GB/T 40296-2021 实用超导线 铌-钛（Nb-Ti）与铌三锡（Nb3Sn）复合超导体的扭距测量方法

　　ICS 77 . 040 . 99 CCS H 2 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 40296—2021

　　实用超导线 铌-钛(Nb-Ti)与铌三锡( Nb3Sn)复合超导体的扭距测量方法

　　practicalsuperconductingwires—Twistpitchmeasurementmethodof

　　Nb-TiandNb3Sncompositesuperconductors

　　2021-08-20 发布 2022-03-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 40296—202 1

　　GB/T 40296—202 1

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国科学院提出。

　　本文件由全国超导标准化技术委员会(SAC/TC 265)归口 。

　　本文件起草单位：西部超导材料科技股份有限公司、中国科学院电工研究所、中国科学院物理研究所、中国科学院等离子体物理研究所。

　　本文件主要起草人：郭强、程军胜、王菲菲、高慧贤、王秋良、闫果、李洁、王大友、刘方、孙万硕。

　　GB/T 40296—202 1

　　引

　　言

　　变化的磁场会在多丝复合超导体中感生出耦合电流，最通常的情况是耦合电流通过超导丝间的基体，在超导丝之间形成回路，导致出现耦合损耗。 耦合损耗与磁场变化速率及多丝复合超导体的扭距有关 。扭转工艺可有效抑制超导丝间耦合和减少磁通跳跃，从而达到降低损耗和增加稳定性的 目 的 。 因此，扭距是复合超导体的一个重要参数，且需在完成多丝复合超导体生产之后进行准确测量。

　　不同复合超导体的结构不同，需要针对具体的结构选取合适的测量方法，如退扭转法和金相法等。本文件采用退扭转法测量 Nb-Ti 与 Nb3Sn复合超导体的扭距。

　　本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能涉及 ZL 2012 1 0278929 . 1《测量低温超导线材扭距的装置》相关的专利的使用。

　　本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。

　　该专利持有人已向本文件的发布机构承诺，他愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，就专利授权许可进行谈判。 该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案。 相关信息可以通过以下联系方式获得：

　　专利持有人姓名：高慧贤

　　地址：陕西省，西安市，经济技术开发区明光路 12 号

　　请注意除上述专利外，本文件的某些内容仍可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

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　　实用超导线 铌-钛(Nb-Ti)与铌三锡

　　(Nb3sn)复合超导体的扭距测量方法

　　重要提示：本文件的应用可能涉及某些有危险性的材料和操作。 但并未对此有关的所有安全问题都提出建议。 用户在使用本文件之前有责任制定相应的安全和保护措施，并明确其受限制的适用范围。

　　1 范围

　　本文件描述了 Nb-Ti 与 Nb3Sn复合超导体扭距测量的原理、化学药品、仪器设备、样品制备、测量步骤、试验数据处理、测量不确定度和测试报告。

　　本文件适用于直径在 0 . 2 mm~2 mm(或与之截面积等同的矩形)，超导丝直径在 6 μm~200 μm,扭距在 5 mm~50 mm,基体为铜的一体化结构 Nb-Ti 与 Nb3Sn多丝复合超导体扭距的测量。

　　本文件不适用于表面有镀层或表面覆盖不可被硝酸溶蚀镀层的超导体。

　　注 1 ：使用本方法测量横截面形状、面积、超导丝直径和扭距超出本范围的复合超导体，不确定度将增大。

　　注 2：经过适当修正，本文件给出的测量方法适用于其他类似结构的复合超导体。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 2900 . 100—2017 电工术语 超导电性

　　3 术语和定义

　　GB/T 2900 . 100—2017 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　扭转 twist

　　复合导体中丝或股线围绕导体轴线的旋转。

　　[来源：GB/T 2900 . 100—2017,815-13-46]

　　3.2

　　扭转方向 twistdirection

　　扭转时丝或股线的走向。

　　注：分为左旋和右旋两种。 竖直放置样品，同一根超导丝扭转后左侧高右侧低为左旋，右侧高左侧低则为右旋。

　　3.3

　　扭距 twistpitchlength;twistpitch

　　Lp

　　在扭转导体中，丝或股线首次回到其初始径向位置的轴向长度。

　　[来源：GB/T 2900 . 100—2017,815-13-47]

