Установка магнитоизмерительная MPMS-XL-7 EC, 63196-16

Назначение

Установка магнитоизмерительная MPMS-XL-7 EC (далее - установка) предназначена для измерения магнитного момента, электрического сопротивления материалов в постоянном магнитном поле и воспроизведения напряженности постоянного магнитного поля, в центре сверхпроводящего соленоида.

Описание

Принцип действия установки основан на детектировании сквидом магнитного момента образца. Магнитный момент единицы массы называется удельной намагниченностью.

Измерение электрического сопротивления основано на четырехзондовом методе.

Установка состоит из двух частей: сосуда Дьюара, в котором находится система измерительных датчиков, исполнительных механизмов и системы автоматического контроля измерительного процесса.

Образец, укрепленный на штоке транспорта, приводится в возвратно-поступательное шаговое движение в сверхпроводящем градиентометре второго порядка. Ось движения образца параллельна оси градиентометра, а вектор магнитного момента, индуцируемый внешним магнитным полем, ориентирован перпендикулярно плоскости катушек градиентометра. При движении образца, в градиентометре индуцируется сверхпроводящий ток, передающийся через разделительный трансформатор на сигнальную катушку. Сквид детектирует магнитное поле сигнальной катушки. Намагничивание образца происходит в сверхпроводящем соленоиде.

Магнитное поле создается сверхпроводящим соленоидом с зоной однородности 4 см в его геометрическом центре. Напряженность магнитного поля определяется по силе сверхпроводящего электрического тока.

Управление процессом измерений, сбор и представление измерительной информации осуществляется с помощью персонального компьютера со специализированным программным обеспечением MPMS MultiVu Application. Управление газом и другими вспомогательными функциями происходит автоматически. Результаты измерений записываются в виде специализированных файлов на персональном компьютере. Внешний вид установки представлен на рисунке 1.

Программное обеспечение

Управление процессом измерений и обработки измерительных сигналов осуществляется с помощью специализированного пакета программного обеспечения сбора данных. Программное обеспечение представляет собой прикладную программу на базе Windows. Все элементы программы могут быть активированы либо вводом команды через клавиатуру, либо с помощью мыши.

ПО имеет защиту от несанкционированного доступа через пароль. При запуске программы вводится имя пользователя и пароль, что позволяет идентифицировать лицо, проводившее измерение.

Результаты измерений запоминаются в виде специализированных файлов. ПО не оказывает влияния на метрологические характеристики установки.

Идентификационные данные программного обеспечения

Уровень защиты ПО MPMS MultiVu Application от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077 - 2014.

Диапазон показаний электрического сопротивления, Ом........................0,01 - 105

Диапазон показаний магнитного момента, Ам2.....................................10"10 - 0,3

(Гссм3)...................................(10-7 - 300)

Диапазон показаний напряженности постоянного магнитного поля, воспроизводимого в

центре сверхпроводящего соленоида, кА/м......................минус 5572 - плюс 5572

(кЭ)...............................(минус 70 - плюс 70)

Интервал рабочих температур, К.......................................................(1,9 - 800)

Условия эксплуатации:

-    температура окружающей среды, °С......................................................15-35

-    относительная влажность воздуха, %, не более.............................................80

Срок службы, лет, не менее........................................................................20

Знак утверждения типа

наносится на измерительный блок установки методом наклейки и на титульный лист Паспорта в верхней левой части листа типографским или иным способом.

Поверка

осуществляется по документу МП 104-261-2014 «ГСИ. Установка магнитоизмерительная MPMS-XL-7 EC. Методика поверки», утвержденному ФГУП «УНИИМ» в сентябре 2015 г.

Эталоны, используемые при поверке:

-    эталон единицы сопротивления 3-го разряда номинального значения 0,01 Ом, КТ 0,01 (катушка электрического сопротивления Р310);

-    эталон единицы сопротивления 3-го разряда номинального значения 0,1 Ом, КТ 0,01 (катушка электрического сопротивления Р321);

-    эталон единицы сопротивления 3-го разряда номинального значения 1 Ом, КТ 0,01 (катушка электрического сопротивления Р321);

-    ГСО 9444-2009 СО удельной намагниченности железо-иттриевого граната (SRM 2853),

2 2 удельная намагниченность 27,6 А м /кг, расширенная неопределенность 0,1 А м /кг;

-    Тесламетр ТХ-4/1, диапазон (0,01-1,0) Тл: д=±[1,5+0,5(Вд/Вх-1)] %; (1,001-1,999) Тл: д=±3,0 %.

Сведения о методах измерений

Методика измерений осуществляется по документу МИ 01-2010 «Методика измерений магнитного момента наноструктурных материалов на установке магнитоизмерительной MPMS-XL-7 EC», утвержденной ФГУП «УНИИМ» 24.09.2010.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к установке магнитоизмерительной MPMS-XL-7 EC

1.    ГОСТ 8.030-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции.

2.    ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия

3.    Техническая документация фирмы Quantum Design, США.