе: осциллограф АКИП-4129А; вольтметры универсальные АКИП-2101/2 , измеритель импеданса LCR-76100 , мультиметр-мегаомметр FLUKE 1587T, генератор сигналов специальной формы АКИП-3418/2, термогигрометр ИВА-6H-КП-Д.