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　　4 原理

　　多丝低温超导体是由几十根至上万根超导丝嵌入铜基体复合而成。 超导体经过扭转之后，它内部的超导丝也会随同基体按照特定的扭距发生规律性扭转。 将样品轴向两端固定，把样品中间部分用硝酸腐蚀掉铜基体后留下一束清晰可见、扭转的超导丝。 沿着扭转反方向旋转样品一端，旋转过程中样品另一端始终处于初始固定状态，直至扭转的超导丝重新回到互相平行的状态。 通过退扭转圈数 n 和腐蚀长度l计算扭距 Lp 。Lp 等于腐蚀长度除以退扭转圈数。

　　5 化学药品

　　5 . 1 乙醇，无水，质量分数 ≥99 . 7% 。

　　5.2 硝酸，质量分数为 40%~60%。

　　5 . 3 去污剂，浓度为 3%~5%的 RSB-102 金属清洗剂或同等去污剂。

　　6 仪器设备

　　6 . 1 扭距测量辅助工装，应具有一定的强度及耐腐蚀的特性，角度指示盘分辨率应等于或优于 5°,见附录 A。

　　6.2 游标卡尺，精度为 0.02 mm,量程范围为 0 mm~300 mm。

　　6 . 3 耐酸镊子。

　　6 . 4 烘箱或吹风机。

　　6 . 5 橡胶手套。

　　6 . 6 通风橱。

　　6 . 7 砂纸，300 目 ~800 目(仅适用于外稳定型 Nb3Sn样品)。

　　7 样品制备

　　7 . 1 取样

　　应在一根成品线的端部取样，样品长度应大于 6 倍名义扭距。 取样过程中应保证样品无不可逆弯曲和扭转。

　　7 . 2 清洁

　　用去污剂去除样品表面的油迹及其他污染物，再用水反复冲洗，最后用无水乙醇脱水。

　　7 . 3 干燥

　　将清洁好的样品用热风吹干或置于烘箱中(温度为 60 ℃ ~70 ℃ ,烘干时间为 15 min~20 min)使其充分干燥。

　　7 . 4 去除阻挡层

　　外稳定型 Nb3Sn样品需要进行此处理。 由于外稳定型 Nb3Sn线材在超导丝和外层铜基体之间有一层 Nb 或者 Ta等难溶蚀于硝酸的阻挡层，当外层铜基体被腐蚀完全后，这一阻挡层阻碍硝酸继续腐

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　　蚀内部的铜。 阻挡层的去除宜使用以下方法：

　　a) 外层铜基体腐蚀：将样品整根浸入质量分数为 40% ~ 60% 的硝酸溶液中，置于通风橱约15 min,待外层铜基体完全溶蚀后，用耐酸镊子取出样品，再用水反复冲洗，最后用无水乙醇脱水并烘干;

　　b ) 阻挡层打磨：取一张 300 目 ~800 目的细砂纸，均匀打磨需测量部分，至内部铜色完整呈现，停止打磨，按照 7 . 2 和 7 . 3 规定的步骤再次对样品进行清洁和干燥。

　　8 测量步骤

　　8 . 1 装样

　　将清洁干燥后的待测样品两端固定[见图 1a)],可通过扭距测量辅助工装实现(见附录 A),装样过程中应避免样品发生扭转和弯折等。 对于外稳定型 Nb3Sn样品，按照 7 . 4 的要求先移除外层铜基体和

　　阻挡层。

　　a)样品两端固定

　　b)样品弯曲

　　c)样品一端旋转

　　d)平行超导丝两端的距离测量

　　标引序号说明：

　　l—平行超导丝两端的距离。

　　图 1 测量示意图

　　8 . 2 腐蚀

　　将样品一端固定装置松开，使能轴向滑动，但不能径向转动。 将样品中段约 80%的长度弯曲，且弯曲时不应出现硬弯折[见图 1b)],可通过扭距测量辅助工装实现(见附录 A) 。将样品弯曲部分浸入质量分数为 40%~60%的硝酸溶液中直至铜基体被彻底溶蚀，内部超导丝完全分散开。 腐蚀过程应尽量保持样品静止，以获得清晰的腐蚀边界。

