《交流損耗測量+多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的磁強計測量法gbt+21227-2021》詳細解讀

《交流損耗測量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的磁強計測量法gb/t21227-2021》詳細解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4要求4.1目標不確定度4.2外加磁場的不確定度和均勻性4.3VSM的校準contents目錄4.4溫度4.5樣品長度4.6樣品取向和退磁效應(yīng)4.7歸一化體積4.8磁場循環(huán)或掃描方式5VSM測量方法5.1總則5.2VSM測量原理contents目錄5.3VSM樣品制備5.4VSM測量條件及校準6測試報告6.1總則6.2有關(guān)測試的基本情況6.3技術(shù)細節(jié)附錄A(資料性)SQUID測量方法附錄B(規(guī)范性)本方法推廣到一般超導(dǎo)體的測量contents目錄附錄C(資料性)不確定度考慮參考文獻011范圍適用于多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的磁強計測量。規(guī)定了使用磁強計測量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的術(shù)語和定義、試驗原理、試驗儀器、試樣制備、試驗條件、試驗步驟、結(jié)果計算和試驗報告。適用于科研、生產(chǎn)和質(zhì)檢部門對多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的測量。1范圍022規(guī)范性引用文件03引用文件中的某些特定條款通過本標準的引用而成為本標準的條款，增強了標準的法律效力。01詳細列舉了本標準所引用的各類規(guī)范性文件，確保標準的完整性和準確性。02涉及超導(dǎo)材料磁滯損耗測量方面的多項國家和行業(yè)標準，確保測量方法和結(jié)果的可靠性。2規(guī)范性引用文件033術(shù)語和定義交流損耗類型包括磁滯損耗、渦流損耗和耦合損耗等。損耗原因由于超導(dǎo)體在交流磁場中的磁通量變化，導(dǎo)致產(chǎn)生能量損耗。影響因素受材料特性、磁場強度、頻率等多個因素影響。3術(shù)語和定義044要求磁強計用于測量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料的磁滯損耗，應(yīng)具備高靈敏度和穩(wěn)定性。電源供應(yīng)為磁強計提供穩(wěn)定的電源，確保測量過程中無電源波動干擾?？刂葡到y(tǒng)用于設(shè)置測量參數(shù)，控制測量過程，以及記錄和存儲測量數(shù)據(jù)。4要求054.1目標不確定度定義目標不確定度是指測量結(jié)果與被測量真值之間的偏差范圍，反映了測量結(jié)果的可靠性和精度。影響因素目標不確定度受測量設(shè)備精度、測量方法、環(huán)境條件等多種因素影響，需綜合考慮各因素貢獻。表示方法通常采用標準不確定度或擴展不確定度表示目標不確定度，便于定量分析和比較。4.1目標不確定度064.2外加磁場的不確定度和均勻性定義與分類外加磁場的不確定度受磁場源穩(wěn)定性、測量設(shè)備的精度與可靠性、測量環(huán)境等多種因素影響。影響因素評估方法通過實驗測量、統(tǒng)計分析以及建立數(shù)學(xué)模型等方法來評估外加磁場的不確定度。不確定度是指測量結(jié)果的變動性或者測量誤差的可能范圍，包括A類不確定度和B類不確定度。4.2外加磁場的不確定度和均勻性074.3VSM的校準通過校準，可以消除VSM系統(tǒng)本身的誤差，提高測量結(jié)果的準確度。確保測量準確度校準過程能夠檢驗VSM的各項性能指標是否達到標準要求，從而保證測量結(jié)果的可靠性。保證測量可靠性校準可以將VSM的測量結(jié)果與國家標準或國際標準聯(lián)系起來，實現(xiàn)量值的溯源。