5.6.4.8 Запись результатов
Результаты измерений и вычислений вносят в протокол, форма которого приведена в международной рекомендации R 111-2.
В.6.5 Магнитная восприимчивость. Метод притяжения
Принципы испытания
Величина, измеряемая этим методом, — относительная магнитная проницаемость, определяемая путем сравнения магнитной силы, возникающей в результате действия постоянного магнита на эталон массы, и соответствующей силы, действующей на эталон магнитной проницаемости (см. рисунок В.2). Магнитную восприимчивость % вычисляют с использованием уравнения для отношения между относительной магнитной проницаемостью и магнитной восприимчивостью цг= 1 + %.
Указаный метод может быть использован с гирями номинальной массой 20 г и более и для гирь классов Е2 - F2 в соответствии с [18] и [19], [см. также таблицу В.3(b)]. Как правило, устройства, применяемые в этом методе, могут быть использованы только для определения магнитной проницаемости в диапазоне 1,01 < цг < 2,5 (0,01 < /<1,5).
Общие положения
Недостаток данного метода состоит в том, что имеющиеся устройства сложно калибровать.
Предупреждение — Существует риск того, что данная методика вызовет постоянное намагничивание испытуемой гири.
Магнит притягивается к гире или к стандартному образцу в зависимости от того, который из них имеет большую магнитную проницаемость.
Оборудование
Магнит, уравновешенный на шарнире с использованием противовеса (рисунок В.2).
Стандартный образец с известной магнитной проницаемостью.
Инструменты для работы с гирями (например, лабораторные перчатки, неворсистая ткань, лабораторный пинцет).
Хорошо освещенная комната.
Внешний вид оборудования
На рисунке В.2 приведена схема оборудования. Как правило, устройство включает в себя набор вкладышей (стандартных образцов), которые могут быть использованы.
1 — стандартный образец; 2 — стержневой магнит; 3 — противовес; 4 — шарнир; 5 — гиря
Рисунок В.2 — Оборудование для определения магнитной восприимчивости. Метод притяжения
Методика измерений
Вставляют подходящий стандартный образец с известной магнитной проницаемостью {далее — проницаемость) в прибор.
Устанавливают устройство в устойчивое положение, при этом магнит должен указывать вниз.
Передвигают гирю по направлению к устройству (стержневому магниту с известным стандартным образцом) до тех пор, пока она не коснется магнита.
Затем очень осторожно отодвигают гирю от устройства.
Если стержневой магнит притягивается к гире, то относительная проницаемость гири выше, чем у стандартного образца.
Это испытание должно быть проведено при различных положениях как наверху, так и на основании гири.
Для обеспечения сопоставимости этих измерений магнитной восприимчивости процедура должна быть повторена с измерениями образца с известной магнитной восприимчивостью (например, определенной с использованием измерителя магнитной восприимчивости по В.6.4).
Неопределенность
Устройство имеет соответствующую неопределенность измерения проницаемости, равную приблизительно 0,3 % (30 % для восприимчивости) при самой низкой проницаемости (цг= 1,01) и 8 % (13 % для восприимчивости) при самой высокой проницаемости (цг = 2,5). Методика измерения может иметь большие неопределенности [19].
Запись результатов
Результаты измерений и вычислений вносят в протокол, форма которого приведена в международной рекомендации R 111-2.
Магнитная восприимчивость. Метод магнитометра с насыщенным сердечником
Принцип испытания
Метод предназначен для определения относительной магнитной проницаемости объекта путем использования магнитометра с насыщенным сердечником с зондом проницаемости, содержащим постоянный магнит, расположенный вблизи объекта [20].
Предупреждение — Существует риск того, что данная методика может вызвать постоянное остаточное намагничивание испытуемой гири.
