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砝碼磁化率檢測(cè)過(guò)程中的影響因素分析：

在JJG99—2006中對(duì)砝碼磁性的要求，主要是通過(guò)兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)來(lái)控制的，即*大*化(磁化)強(qiáng)度和*大磁化率。磁化強(qiáng)度是表述材料物體，如砝碼，在沒(méi)有外界磁場(chǎng)中磁性狀態(tài)的參數(shù)。磁化率是指*種介質(zhì)改變磁場(chǎng)的能力。砝碼的磁性主要是砝碼在量值傳遞過(guò)程中或用砝碼檢定**度等級(jí)電子天平時(shí)產(chǎn)生的作用力影響到檢測(cè)結(jié)果。只要砝碼的磁性滿足規(guī)程中的要求，那么砝碼和電子天平之間將不會(huì)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(jì)。砝碼磁化率計(jì)是通過(guò)測(cè)量砝碼在強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)梯度中*受的磁力值，通過(guò)計(jì)算公式來(lái)確定砝碼的磁化率和磁化強(qiáng)度。采用這種砝碼，磁化率計(jì)的測(cè)量體積限制在磁鐵附近垂直上方工作面的*定范圍內(nèi)，對(duì)于*些大的砝碼，有必要讓砝碼在多個(gè)位置上進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)前*使用的磁化率計(jì)只有兩個(gè)型號(hào)規(guī)格，兩種產(chǎn)品的外觀結(jié)構(gòu)不*樣，但是它們的磁化率測(cè)量方法和軟件計(jì)算方法都是*樣的。下面就砝碼磁化率測(cè)量過(guò)程及數(shù)據(jù)計(jì)算和操作過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題做*個(gè)分析。磁化率計(jì)應(yīng)放在*個(gè)穩(wěn)定防震的工作平臺(tái)上，由于磁化率計(jì)內(nèi)部都有*臺(tái)超微量質(zhì)量比較儀，因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境要求比較*；另外，在磁化率計(jì)周圍不能有大塊的鐵磁性物質(zhì)和干擾磁場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)員在作檢測(cè)時(shí)，應(yīng)避免身上帶有鐵質(zhì)的物品，坐的凳子是木制的，夾砝碼*用的鑷子也必須是無(wú)磁的，要盡量避免環(huán)境干擾對(duì)強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)，如不注意以上問(wèn)題，將直接影響到測(cè)量的*性。做完*切準(zhǔn)備工作后，就可進(jìn)入測(cè)量過(guò)程。*先要確定被測(cè)砝碼的*度等級(jí)和砝碼底部與標(biāo)準(zhǔn)磁鐵中心之間的距離(Zo)。進(jìn)行磁性測(cè)量時(shí)，被測(cè)砝碼將處于*個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)中，這樣，被測(cè)砝碼有被磁化的危險(xiǎn)性。

