JJG
国防军工计量检定规程
JJG（军工）170—2019
梯度磁场线圈
Gradient Magnetic Field Coil
2020-04-01实施
2019-12-20发布
国家国防科技工业局发布 JJG（军工）170—2019
梯度磁场线圈检定规程 Verification Regulation for GradientMagneticFieldCoil
JJG（军工）170—2019 代替JJF（军工）120——2016
起草单位：国防科技工业弱磁一级计量站 JJG（军工）170—2019
本规程起草人：
程华富 （国防科技工业弱磁一级计量站）李 享 （国防科技工业弱磁一级计量站）葛健 （中国地质大学（武汉））李小芳 （国防科技工业弱磁一级计量站）胡圣航 （国防科技工业弱磁一级计量站） JJG（军工）170——2019
目 录
前言、 1范围 2术语和定义 3概述 3.1原理... 3.2构造.. 3.3分类... 3.4用途， 4计量性能要求 4.1线圈梯度常数. 4.2梯度磁场线性度 5通用技术要求 5.1外观和附件 5.2工作正常性 5.3绝缘电阻 6计量器具控制 6.1检定条件. 6.2检定项目... 6.3检定方法 6.4检定结果的处理 6.5检定周期.. 附件A检定原始记录格式附件B检定证书/检定结果通知书内页格式，
2
.2
4
..2 2 .2 .2 2 2
4
6 .6 JJG（军工）170—2019
前言
本规程编制依据JF（军工）1一2012《国防军工计量检定规程编写规则》进行编制。 本规程替代JF（军工）120一2016《梯度磁场线圈校准规范》。 与JF（军工）120—2016相比，主要技术变化：
-增加了外观和附件、工作正常性、绝缘电阻等通用技术要求。
I JJG（军工）170—2019
梯度磁场线圈检定规程
1 范围
本规程适用于线圈梯度常数1μT/（m?A）～100μT/（m?A)的线性梯度磁场线圈（以下简称梯度线圈）的首次检定、后续检定和使用中检查。 2术语和定义
以下术语和定义适用于本规程。 2.1梯度磁场gradientmagneticfield
磁场在空间的变化率，其值等于磁感应强度在单位距离上的变化量，符号为BG。 注：梯度磁场用特斯拉每米表示，
2.2梯度磁场线圈gradientmagnetic fieldcoil
以绕组中通电流的方式复现线性梯度磁场的线圈 2.3线圈梯度常数coilgradientcoefficient
梯度线圈的基本物理参数，其值等于通单位电流时梯度线圈工作区内磁感应强度在单位距离上的变化量，符号为KG。
注：线图梯度常数用特斯拉每米安培表示。 3 概述 3.1原理
梯度线圈是利用电流反向或电流密度线性变化的方式在一定空间范围内复现线性梯度磁场的线圈，在该区域（线性区）内磁场呈线性变化，如图1所示。
线性区
国防军工
图1梯度线圈磁力线分布示意图
当梯度线圈通电时，有公式（1）所述的关系。
Bo=Kgl
(1)
式中： BG—梯度线圈工作区内复现的梯度磁场，uT/m； KG—梯度线圈的线圈梯度常数，μT/(m·A); JJG（军工）170—2019
I梯度线圈绕组中的电流，A。 3.2构造
梯度线圈由线圈骨架和线圈绕组两部分组成。对称梯度线圈的线圈骨架呈左右对称分布，两侧的线圈绕组匝数相等、电流方向相反：非对称梯度线圈一般为线圈骨架尺寸或线圈绕组密度在轴线上按一定规律变化分布。 3.3分类
按构造分类，梯度线圈一般可分为对称梯度线圈和非对称梯度线圈。 3.4用途
梯度线圈用于复现线性梯度磁场，可用于检定/校准梯度磁强计。 4计量性能要求 4.1线圈梯度常数
在线圈梯度常数1μT/(m·A)～100μT/m·A)范围内，不同准确度等级梯度线圈的线圈梯度常数最大允许误差应符合表1的要求。 4.2梯度磁场线性度
不同准确度等级梯度线圈的梯度磁场线性度应符合表1的要求。
表1梯度线圈的计量性能要求线圈梯度常数最大允许误差
梯度磁场线性度
准确度等级 0.2级
0.1% 0.25% 0.5% 1% 2.5%
±0.2% ±0.5% ±1% ±2% ±5%
0.5级 1级 2级 5级
5通用技术要求 5.1外观和附件
