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计量质量在磁性测量中的应用及展望 华 瑛 ( 上海钢铁研究所测试中心， 上海2 0 0 9 4 0 ) 摘要本文阐述了讨员质量在磁性测量中应用的必然性与重要性计量质量保 证是提高测量灵敏度、 侧0准确度， 加快测量速度的可靠保证加速“ 计量质量保证 的推广运用， 无疑是计量科学发展的澎湃趋势- 要 扭 词磁 测 敬计 量质最 1 前言 从2 0 世 纪中 叶 起 ， 世 界 各 国 先 后 进 人了 现 代 计 量 工 作阶 段 ， 其 标 志 是 〔 ’ 〕 : 近 代 物理 的 量 子 理 论 出现， 科 学技7 交 的进步， 计量基准开始转向建立在量子理论基础上的自 然基准; 计量工作范围迅速 扩大， 从原来的度量衡发展到几何量、 温度、 力学、 电 磁学、 光学、 声学、 化学、 无线电、 时间频率、 电 离 辐射十 大国家 计量基准、 标准， 并已突破了传统的物理量和 统一量值的工作范围， 发展了大量有关 化学、 工程特性的测量技术， 并将逐步涉及到生物学、 心理学、 社会学和一些人文社会科学等领域; 新的 量值传A手 段和 方法开始替代传统的逐级传递方法( 如美国提出的M A P ) ; 计量工作的 重点从 保证测量器具的准确统一向着保证测量结果的正确一致及提供准确的“ 测量信息流” 的方向发展; 成立 了 国际法制计量委员会， 开始沟通各国之间的计量法制管理的情况， 交流计量法制管理的经 验 随着现代化生产和科学技术的发展， 对计量的统一性提出了新的要求。

如果说过去计量工作 只要保证计量器具的量值统一， 以及保证静态侧量时各种量值的统一就可以满足经济建设的需要， 面对生产过程中的动态测量， 以及快速、 连续、 自动测量如何保持量值统一， 则是我们面临的更艰巨 的任务:所以， 研究解决量值传递系统终端测量数据， 即生产和科学实验第一线测量数据的质量问 题， 进一步提高计量的 准确度和 可靠性， 是发达及发展中国家所 关注的重要课题c 2 计量在磁性材料测量中 的应用 在磁性材料磁性能的测量过程中、 我们按照严格的计量检定规程， 对互感器、 电流表、 艾泼斯坦 方 圈 、 瓦 待 讨 ，及 所 用 的 长 度 衡 器 等 进 行 了 规 范 化 、 程 式 化 的 计 量 检 定 工 作 二 将 全 部 计 量 器 具 的 名 称、 规格、 型号 、 编号、 用途及 计量标准、 检定周期、 检定地点、 存放地点等都仔细填写在检定系统之 内保证了整个检测过程中测量数据的准确性和可靠性: 21 互感器的计t校准 磁通是磁 学的基本物理量之一 其定义是: 当磁通基准线圈的 初级绕组通以电流I 时， 初级绕 组的磁场与次级绕组交链的磁通令为: $= N i l 。

式中， M是初级绕组与次级绕组之间的互感， 称之 为该磁通基准的线圈常数当电流I-定时、 磁通 中与互感 M一一对应许多国家都是以磁通基 准作为 互感基准， 我国也如此 ( 2 ) 所以 对 互感器的定期校准在磁测量中 是必需的 1 3 3 2 . 2 电流表的计t校准 在 环样 的 冲 击 法测 量 中， 磁 场 并 不用 冲 击法 测 量， 而 是置 接 用 磁化 电 流 来计 算 计算H 〔 指H (D .,) 的 公 式 为 :H 二 苏 燕 二 kI ,若 令 kl } hl',而 h 为 便 于 用 ;，直 读 H 的 简 单 整 数 ，贝 就 可 达 到 直 读 由上式可知， 只要设置电阻 一风 一一 F一1 H的目 的分流线路} = 图 I 所示:其分 流比为: 刀 二 Ro + R , + R ti R I.: ,R , 二 噜 一 ( R o + R }就 可 用 I，直 读 所 以 ，在 磁 ， 量 中 必 需 对 电 流 表 作 定 期 计 校 准 2 . 3 艾泼斯坦方圈和瓦特表的计里校准 艾泼斯坦方圈和瓦特计法是世界各国都采用的测量电工钢 片的工频损耗、 磁化曲线的一种标准方法其方圈是由方框形 胶木架上绕有初、 次级线哄的四个螺线管构成方圈试样由一 些矩形条片组成 把它们插人围成方框的线圈内， 片端相交搭 接， 构成准闭合磁路但由于条片搭接的四角除有气隙外还增 图 1用电流表直读】 锄 分流线路 大了横截面积， 与真正的环样相比， 除 了样品宽度方向磁化有类似的不均匀性之外， 在磁路方向又 附加了 新的不均匀性:然而， 现在这已成了一种成熟的测量方法， 我们可以作合理的修正， 以保证 测量的准确可靠。