在*建議中對(duì)不同等級(jí)的砝碼，*處的*大磁場(chǎng)強(qiáng)度有明確的規(guī)定：等砝碼為2kA／m；E2等砝碼為0．8kA／m；其他等級(jí)砝碼為0．2kA／m。為了降低*大磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)被測(cè)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(chǎn)品zn的距離都大于20mm。測(cè)量過(guò)程中，由于受到周圍環(huán)境以及天平本身特性的影響，在磁性檢測(cè)過(guò)程中數(shù)據(jù)會(huì)有漂移現(xiàn)象產(chǎn)生。為了避免漂移對(duì)衡量結(jié)果的影響，建議在測(cè)量時(shí)采用ABBA或ABA的測(cè)量方法來(lái)提*測(cè)量的*度。下面以檢測(cè)*個(gè)標(biāo)稱質(zhì)量為500gF等級(jí)砝碼的磁性為例，分析砝碼磁性測(cè)量過(guò)程。*步：測(cè)量3個(gè)不同的參數(shù)(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(jì)(電子天平部分)回零，將砝碼輕放在工作臺(tái)上，并且位于磁鐵(北*朝上)的正上方，待示值穩(wěn)定后記錄下數(shù)值m取下砝碼等待示值穩(wěn)定后記錄下空載數(shù)值，算出Zim按以上方法(ABA)連續(xù)測(cè)量3次，再分別計(jì)算出△m。：、△m。。，*后算出質(zhì)量變化的平均值△m，確定力F1=-Am1×g；第三步：反轉(zhuǎn)磁鐵(北*朝下)連續(xù)測(cè)量3次，按*步的方法，計(jì)算出質(zhì)量變化的平均值A(chǔ)m：，確定力第四步：將各個(gè)參數(shù)帶入下列公式中計(jì)算出砝碼磁化率和磁化強(qiáng)度。其中要注意：力F。對(duì)應(yīng)的值是在磁鐵北*朝下時(shí)測(cè)得的，力F對(duì)應(yīng)的值是在磁鐵北*朝上時(shí)測(cè)得的。磁化率：其中：…=×；。為磁常數(shù)(真空中的磁導(dǎo)率)：4盯×10*N／A：；：*化(磁化)強(qiáng)度t．L。M：Fb*zF—F其中：=，B髓是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大氣中磁場(chǎng)的垂直分量，依據(jù)海拔的不同其范圍也不同，其符號(hào)是北半球?yàn)檎习肭驗(yàn)樨?fù)。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(jié)果的參數(shù)如表1：FRznZl可以由質(zhì)量比較儀讀數(shù)算出可以由質(zhì)量比較儀讀數(shù)算出被測(cè)砝碼半徑被測(cè)砝碼底部與標(biāo)準(zhǔn)磁鐵中心之間的距離被測(cè)砝碼頂部與標(biāo)準(zhǔn)磁鐵中心之間的距離(+h)其中：z。的測(cè)量有兩種方法；*種是幾何方法，即*先用長(zhǎng)度工具測(cè)量從砝碼底面(或工作臺(tái)面)到磁鐵上表面之間的距離，再確定磁鐵中心的距離(測(cè)量出磁鐵的*度／2)，兩者相加即可得到的值；*中方法為質(zhì)量測(cè)量的方法，是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)要注意，測(cè)量砝碼底面(或工作臺(tái)面)到磁鐵上表面之間的距離時(shí)要盡量輕推游標(biāo)卡尺防止傷害超微量質(zhì)量比較儀的傳感器，由于是用手來(lái)控制游標(biāo)卡尺，產(chǎn)生較大誤差，*以要多次測(cè)量，算出其平均值才可得到*后的結(jié)果。以上兩種方法都可以用，但它們之間存在*定的偏差?，F(xiàn)針對(duì)磁化率檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)負(fù)值進(jìn)行分析。有*組標(biāo)稱質(zhì)量為500gF等級(jí)砝碼參數(shù)如表2：F從磁化率的計(jì)算公式{中可以看出，當(dāng)砝碼磁化率符合規(guī)程要求時(shí)公式中Io×F…遠(yuǎn)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(hào)就由F的正』口^』。max負(fù)決定，磁化率這個(gè)詞從定義上看應(yīng)該是*個(gè)定量的詞，是沒(méi)有方向的，但在大量的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)有少量的砝碼磁化率是負(fù)值，從公式中看，產(chǎn)生負(fù)值的原因是由的正負(fù)決定的。而F的正負(fù)又是F。和F決定的。當(dāng)F和都是正值時(shí)，磁化率x肯定是正的；當(dāng)F．和都是負(fù)值時(shí)，磁化率x肯定是負(fù)的；當(dāng)F，和的值有正有負(fù)時(shí)，磁化率也會(huì)出現(xiàn)有正有負(fù)。

從物理學(xué)角度分析，當(dāng)*種物質(zhì)的磁化率>0時(shí)是順磁性物質(zhì)(容易被磁化的物質(zhì))<0時(shí)是*磁性物質(zhì)，砝碼通常采用金屬或合金制造，這些材料都是順磁性物質(zhì)，故砝碼的磁化率≥0，當(dāng)用磁化率計(jì)測(cè)得的砝碼磁化率<0時(shí)，應(yīng)多次測(cè)量，檢查磁化率周圍的是否有強(qiáng)的外界磁場(chǎng)干擾和存在大量鐵磁性物質(zhì)。*大*化(磁化)強(qiáng)度。有正負(fù)號(hào)，而*化強(qiáng)度的正負(fù)號(hào)也*是用于判斷磁性方向的，因此在我們判定砝碼磁性時(shí)，*般采用*值來(lái)判斷。在測(cè)砝碼磁性時(shí)應(yīng)該注意幾個(gè)問(wèn)題，初始磁力F是在強(qiáng)磁鐵N*向下(S*向上對(duì)準(zhǔn)砝碼底部)時(shí)測(cè)得的，F(xiàn)：則是相反，在計(jì)算時(shí)*定要注意這點(diǎn)。我國(guó)用于生產(chǎn)**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??；而普通不銹鋼的磁化率差異非常大。對(duì)于普通不銹鋼生產(chǎn)的砝碼，應(yīng)該進(jìn)行多次衡量，采用其平均值作為*終的結(jié)果是比較穩(wěn)妥的方法。值得注意的是，*建議中推薦的磁化率計(jì)測(cè)量砝碼磁性的方法適用于lkg以下的砝碼，對(duì)于2kg以上的砝碼，在需要測(cè)量其磁性時(shí)。建議采用*斯計(jì)法，而不是磁化率法。