应有制造商名称、产品名称、型号、出厂编号，不应有影响正常工作的机械损伤和缺陷，附件应齐全，并附有使用说明书。 5.2工作正常性
绕组阻值应符合说明书要求，无断路或短路，工作正常。 5.3绝缘电阻
应符合说明书要求；若说明书无具体要求，则应符合表2的要求。
表2绝缘电阻要求直流试验电压
绝缘电阻 MQ
梯度线圈额定电压
V ≤60
V 100
7
2 JJG（军工）170—2019
表2（续）直流试验电压
梯度线圈额定电压
绝缘电阻 MO
V >60~130 >130
V 250 500
10 20
6计量器具控制 6.1检定条件 6.1.1环境条件
a）环境温度：15℃~25℃； b）相对湿度：30%~80%； c）干扰磁场：检定不同等级梯度线圈时，允许的最大干扰磁场见表3。
表3允许的最大干扰磁场
线圈梯度常数
最大允许误差
10μT/(m-A)~100μT/(m-A)
1μT/(m·A)~10μT/(mA)
±0.2% ±0.5% ±1% ±2% ±5%
0.2nT 0.5nT 1nT 2nT 5nT
2nT 5nT 10nT 20nT 50nT
6.1.2检定用仪器设备
检定用仪器设备应经过计量技术机构检定合格或校准符合使用要求，并在有效期内。 a）单分量磁通门磁强计
1）测量范围：-100μT~100μT。 2）噪声：不大于检定时磁通门磁强计最大示值的万分之二。 3）时漂：5min内不大于检定时磁通门磁强计最大示值的万分之二。 4）示值误差：不大于被检梯度线圈的线圈梯度常数最大允许误差的四分之一。 5）线性度：≤0.02%。
b）稳流源
1）电流范围：上限不小于被检梯度线圈的最大工作电流。 2）电流稳定性：0.01%/30min。
c）直流电流表
1）测量范围：覆盖被检梯度线圈的工作电流范围。 2）最大允许误差：±0.02%。
注：可用直流电压表和标准电阻组成直流电流表 d）平移机构
3 JJG
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梯度磁场线圈
Gradient Magnetic Field Coil
2020-04-01实施
2019-12-20发布
国家国防科技工业局发布 JJG（军工）170—2019
梯度磁场线圈检定规程 Verification Regulation for GradientMagneticFieldCoil
JJG（军工）170—2019 代替JJF（军工）120——2016
起草单位：国防科技工业弱磁一级计量站 JJG（军工）170—2019
本规程起草人：
程华富 （国防科技工业弱磁一级计量站）李 享 （国防科技工业弱磁一级计量站）葛健 （中国地质大学（武汉））李小芳 （国防科技工业弱磁一级计量站）胡圣航 （国防科技工业弱磁一级计量站） JJG（军工）170——2019
目 录
前言、 1范围 2术语和定义 3概述 3.1原理... 3.2构造.. 3.3分类... 3.4用途， 4计量性能要求 4.1线圈梯度常数. 4.2梯度磁场线性度 5通用技术要求 5.1外观和附件 5.2工作正常性 5.3绝缘电阻 6计量器具控制 6.1检定条件. 6.2检定项目... 6.3检定方法 6.4检定结果的处理 6.5检定周期.. 附件A检定原始记录格式附件B检定证书/检定结果通知书内页格式，
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6 .6 JJG（军工）170—2019
前言
本规程编制依据JF（军工）1一2012《国防军工计量检定规程编写规则》进行编制。 本规程替代JF（军工）120一2016《梯度磁场线圈校准规范》。 与JF（军工）120—2016相比，主要技术变化：
-增加了外观和附件、工作正常性、绝缘电阻等通用技术要求。
I JJG（军工）170—2019
梯度磁场线圈检定规程
1 范围
本规程适用于线圈梯度常数1μT/（m?A）～100μT/（m?A)的线性梯度磁场线圈（以下简称梯度线圈）的首次检定、后续检定和使用中检查。 2术语和定义
以下术语和定义适用于本规程。 2.1梯度磁场gradientmagneticfield