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　　8 . 3 清洁与干燥

　　将腐蚀完毕的样品移出酸液，用水充分冲洗去除酸液，再用无水乙醇脱水，最后按照 7 . 3 中的规定用热风吹干或用烘箱干燥。

　　8 . 4 测量

　　将清洁与干燥后的样品恢复至水平的初始固定位置，使样品不能轴向弯曲，只能径向转动，可通过扭距测量辅助工装实现(见附录 A) 。 首先，观察线材扭转方向，沿着扭转反方向旋转样品一端[见图 1c)],直至肉眼观察线材超导丝呈互相平行状态。 然后，用厚度为 1 mm,宽度为 10 mm~30 mm 的一片铜箔(或其他硬质薄片)从样品被腐蚀区一端挑出几根超导丝，将该铜箔抵住腐蚀区边界。 再将另一片规格相近的铜箔亦插入该位置并滑动至腐蚀区另一端，同时调整旋转角度，直至挑出的超导丝被完全退扭转，即所有超导丝呈互相平行的状态、且铜箔顺利抵住腐蚀区另一边界时，记录退扭转角度 θ。用游标卡尺测量被铜箔挑起的平行超导丝两端的距离(即两片铜箔/其他硬质薄片外缘之间的距离)，记为长度 l[见图 1d)],可通过扭距测量辅助工装实现(见附录 A) 。

　　注：根据扭距定义，长度 l是在退扭转之前测量。 但退扭转前超导丝实际分散长度不容易精确判定，而使用辅助工装可保证退扭转后样品两端轴向位置不发生变化，这样实际测量的是退扭转后平行超导丝两端的距离而非平行超导丝(松弛后的)长度。 由于工装加工精度等原因退扭转后样品固定位置可能发生微小改变，引入不大于0 . 50 mm 的误差，不确定度评定时进行考虑(见附录 B) 。

　　9 试验数据处理

　　根据公式(1)计算扭距：

　　Lp =l/n，n=θ/360 …………………………( 1 )

　　式中：

　　Lp —扭距，单位为毫米(mm) ;

　　l —腐蚀长度，单位为毫米(mm) ;

　　n —退扭转圈数;

　　θ —退扭转角度，单位为度(°) 。

　　10 测量不确定度

　　本方法通过测量退扭转角度 θ 和腐蚀长度l获得扭距，不确定度评定方法见附录 B。

　　本方法的测量相对扩展标准不确定度应不大于 3 . 0%(包含因子 k=3) 。

　　1 1 测试报告

　　测试报告中应包含如下信息：

　　a) 线材类型;

　　b ) 样品编号;

　　c) 线径 ;

　　d) 扭转方向;

　　e) 扭距。

　　如下样品信息，如已知，也应写入报告中：

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　　a) 线材制造商;

　　b ) 线材批号;

　　c) 标称铜与非铜体积比;

　　d) 平均超导丝直径;

　　e) 超导丝数量;

　　f) 取样位置。

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　　附 录 A

　　(资料性)

　　一种扭距测量辅助工装及使用方法示例

　　A.1 概述

　　采用本文件方法测量扭距，需要使用扭距测量辅助工装固定超导线(矩形截面样品固定方法与圆形线相同)，并读取退扭转角度和测量腐蚀长度。 本附录介绍了一种扭距测量辅助工装的设计(见图 A. 1)及具体使用方法(见图 A. 2) 。

　　A.2 工装设计

　　通常采用聚四氟乙烯(PTFE)制作扭距测量辅助工装。 扭距测量辅助工装整体见图 A. 1a),零部件剖面图见图 A. 1b),角度指示盘俯视图见图 A. 1c) 。

　　a)扭距测量辅助工装整体图

　　b)零部件剖面图

　　图 A.1 扭距测量辅助工装设计图

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　　c)角度指示盘俯视图

　　标引序号说明：

　　A — 滑动器;

　　B — 旋转组件;

　　C — 角度指示盘;

　　D — 聚四氟乙烯管;

　　a —组件 A上的紧线螺钉;

　　b, c —组件 A与组件 D之间的锁紧螺钉;

　　d, e —组件 C与组件 D之间的锁紧螺钉;

　　f —组件 B与组件 C之间的定位鞘;

　　g —组件 B上的紧线螺钉;

　　h — 中心孔。

　　注：组件 A与组件 B上分别设计有固定超导线的紧线螺钉 a 与 g,主要作用是拉紧并固定样品，使样品不会在操作过程中 自行旋转。 松开组件 A与组件 D之间的锁紧螺钉 b 与 c后，组件 A可在组件 D 中滑动。 组件 B与组件C之间设置有一个定位鞘 f。 定位鞘拔开后，组件 B可自由转动;插上后，组件 B在组件 C上固定。 组件 C上附有角度指示盘，组件 B上刻有指示线，可方便读出退扭转角度。