因此， 对艾泼斯坦方圈和瓦特表进行定期校准检定是必需的 3 计量质量保证的 前景展望 随着科学技术的飞速发展， 新型工业的崛起和 生产的现代化以及我国 对外开放， 国际贸易和科 技交流的不断扩大， 特别是商品在国内外市场上面临着激烈竞争， 对产品质量的要求越来越高， 产 品质量已成为在竞争中取胜的决定因素， 因而对测量准确度和可靠性提出了新的要求我 国现行 的 量值传递方式， 还存在 着一些问题， 影响量值 传递准确度的环节没有得到有效的控制， 已不能完 全适应这种新形势发展的需求 为适应形势的发展， 解决传统量值传递与溯源方式存在的问题， 确保计量检测的质量， 美国标 准局( M B S ; 现为美国标准技术研究院， N I S T ) 率先探讨f 新的量值 传递方案1 9 8 4 年， 美国标准局 出版 f 专刊S . P . 6 7 6 - I , U， 全面总结和介绍了新的量值传递方案— 一 “ 计量保证方案 ( M e a s u r e - m e n t A s u r a n c e P ro g r a m ， 简 称M A P ) “ ' ， 此 方 案的 亮 相， 引 起了 世界 各 国的 普遍关 注 二日 本 印 度、 匈 牙 利等国 也相继开始了 计量保证方案的 试点工作川。

国 际法制计量组织( O I M L ) 、 国际标准化组织 ( I S O ) 、 西欧检定协会( V , NO也都十分注重“ 计量保证方案” ， 并建立了各组织相应的计量质量保 证措施及检定机构l 5 ) ’. 计量保证方案” 是 一 种测量过程的质量保证方案它能定量地给出并验证测得值相对于计量 基准或特定标准值的不确定度， 以满足用户的要求与传统的量值传递方式相比， 计量保证方案具 有明显的优点: 参加实验室的计量检测连续地处于统计控制之中， 其检测结果， 甚至单次测得值的 不确定度， 皆在所给定的容许范围之内 即是可靠的， 具有明显的溯源性既满足了溯源的“ 必要条 件” ， 也满足了 溯源的“ 充分 条件” : 减少了 量值传递的层次， 从而减 少了传递过程的准确度损失， 提 高了量值传递的准确度解除了计量器具 ， 特别是大型、 笨重设备的包装运输之苦， 避免了运输过 程中可能的损伤综合考核 了参加实验室的辅助设备， 检测方法、 环境条件以及检侧人员的技能 节约 一 计量器具的送检附间， 基太 L 不影响参加实验室的日常检侧工作保持经常的信息反馈， 使 1 3 4 得上级计量部门能全面掌握参加实验室的检测情况 ， 及时发现存在的间题， 从而确保计量的质量 当然， 实施“ 计量保证方案” ， 除了传统量值传递的基本条件外， 还必须具备相应的“ 传递标准” 和“ 检 查标准，. 以及 有关数量统计的 基础知 识， 若能辅以电子 计算机则更好。

从实际r用来看、 计量的质量保证主要体现在计量基准、 标准的准确度和可靠性， 量值传递与 溯源的 准确度和可靠性， 以及普通计量器具在现场使用的准 确度和可 靠性等三个环节因此， 二准 广 由中国 计量私学研究院研制的 “ 磁性材料参数测量计量质量保证方案” ， 势在必行这无疑将使磁 性测量的计量水平提高到一个新的高度 科学技术的发展， 将促使计量科技由经典理论向量子理论发展， 由宏观实物基准向微观量子基 准发展， 以进一步提高准确度; 由常 态计量向超常态计量发展， 以进一步 扩大测量范围; 由静态则 量 向动态 测量发展， 以实现实时测量、 测量， 从而由 取样测定进展到现 场监侧; 由 单参 数测量向多 参数、 综合测量 以扩大计量器具的功能、 提高效益; 由一 般计量器具向智能 化计量器具发展， 由人工 检测向自 动 检测发展， 以减轻人的劳动， 提高效率和准确度; 由 传统计量领 域向 新的计量领域发展， 以充分发挥技术基础的作用， 促进科技、 生产和社会的发展 今考文献 1 . 刘金宝. 汁量保证与管理. 中国计量出版社, 1 9 9 2 ; 4 2 . 张宝裕， 磁通基准研究报告. 中国计量科学院电磁处， 1 9 8 6 3 . M e a s u r e r n e n t A s s u r a n c e P ro g r a m s P a rt 1 , H , N B S S . P . 6 7 6 -1 , j / , 1 9 8 4 4 . 王立吉. 计量质量保证方案 中国计量出版社， 1 9 9 2 : 1 0 5 5 . O p p e r m a n n H e n ry V . S ta t e R e g i e n a l M e a s u re m e n t A s s u r a n c e P r o g r a m s N C S L N e w s L e tt e r 1 9 8 3 : 2 3 ( 1 ) 一 1 3 5一 。