1tom239

9. METROLOGIA

9.8. Metrologia prawna

Metrologia prawna jest zbiorem przepisów i bieżących postanowień właściwych or> państwa, mających na celu zapewnienie jednolitości i rzetelności miar na terenie J'^an°^w kraju. Treść przepisów metrologicznych najczęściej powstaje w wyniku uzen^⁰ w międzynarodowych instytucjach metrologii prawnej i postanowień organów !'!^cn instytucji.    '    "    '    ' ^ycl>

W Polsce organem państwowym w zakresie metrologii prawnej jest Główny U -Miar (GUM)^{1 2}, a przepisy wydaje w postaci zarządzeń i instrukcji Prezesa GUM Ważniejsze przepisy metrologii prawnej ukazują się jako ustawy państwowe i_n o układzie jednostek miar). Decyzje Prezesa GUM ukazują się w Dzienniku Urzędow i Miar i Probiernictwa**. Zarządzenia normalizujące wymagania dla narzędzi pomiar" wych i instrukcje sprawdzania — a ściślej załączniki o treści technicznej do tych zarządzał — są numerowane. Numery te są stale związane z tematem danego załącznika do zarządzenia lub instrukcji. Numery załączników do zarządzeń zaczynają się od cyfry 3 f_np 3,958/1,1 jest załącznikiem do zarządzenia o punktach legalizacyjnych liczników cnerei; elektrycznej). Natomiast numery instrukcji zaczynają się od liczby 5 (np. pod numerem 5,933/2 występuje instrukcja o sprawdzaniu kompensatorów napięcia stałego). p₀ aktualizacji przepisu numer dokumentu pozostaje ten sam, zmienia się data (rok) jego wydania. Pion metrologii w^; GUM obejmuje 8 specjalistycznych zakładów i 2 laboratoria. Placówkami terenowymi GUM są okręgowe urzędy miar (jest ich 9) i obwodowe urzędy miar (jest ich 66). Określony zakres czynności metrologicznych wykonują instytucje upoważnione.

Legalizacja narzędzi pomiarowych jest ciągiem czynności prawno-technicznych. dotyczących narzędzi pomiarowych oraz narzędzi, których skutki użycia mają znaczenie publiczne lub prawne, tj. takich narzędzi, które służą do rozliczeń gospodarczych, bhp. ochrony zdrowia, do sprawdzania lub badania innych narzędzi lub urządzeń, legalizacja pierwotna jest dopuszczeniem danego narzędzia do rozpowszechniania i użycia. W jej toku dokonuje się badania typu. Legalizacja ponowna obejmuje tylko sprawdzenie błędów {uwierzytelnienie) danego narzędzia, które zostało dopuszczone do użycia. Wynikiem działań legalizacyjnych jest świadectwo legalizacji, a na narzędziu — nałożona cecha legalizacyjna. Legalizację odnawia się po wyznaczonym okresie legalizacji. Okresy legalizacyjne są różne dla różnych narzędzi, np. dla przekładników prądowych legalizacji dokonuje się jednokrotnie i po ewentualnych naprawach, dla kalibratorów' — co 13 miesięcy.

Każde narzędzie pomiarowe musi być okresowo sprawdzane, może być uwierzytelnione co do swojej dokładności, ale wykonanie tego nie musi być urzędową czynnością legalizacyjną.

9.9. Pomiary wielkości magnetycznych

9.9.1. Wzorce wielkości magnetycznych

W praktyce inżynierskiej najczęściej mierzy się następujące wielkości: indukcję tnag⁰^-'^, ną, strumień indukcji magnetycznej (strumień magnetyczny), natężenie pola ^ma~”_vczne: nego, napięcie magnetyczne, a także wielkości charakteryzujące materiały’ ^ma?^ne • j_e>: moc strat i stratność oraz przenikalność magnetyczną. Większość tych wielkości ^ mierzalna bezpośrednio, ponadto nie ma swoich ctalonów. W Polsce jedynie etalon podstawowy indukcji i natężenia pola stałego w powietrzu (magnetometr oraz etalony wtórne: teslomierz kompensacyjny i źródło pola magnetycznego ^ Helmholtza). Wzorzec strumienia magnetycznego jest wzorcem pierwszego rzędu. _wz0rc^e zacji podlegają kontrolne mierniki natężenia pola i indukcji w polach stałycn, strumienia magnetycznego oraz weberomierze.