　　图 A.1 扭距测量辅助工装设计图(续)

　　A.3 使用方法

　　A.3 . 1 概述

　　扭距测量辅助工装的使用见第 8 章 。

　　A.3 . 2 装样

　　装样方法见图 A. 2a), 取一段清洁与干燥后的样品固定在扭距测量辅助工装上。 具体固定方法如下：

　　a) 将样品无弯折地穿过组件 A 与组件 B 的中心孔，中心孔直径约为 2 . 5 mm;

　　b ) 将样品的一端沿着组件 A 上的紧线螺钉顺时针缠绕 1 圈，并顺时针拧紧组件 A 上的紧线螺钉;

　　c) 缓慢拉直样品，将样品的另一端沿着组件 B上的紧线螺钉顺时针缠绕 1 圈，并顺时针拧紧组件B上的紧线螺钉。

　　A.3 . 3 腐蚀

　　松开组件 A 与组件 D之间的锁紧螺钉，将组件 A滑至中间，同时样品被弯曲，见图 A. 2b) 。样品腐

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　　蚀方法见 8 . 2 中操作步骤。

　　A.3 . 4 清洁与干燥

　　清洁与干燥见 8 . 3 中操作步骤。

　　A.3 . 5 测量

　　待样品完全干燥后再进行测量。 将组件 A 推回原位置，拧紧组件 A 与组件 D 之间的锁紧螺钉。松开组件 B与组件 C之间的定位鞘，观察线材扭转方向，若是右旋则顺时针旋转组件 B[见图 A. 2c)] ,反之逆时针旋转组件 B。 边旋转组件 B边观察超导丝退扭转情况，退扭转至所有超导丝呈互相平行状态的方法见 8 . 4 中操作步骤，记录退扭转角度 θ。用游标卡尺测量被挑起的平行超导丝两端的距离，见

　　图 A. 2d),记为长度 l。

　　a)样品安装

　　b)样品弯曲

　　c)旋转组件 B

　　图 A.2 扭距测量辅助工装使用方法

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　　d)平行超导丝两端的距离

　　标引序号说明：

　　A — 滑动器;

　　B — 旋转组件;

　　C — 角度指示盘;

　　D — 聚四氟乙烯管。

　　图 A.2 扭距测量辅助工装使用方法(续)

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　　附 录 B

　　(资料性)

　　不确定度评定

　　B.1 数学模型

　　B.1 . 1 扭距计算模型

　　本文件的扭距计算模型为公式(B. 1) :

　　犾

　　犔 …………………………( B.1 )

　　式中：

　　犾 —样品腐蚀长度，单位为毫米(mm) ;

　　θ —退扭转角度，单位为度(°) ;

　　犔p —扭距，单位为毫米(mm) 。

　　B.1 . 2 不确定度灵敏度系数评定

　　采用本文件测量扭距的合成标准不确定度(狌犔p )为公式(B. 2) :

　　狌犔 …………………………( B.2 )

　　式中，狌犔p 是通过本方法测得的扭距的合成标准不确定度。 犮1 和 犮2 是灵敏度系数，可通过对公式(B. 1)求偏导来获得，分别为公式(B. 3)和公式(B. 4) :

　　犮 …………………………( B.3 )

　　犮 …………………………( B.4 )

　　B.2 Nb-Ti复合超导体扭距测量的不确定度评定

　　B.2 . 1 样品参数

　　用于不确定度评定的试验线材的参数如下：

　　— 样品类型：Nb-Ti 复合超导线;

　　— 样品编号：1012-14119J ;

　　— 线径：0.73 mm;

　　— 标称铜与非铜体积比：2 . 35 ;

　　— 平均超导丝直径：约 7 . 8 μm;

　　— 超导丝数量：2 616 。

　　B.2 . 2 每个变量的合成标准不确定度

　　B.2 . 2 . 1 腐蚀长度 l 的合成标准不确定度

　　腐蚀长度 犾 的测量考虑了边界腐蚀不清晰的测量误差和由于工装加工精度等原因引入的测量误差(见 8 . 4 注)。腐蚀长度 犾 的不确定度评定如下：

　　a) 多次测量被铜箔(或其他硬质薄片)挑起的平行超导丝两端的距离，记为 犾′(见表 B. 1),实验的

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　　A类不确定度是 0 . 10 mm;