磁场在空间的变化率，其值等于磁感应强度在单位距离上的变化量，符号为BG。 注：梯度磁场用特斯拉每米表示，
2.2梯度磁场线圈gradientmagnetic fieldcoil
以绕组中通电流的方式复现线性梯度磁场的线圈 2.3线圈梯度常数coilgradientcoefficient
梯度线圈的基本物理参数，其值等于通单位电流时梯度线圈工作区内磁感应强度在单位距离上的变化量，符号为KG。
注：线图梯度常数用特斯拉每米安培表示。 3 概述 3.1原理
梯度线圈是利用电流反向或电流密度线性变化的方式在一定空间范围内复现线性梯度磁场的线圈，在该区域（线性区）内磁场呈线性变化，如图1所示。
线性区
国防军工
图1梯度线圈磁力线分布示意图
当梯度线圈通电时，有公式（1）所述的关系。
Bo=Kgl
(1)
式中： BG—梯度线圈工作区内复现的梯度磁场，uT/m； KG—梯度线圈的线圈梯度常数，μT/(m·A); JJG（军工）170—2019
I梯度线圈绕组中的电流，A。 3.2构造
梯度线圈由线圈骨架和线圈绕组两部分组成。对称梯度线圈的线圈骨架呈左右对称分布，两侧的线圈绕组匝数相等、电流方向相反：非对称梯度线圈一般为线圈骨架尺寸或线圈绕组密度在轴线上按一定规律变化分布。 3.3分类
按构造分类，梯度线圈一般可分为对称梯度线圈和非对称梯度线圈。 3.4用途
梯度线圈用于复现线性梯度磁场，可用于检定/校准梯度磁强计。 4计量性能要求 4.1线圈梯度常数
在线圈梯度常数1μT/(m·A)～100μT/m·A)范围内，不同准确度等级梯度线圈的线圈梯度常数最大允许误差应符合表1的要求。 4.2梯度磁场线性度
不同准确度等级梯度线圈的梯度磁场线性度应符合表1的要求。
表1梯度线圈的计量性能要求线圈梯度常数最大允许误差
梯度磁场线性度
准确度等级 0.2级
0.1% 0.25% 0.5% 1% 2.5%
±0.2% ±0.5% ±1% ±2% ±5%
0.5级 1级 2级 5级
5通用技术要求 5.1外观和附件
应有制造商名称、产品名称、型号、出厂编号，不应有影响正常工作的机械损伤和缺陷，附件应齐全，并附有使用说明书。 5.2工作正常性
绕组阻值应符合说明书要求，无断路或短路，工作正常。 5.3绝缘电阻
应符合说明书要求；若说明书无具体要求，则应符合表2的要求。
表2绝缘电阻要求直流试验电压
绝缘电阻 MQ
梯度线圈额定电压
V ≤60
V 100
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表2（续）直流试验电压
梯度线圈额定电压
绝缘电阻 MO
V >60~130 >130
V 250 500
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6计量器具控制 6.1检定条件 6.1.1环境条件
a）环境温度：15℃~25℃； b）相对湿度：30%~80%； c）干扰磁场：检定不同等级梯度线圈时，允许的最大干扰磁场见表3。
表3允许的最大干扰磁场
线圈梯度常数
最大允许误差
10μT/(m-A)~100μT/(m-A)
1μT/(m·A)~10μT/(mA)
±0.2% ±0.5% ±1% ±2% ±5%
0.2nT 0.5nT 1nT 2nT 5nT
2nT 5nT 10nT 20nT 50nT
6.1.2检定用仪器设备
检定用仪器设备应经过计量技术机构检定合格或校准符合使用要求，并在有效期内。 a）单分量磁通门磁强计
1）测量范围：-100μT~100μT。 2）噪声：不大于检定时磁通门磁强计最大示值的万分之二。 3）时漂：5min内不大于检定时磁通门磁强计最大示值的万分之二。 4）示值误差：不大于被检梯度线圈的线圈梯度常数最大允许误差的四分之一。 5）线性度：≤0.02%。
b）稳流源
1）电流范围：上限不小于被检梯度线圈的最大工作电流。 2）电流稳定性：0.01%/30min。
c）直流电流表
1）测量范围：覆盖被检梯度线圈的工作电流范围。 2）最大允许误差：±0.02%。
注：可用直流电压表和标准电阻组成直流电流表 d）平移机构
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