ai laboratoriach wykorzystuje się cewki długie jako źródła pola o wzorcowym 'eniu nie przekraczającym 10⁵ A/m. Pole wewnątrz nich może hvć uważane za ^Da^t‘^Zrodne na osi cewki w jej części środkowej. Natężenie pola w j®*®. _ym na osi cewki, oblicza się znając wartość prądu I ze i

nie przekraczającym 10⁵ A/m. Pole wewnątrz nich może być uważane za

punkcie środkowym O, wzoru

(9.15)

&

PO.MLLKY

WIELKOŚCI MAGNETYCZNYCH

481

/z

Ho= 21

którym: z — liczba zwojów cewki (oznaczana także literą Al); 1 — długość cewki.

* większy obszar jednorodnego pola można uzyskać wewnątrz cewek Helmholtza, które _{oga m}j_eć średnicę nawet przekraczającą 1 m. Natężenie pola w punkcie środkowym S, położonym na osi cewek, oblicza się ze wzoru

H =0,7155—    (9.16)

^J    r.

przy czym r„ — promień cewki.

^v p₀ia wzorcowe o większych natężeniach wytwarza się między nabiegunnikami elektromagnesu, wyznaczając jego wartość dokładnym miernikiem indukcji. Najdokładniejsza jest metoda magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) (rys. 9.15). Cewka

Gwez

UE

O

C

OPmcz

Rys. 9.15. Schemat blokowy miernika pola magnetycznego wykorzystującego rezonans jądrowy / — częstościomierz, Gwcz — generator wielkiej częstotliwości, UE — układ elektroniczny,

GPmcz — generator pomocniczy malej częstotliwości, / — kapsuła z wodą, L — cewka,

Z — zasilacz prądu stałego

1

*    Do grudnia 1993 r. — Polski Komitet Normalizacji Miar i Jakości (PKNMiJ).

2

   Do grudnia 1993 r. Dziennik Normalizacji i Miar.

, P^^nzona równolegle z kondensatorem C jest zasilana z generatora w.cz. Przy worf °^nej ^wart°ści stałego pola magnetycznego zachodzi rezonans jądrowy jąder Zia • u’ ^7awart-^{vch w} wodzie zamkniętej w kapsule 1, umieszczonej wewnątrz cewki L. ce_Vy^W!S*° ^t0 Powoduje pochłanianie energii i zmniejszanie się amplitudy napięcia na ^ce L. Warunek, przy którym zachodzi rezonans jądrowy jest określony wzorem

_w    (9.17)

U którym: a>„ — pulsacja rezonansowa; g₀ — przenikalność magnetyczna próżni; tfSjT" ^natężenie pola stałego; y — współczynnik giro magnetyczny — w przypadku jader _c^oru 7 = (2,6751301 ±0,0000075)-10⁸ s"¹ T“ izęjh kłótliwość, przy której zachodzi rezonans jądrowy mierzy się częstotliwościomie-^staża ^c>irowym. Generator pomocniczy i oscyloskop wraz z układem elektronicznym bagnet ^stw'^er<5zenia stanu rezonansu. Indukcję magnetyczną lub natężenie pola (doio^tyc~ⁿ?8° można wyznaczyć z niepewnością ok. ±0,2% dla pól o małych indukcjach ty ^1,1T) i z niepewnością 0,002% dla pól o indukcjach dużych (do 2 T). trwai,,^ obierzach używa się — do sprawdzania i regulacji przyrządu — magnesów ^yctl> które zachowują stałą wartość indukcji w szczelinie przez wiele lat. Spotyka się

^0radniL i .

^K Hizyniera elektryka tom 1