Назначение
Магнитометры моделей POS-1, POS-2 (далее - магнитометры) предназначены для измерений магнитной индукции постоянного магнитного поля и могут быть использованы в составе рабочего эталона 2-го разряда единицы магнитной индукции постоянного магнитного поля согласно ГОСТ 8.030-2013.
Описание
Принцип действия магнитометра основан на методе динамической поляризации ядер (эффект Оверхаузера).
В физической основе измерений магнитометра лежит явление ларморовской прецессии магнитных моментов во внешнем магнитном поле. Высокоточное определение модуля магнитной индукции возможно благодаря наличию фундаментальной связи между величиной магнитной индукции поля и периодом свободной прецессии суммарного вектора ядерной намагниченности рабочего вещества вокруг направления вектора магнитной индукции
измеряемого поля B :
B = (гГ г
где у = 0,0425764064 - гиромагнитное отношение протона, Гц/нТл;
Т - период свободной прецессии.
Конструктивно магнитометр состоит из двух составных частей: блока электроники и первичного преобразователя (двух первичных преобразователей для POS-2), соединённых между собой либо гибким кабелем, либо металлической трубкой, внутри которой проложен гибкий кабель.
Первичный преобразователь преобразует индукцию магнитного поля в переменное напряжение с частотой, строго пропорциональной этой индукции. Он предназначен для формирования, селектирования, регистрации и предварительного усиления сигнала свободной прецессии протонной намагниченности.
Блок электроники обеспечивает работу первичного преобразователя, управляет циклами измерений, автоматом настройки, а также осуществляет преобразование аналогового сигнала в цифровой код с последующей обработкой данных и вычислением величины индукции магнитного поля.
По завершении обработки результат измерения модуля магнитной индукции, время начала измерения и информация о качестве и условиях через порт выводится на внешнее устройство в виде специализированного регистратора или персонального компьютера.
Магнитометр может применяться в качестве индикатора магнитных аномалий при бесконтактном обследовании трубопроводов, в метрологических, магниторазведочных, геофизических, научных работах и предназначен для измерения и регистрации модуля постоянного магнитного поля.
Магнитометр POS-2 является двухканальной (градиентометрической) модификацией POS-1, которая фактически включает в себя два первичных преобразователя POS-1, объединённых общим блоком электроники.
На рисунке 1 представлен общий вид магнитометра без транспортировочного кейса.
4
7
/
Рисунок 1 - Общий вид магнитометра POS-1 без транспортировочного кейса:
1) первичный преобразователь; 2) кабель первичного преобразователя; 3) блок электроники POS; 4) кабель питания и связи; 5) кабельный соединитель ПК-POS-питание;
6) кабель питания (10 - 15 В); 7) RS232-nK кабель
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) магнитометров состоит из ПО MagState/MagGrad, встроенного в блок электроники, и автономного ПО PosManager и PosTerminal, которые могут быть установлены на ПК. Встроенное ПО обеспечивает сбор данных, их обработку и передачу на внешние устройства. ПО PosManager обеспечивает передачу, отображение и хранение результатов измерений и настроек прибора, а также управление работой магнитометра. ПО PosTerminal служит для передачи в прибор отдельных команд пользователя и идентификации встроенного ПО.
Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик.
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО приведены в таблицах 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Встроенное ПО | Автономное ПО |
| POS-1 | POS-2 | POS-1/POS-2 |
| Идентификационное наименование ПО | MagState | MagGrad | PosManager | PosTerminal |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 3.03 | 2.06 | 2.2 | - |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма) | - | - | - | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений магнитной индукции постоянного поля, мкТл | от 20 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений модуля магнитной индукции постоянного поля, нТл | ±1 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры (ВхТТТхГ), мм, не более: | |
| - первичный преобразователь 1111 | 70х70х120 |
| - блок электроники POS-1/ POS-2 | 160х90х60/160х90х90 |
| Масса, кг, не более: | |
| - магнитометр POS-1 | 2,0 |
| - магнитометр POS-2 | 3,0 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10 000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Условия эксплуатации: | |
| температура окружающего воздуха, оС | от -30 до +60 |
| атмосферное давление | 84 - 107 кПа |
| относительная влажность | до 90% при +30 °С |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации - типографским способом, на пульт управления магнитометра - методом лазерной гравировки.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность магнитометров моделей POS-1, POS-2
| Наименование | Обозначение | Количество | Примечание |
| Магнитометр | POS-1 POS-2 | 1 | - первичный преобразователь и блок электронный соединены гибким кабелем |
| 1 | два первичных преобразователя соединены с блоком электроники гибкими кабелями |
| Кабель питания и связи | - | 1 | |
| Паспорт | Магнитометры моделей POS-1, POS-2. Паспорт | 1 | |
| Руководство по эксплуатации | Магнитометры моделей POS-1, POS-2. РЭ | 1 | |
| Программное обеспечение на жёстком носителе | PosManager, PosTerminal | 1 | |
| Методика поверки | МП 2205-0001-2020 | 1 | |
Поверка
осуществляется по документу МП 2205-0001-2020 «ГСИ. Магнитометры моделей POS-1, POS-2. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 22.05.2020 года. Основные средства поверки:
- Государственный первичный эталон, погрешность воспроизведения магнитной индукции постоянного поля не более ±0,0001 % в диапазоне от 20 до 100 мкТл.
Допускается применен аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых магнитометров с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) на магнитометр.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ 8.030-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции
79451-20: Методика поверки МП 2205-0001-2020Скачать2.3 Мб
30715-05