Общие положения
Как правило, приборы, применяемые для реализации данного метода, могут быть использованы для определения магнитной проницаемости в диапазоне 1,0001 < ur < 2,00 (0,0001 < % < 1,00). Для обеспечения сопоставимости этих определений процедура должна быть повторена с использованием образца с известной магнитной восприимчивостью (например, подходящего стандартного образца, сертифицированного аккредитованной лабораторией).
Оборудование
Магнитометр с насыщенным сердечником с зондом проницаемости, содержащим постоянный магнит.
Образцовый материал с известной магнитной проницаемостью
.
Инструменты для работы с гирями (например, лабораторные перчатки, неворсистая ткань, лабораторный пинцет).
Хорошо освещенная комната.
Методика измерений
В соответствии с инструкцией изготовителя.
Неопределенность
Прибор имеет соответствующую неопределенность измерения проницаемости, равную приблизительно 2 % (от 40 % до 4 % для измерения магнитной восприимчивости) в диапазоне 1,005 < iir < 1,05 (0,005 < % < 0,05) [20].
Запись результатов
Результаты измерений и вычислений вносят в протокол, форма которого приведена в международной рекомендации R 111-2.
Рекомендованные методы для определения остаточной намагниченности и магнитной восприимчивости в зависимости от класса точности гирь и их размеров
Измерения должны быть проведены с готовыми гирями.
Могут быть использованы гауссметр (В.6.2) для определения остаточной намагниченности для всех классов точности, датчик Холла для номинальных значений > 1 г и магнитометр с насыщенным сердечником для номинальных значений > 100 г.
В
Т а б л и ц а В.3(a) — восприимчивости (В.6.4)
таблицах В.3(a), В.3(b) и В.3(c) приведены рекомендованные методики для гирь различных классов точности.|
Масса гири т, г |
Класс точности |
|
> 20 |
Е1, Е2, F-] и F2 без подгоночной полости |
|
2 < т < 20 |
_гп ГП м |
|
<2 |
Е1 и Е2 |
Остаточная намагниченность. Метод измерителя магнитной
Окончание таблицы В. 3(b)
|
Масса гири |
Класс Е1 |
Класс Е2 |
Класс F1 |
Класс F2 |
|
1 г |
Sp |
Sp |
Sp |
Sp |
|
500 мг |
||||
|
200 мг |
||||
|
100 мг |
||||
|
50 мг |
||||
|
20 мг |
||||
|
10 мг |
||||
|
5 мг |
||||
|
2 мг |
||||
|
1 мг |
||||
|
Sp — технические требования к материалам (В.6.3). S — измеритель магнитной восприимчивости для гирь без подгоночной полости (В.6.4). А — метод притяжения (В.6.5). F — магнитометр с насыщенным сердечником + постоянный магнит (В.6.6). S* — методы F и А предпочтительней для гирь класса Е2 от 100 до 1000 кг, поскольку усилия, необходимые для выполнения измерений с использованием измерителя магнитной восприимчивости, превышают преимущества этого метода при сравнении с методами F и А для гирь класса точности Е2 от 100 до 1000 кг. Метод измерителя магнитной восприимчивости не рекомендуется для составных гирь. |
||||
Т а б л и ц а В.3(c) — Остаточная намагниченность. Гауссметр (В.6.2)
Масса гири Класс точности
1 г (датчик Холла)
100 г (магнитометр с насыщенным Е2, F-|, F2, МІ5 М-|_2, М2, М2_3, М3 сердечником)
В.7 Плотность
Введение
В таблице 5 приведены предельные значения плотности гирь. Далее представлены шесть принятых методов определения плотности гирь. Альтернативные методы, например взвешивание на весах, погруженных во фторуглеродную жидкость [21], или использование акустического волюметра [22], [23], могут быть применены, если их достоверность подтверждена соответствующей документацией, прилагаемой к протоколу испытаний. Методы испытаний А, В, С и D предусматривают использование воды или другой подходящей рабочей жидкости в качестве эталонной меры плотности. Методы Е и F подходят для гирь более низкого класса или в том случае, если погружение в жидкость неприемлемо. В таблице В.4 приведено краткое описание методов определения плотности. В таблице В.8 (в конце раздела В.7) приведены рекомендованные методы определения плотности по классам точности.
