霍尔效应仪的校准是确保其测量准确性和可靠性的关键环节,以下将详细介绍其校准方式:
一、校准前准备
环境条件:校准应在温度(20±5)℃、相对湿度≤75%的无磁场干扰环境中进行。
标准器具:需使用经认证的标准厚度片作为参考基准,其中心厚度不确定度需满足被测仪器误差的1/3以内。
仪器检查:确认设备外观完好,探头清洁无磨损,靶球表面无划痕,且所有连接部件稳固。
二、核心校准步骤
示值误差校准
操作方法:选取覆盖量程的多个校准点,将磁探头紧贴标准厚度片表面,保持垂直无倾斜,每点重复测量3次并取平均值。
误差计算:Δ=H−H,其中Δ为示值误差;H为三次读数的平均值;H为标准厚度片中心厚度值。
合格标准:A级仪器误差限±(0.01mm+3%×超出1mm部分),B级为±(0.10mm+3%×超出1mm部分)。
示值重复性测试
选择一个量值大于二分之一量程的标准厚度片,按上述的方式选择合适的靶球,再按同样的方法在中心位置连续测量5次,取5次示值中的最大值与最小值之差作为测量结果。
漂移测试
选择一个量值大于二分之一量程的标准厚度片,并按上述的方式选择合适的靶球,再按上述的方法进行测量,记下第一次读数,以后每隔15min记一次读数,连续记录1h,取5次读数中的最大值与最小值之差作为测量结果。
标定用厚度片校准
中心厚度测量:使用测长仪(平面与球面测头组合,测量力约1N)在厚度片中心点重复测量5次,取平均值作为标定值。
均匀性验证:在距离中心点3mm的圆周上均匀分布4个辅助测量点,各测1次,取4个位置测量值与中心厚度值差值的绝对值中最大值作为标定片的均匀性。
靶球直径变动量检测
用测长仪在靶球3个不同方向分别测量直径,以3个方向测量中的最大值与最小值之差作为靶球直径变动量的测量结果。
三、数据处理与证书
结果修正:对原始数据采用对称测量法消除热电势等副效应影响。
不确定度评定:合成标准不确定度u_c由标准厚度片溯源不确定度、重复性引入不确定度分量构成,扩展不确定度U=k×u_c(k取2)。
校准证书:包含编号、环境参数、各校准点实测值及不确定度、结论依据。
四、复校周期建议
建议复校时间间隔不超过1年。由于复校时间间隔的长短是由测厚仪的使用情况、使用者及测厚仪本身质量等诸多因素所决定的,因此,送校单位可根据实际情况自主决定复校时间间隔。
通过规范化的校准流程,可确保霍尔效应仪在非磁性材料厚度测量中的精度与可靠性,支撑科研与工业质量控制的精准需求。→