實現(xiàn)量值溯源4.3VSM的校準084.4溫度123隨著溫度的升高，多絲復(fù)合超導(dǎo)材料的磁導(dǎo)率會發(fā)生變化，進而影響磁滯損耗的大小。溫度影響磁導(dǎo)率溫度會影響超導(dǎo)材料內(nèi)部磁疇的磁化過程，包括磁疇的旋轉(zhuǎn)和疇壁的位移等，從而對磁滯損耗產(chǎn)生影響。溫度影響磁化過程在一定的溫度范圍內(nèi)，磁滯損耗與溫度之間呈現(xiàn)出一定的定量關(guān)系，可通過實驗測定并應(yīng)用于實際測量中。溫度與磁滯損耗的定量關(guān)系4.4溫度094.5樣品長度保證測量準確性樣品長度應(yīng)足夠長，以減小端部效應(yīng)對測量結(jié)果的影響，提高測量準確性。考慮材料特性根據(jù)多絲復(fù)合超導(dǎo)材料的特性，選擇合適的樣品長度，以充分反映材料的性能。便于實驗操作樣品長度還需考慮實驗操作的便利性，以及與其他實驗設(shè)備的兼容性。4.5樣品長度030201104.6樣品取向和退磁效應(yīng)樣品取向指的是多絲復(fù)合超導(dǎo)材料在磁場中的相對方向，包括平行取向、垂直取向等。取向定義不同取向會導(dǎo)致磁通量在超導(dǎo)材料中的分布不同，進而影響磁滯損耗的測量結(jié)果。影響原理在實際測量中，應(yīng)根據(jù)具體需求和樣品特性選擇合適的取向，以獲得準確可靠的測量數(shù)據(jù)。取向選擇4.6樣品取向和退磁效應(yīng)114.7歸一化體積歸一化體積是指將實際測量得到的磁滯損耗體積進行標準化處理，以便進行不同材料或不同條件下的比較。根據(jù)標準中給出的公式，通過測量得到的磁滯損耗體積、樣品尺寸等參數(shù)進行計算，得到歸一化體積。定義計算方法4.7歸一化體積124.8磁場循環(huán)或掃描方式循環(huán)磁化在設(shè)定的磁場范圍內(nèi)，使磁場從最低值逐漸增加到最高值，然后再逐漸減小回到最低值，形成一個完整的磁場循環(huán)。磁滯回線測量通過記錄每個磁場循環(huán)過程中超導(dǎo)材料的磁化強度變化，繪制出磁滯回線，從而分析磁滯損耗情況。循環(huán)次數(shù)設(shè)定根據(jù)實驗需求和材料特性，設(shè)定合理的磁場循環(huán)次數(shù)，以獲得穩(wěn)定的磁滯損耗數(shù)據(jù)。4.8磁場循環(huán)或掃描方式135VSM測量方法初始磁化曲線測量通過逐步增加磁場強度，測量樣品磁化強度隨磁場變化的過程。磁滯回線測繪在達到飽和磁化后，逐步減小磁場強度，記錄樣品磁化強度的變化，繪制完整的磁滯回線。數(shù)據(jù)分析通過分析磁滯回線的形狀和參數(shù)，評估超導(dǎo)材料的磁滯損耗性能。5VSM測量方法145.1總則本標準規(guī)定了采用磁強計測量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的方法，適用于科研、生產(chǎn)和質(zhì)檢等領(lǐng)域中對多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的測量。標準化對象與范圍詳細闡述了本標準中使用的術(shù)語和定義，包括多絲復(fù)合超導(dǎo)材料、磁滯損耗、磁強計等，確保各方對標準內(nèi)容有統(tǒng)一的理解。術(shù)語和定義簡要介紹了磁強計測量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的基本原理，為后續(xù)的具體操作提供了理論支持。測量原理概述5.1總則155.2VSM測量原理初始磁化曲線通過測量樣品在磁場中的磁化過程，得到磁感應(yīng)強度與磁場強度的關(guān)系曲線。磁滯回線測量在交變磁場作用下，測量樣品的磁化強度和磁場強度的變化，得到磁滯回線，用于分析材料的磁滯損耗。5.2VSM測量原理165.3VSM樣品制備樣品處理對選取的樣品進行必要的處理，如清潔、干燥等，以確保測量結(jié)果的準確性和可靠性。避免污染與損傷在處理過程中，應(yīng)特別注意避免樣品受到污染或損傷，以免影響其超導(dǎo)性能。選取代表性樣品根據(jù)實驗需求和目的，選取具有代表性和典型性的多絲復(fù)合超導(dǎo)材料作為測量樣品。