Таблица В.4 — Методы определения плотности
|
Метод |
Описание |
|
А |
Наиболее точный метод. Гидростатическая методика сличения испытуемой гири и эталонной гири как в воздухе, так и в жидкости с известной плотностью |
|
В |
Самый быстрый и наиболее подходящий метод. Взвешивание гири в воде и проверка того, что показания весов находятся в диапазоне табличных предельных значений, или вычисление плотности по показаниям весов и известной действительной массе испытуемой гири |
|
С |
Раздельное определение массы и объема испытуемой гири. Объем определяют по увеличению показаний весов, когда гирю подвешивают в водяном термостате, расположенном на чашке весов |
Окончание таблицы В.4
|
Метод |
Описание |
|
D |
Эта методика подходит для гирь номинальной массой > 1 кг. Взвешивание испытательного контейнера, заполненного жидкостью, с точно определенной вместимостью, совместно с испытуемой гирей внутри и без нее |
|
Е |
Эта методика подходит для гирь с подгоночными полостями, которые не могут быть погружены в воду. Вычисление объема проводят по размерам гири |
|
F |
Оценка плотности на основании известного состава сплава, из которого изготовлена гиря |
Проверка предельных значений плотности должна учитывать неопределенность, связанную с используемым методом испытаний. В таблице В.5 приведена общая оценка неопределенности, связанной с каждым методом. Для каждой гири расширенная неопределенность U (для к = 2) определения плотности должна находиться в пределах
Pmin
< р < Ртах U-
(В.7.1-1)
Однако если неопределенность измерений плотности может быть уменьшена, то может быть принят увеличенный диапазон плотностей, как показано на рисунке В.З. Приложение определенных усилий позволит добиться более низких значений неопределенностей.
Таблица В.5 — Оцененная типичная неопределенность U (для
к = 2) в зависимости от используемого метода и массы гирь, кг ■ м-3
|
Метод |
Оценочная типичная неопределенность, кг • м-3, для гирь массой |
||
|
50 кг |
1 кг |
1 г |
|
|
А1 |
|
1,5 |
60 |
|
А2/АЗ |
|
3 |
60 |
|
В1 |
5 |
5 |
60 |
|
В2 |
20 |
20 |
60 |
|
С |
10 |
10 |
100 |
|
D |
5 |
10 |
|
|
Е |
30 |
40 |
600 |
|
F |
От 130 до 600 |
||
Ртах
М
Пределы для принятых плотностей
аксимальные и минимальныеPref= 8000 кг-м
Pmin
Рисунок В.З — Допуски для плотности и пределы при поверке
в зависимости от неопределенности измерени
й
Общие положения
Нормальная температура
Нормальная температура для определения плотности составляет 20 °С. Если измерение выполняют при другой температуре fmeas, (другой эталонной лабораторной температурой может быть 23 °С или 27 °С), плотность должна быть пересчитана для 20 °С с использованием коэффициента объемного расширения у материала. Если у точно не известен, предлагается для гирь из нержавеющей стали использовать у= 50 ■ 10-6 °С-1.
P(^ref) P(4neas
(В.7.2-1)
meas
Неопределенность измерений составляет:
U (PGref)) U (P(^meas))
Р (^ref)
Р vmeas
w^(y)p* 2 (^meas ^ref)
(В.7.2-2)
meas
Требования к малым гирям
Плотность малых гирь, для которых в таблице 5 не приведены предельные значения, проверять не требуется. Плотность гирь массой менее 1 г должна быть оценена в соответствии с методом F (см. ниже) с учетом информации изготовителя о материале, из которого изготовлены гири.