5.3VSM樣品制備175.4VSM測量條件及校準溫度穩(wěn)定性測量過程中，應(yīng)確保樣品溫度穩(wěn)定，以減小溫度對測量結(jié)果的影響。測量速度合理選擇測量速度，以保證測量結(jié)果的可靠性與效率。環(huán)境磁場控制為確保測量準確度，需對環(huán)境磁場進行嚴格控制，避免外部磁場干擾。5.4VSM測量條件及校準186測試報告完整記錄測試過程包括測試時間、地點、人員、設(shè)備、方法、步驟等，確保測試的可追溯性和重現(xiàn)性。準確表述測試結(jié)果對測試數(shù)據(jù)進行客觀分析，得出明確的結(jié)論，避免模糊或誤導(dǎo)性的表述。提出改進建議根據(jù)測試結(jié)果，指出可能存在的問題，并提出針對性的改進建議，為后續(xù)的研發(fā)和生產(chǎn)提供參考。6測試報告196.1總則標準范圍01本標準規(guī)定了使用磁強計測量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的方法，包括測量原理、儀器設(shè)備、樣品制備、測量步驟、數(shù)據(jù)處理以及測試報告等方面的要求。術(shù)語定義02對磁滯損耗、多絲復(fù)合超導(dǎo)材料等關(guān)鍵術(shù)語進行了明確定義，確保各方對標準內(nèi)容有統(tǒng)一理解。重要性說明03闡述了磁滯損耗測量在超導(dǎo)材料研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用過程中的重要性，有助于提高超導(dǎo)材料的性能評估與質(zhì)量控制水平。6.1總則206.2有關(guān)測試的基本情況6.2有關(guān)測試的基本情況磁強計需使用高靈敏度的磁強計，以確保測量結(jié)果的準確性。溫度控制測試過程中需對環(huán)境溫度進行嚴格控制，以消除溫度對測量結(jié)果的影響。樣本準備多絲復(fù)合超導(dǎo)材料樣本應(yīng)符合相關(guān)標準，且表面應(yīng)清潔無污染。216.3技術(shù)細節(jié)校準過程磁強計在使用前需要進行校準，確保測量結(jié)果的準確性。校準過程包括零點校準、滿度校準以及線性度校準。校準標準器選擇具有高精度和穩(wěn)定性的標準磁場源作為校準標準器，以保證校準的可靠性。校準記錄詳細記錄校準過程中的數(shù)據(jù)，包括校準時間、標準器參數(shù)以及校準結(jié)果等，以備后續(xù)查閱和追溯。6.3技術(shù)細節(jié)22附錄A(資料性)SQUID測量方法附錄A(資料性)SQUID測量方法SQUID測量方法不僅適用于弱磁場測量，還可在較強磁場環(huán)境下保持良好的性能。寬廣動態(tài)范圍SQUID（SuperconductingQuantumInterferenceDevice）基于超導(dǎo)量子干涉效應(yīng)，通過測量磁通量的微小變化來推斷磁場強度。超導(dǎo)量子干涉效應(yīng)由于其獨特的工作原理，SQUID具有極高的磁場測量靈敏度，能夠檢測到非常微弱的磁場信號。高靈敏度23附錄B(規(guī)范性)本方法推廣到一般超導(dǎo)體的測量一般超導(dǎo)體在低溫下電阻率急劇下降，需考慮測量時的溫度條件。電阻率變化不同超導(dǎo)材料磁滯特性有所差異，需要根據(jù)具體材料調(diào)整測量參數(shù)。磁滯特性了解并確定所測超導(dǎo)體的臨界電流密度，以確保測量結(jié)果的準確性。臨界電流密度附錄B(規(guī)范性)本方法推廣到一般超導(dǎo)體的測量24附錄C(資料性)不確定度考慮測量設(shè)備誤差包括磁強計、電流源、電壓表等設(shè)備的精度限制和校準誤差。測量過程的不穩(wěn)定性由于測量時間長、操作復(fù)雜或設(shè)備不穩(wěn)定等因素導(dǎo)致的測量值波動。環(huán)境因素影響如溫度、濕度、磁場均勻性等環(huán)境參數(shù)的變化對測量結(jié)果的影響。附錄C(資料性)不確定度考慮25參考文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