　　表 B.1 Nb-Ti样品腐蚀区长度

　　b ) 游标卡尺的分辨率是 0 . 02 mm, 引入的不确定度是 0 . 01 mm( 0 . 02/槡3 ) ;

　　c) 腐蚀边界不清晰的误差是 0 . 50 mm, 引入的不确定度是 0 . 29 mm( 0 . 50/槡3 ) ;

　　d ) 由于工装加工精度等原因引入的测量误差(见 8 . 4 注)是 0 . 50 mm,引入的不确定度是0 . 29 mm

　　(0.50/槡3 )。

　　腐蚀长度 l合成标准不确定度ul 是 0 . 42 mm。

　　B.2 . 2 . 2 退扭转角度 θ 的合成标准不确定度

　　退扭转角度 θ 的测量考虑了测量时平行度的观察误差以及样品弯曲引入的误差。

　　退扭转角度θ 是中间计算量，计算过程保留 3 位 ~4 位有效数字。 退扭转角度 θ 的不确定度评定如下：

　　a) 多次观察超导丝的平行状态并记录退扭转角度，记为 θ′(见表 B. 2),实验的 A 类不确定度是

　　9 . 09 °;

　　表 B.2 Nb-Ti样品腐蚀区的退扭转角度

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　　b ) 角度指示盘的分辨率是 5°,引入的不确定度是 2 . 89°( 5°/) ;

　　c) 平行度观察的误差是 20°, 引入的不确定度是 11 . 55°( 20°/) ;

　　d) 样品弯曲引入的误差是 10°,引入的不确定度是 5 . 77°( 10°/) 。

　　退扭转角度 θ 的合成标准不确定度Uθ 是 16 . 05°。

　　B.2 . 3 扭距的合成标准不确定度计算

　　将 l= 128 . 51 mm(l′的平均值)，θ= 3 276°(θ′的平均值)代入公式(B. 3) 和公式(B. 4)计算灵敏度系数，c1 =0 . 110 , c2 = -0 . 004 mm/(°) 。这里用于不确定度灵敏度系数评定的量仅适用于特定的实验。

　　这些系数并非普遍适用，每次实验会不同。

　　Lp 的合成标准不确定度根据公式(B. 2)计算，ULp 是 0 . 08 mm。

　　B.2 . 4 确定扩展不确定度 U

　　取包含因子 k= 3 时，扩展不确定度 U=k×ULp =0 . 24 mm,相对扩展标准不确定度是 1 . 7% 。

　　B.2 . 5 结果计算

　　依据扭距公式(B. 1) , l= 128 . 51 mm(l′的平均值)，θ= 3 276°(θ′的平均值)，计算扭距结果 Lp = 14.12 mm, 则测量结果 Lp= (14.12±0.24) mm。

　　B.3 Nb3sn复合超导体扭距测量的不确定度评定

　　B.3 . 1 样品参数

　　用于不确定度评定的试验线材的参数如下：

　　— 样品类型：Nb3Sn复合超导线;

　　— 样品编号：2013-14938 ;

　　— 线径：0.82 mm;

　　— 标称铜与非铜体积比：1 . 0 ;

　　— 平均超导丝直径：约 6 . 0 μm;

　　— 超导丝数量：3 040 。

　　B.3 . 2 每个变量的合成标准不确定度

　　B.3 . 2 . 1 腐蚀区长度 l 的合成标准不确定度

　　腐蚀长度 l 的测量考虑了边界腐蚀不清晰的测量误差和由于工装加工精度等原因引入的测量误差(见 8 . 4 注)。腐蚀长度 l 的不确定度评定如下：

　　a) 多次测量被铜箔(或其他硬质薄片)挑起的平行超导丝两端的距离，记为 l*(见表 B. 3),实验的A类不确定度是 0 . 19 mm;

　　表 B.3 Nb3sn样品腐蚀区的长度

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　　表 B.3 Nb3sn样品腐蚀区的长度(续)

　　b ) 游标卡尺的分辨率是 0 . 02 mm, 引入的不确定度是 0 . 01 mm( 0 . 02/) ;

　　c) 长度腐蚀边界不清晰的误差是 1 . 00 mm,引入的不确定度是 0 . 58 mm( 1 . 00/) ;

　　d) 由于工装加工精度等原因引入的测量误差(见 8 . 4) 是 0 . 50 mm, 引入的不确定度是 0 . 29 mm

　　(0.50/)。

　　腐蚀长度 l 的合成标准不确定度ul 是 0 . 67 mm。

　　B.3 . 2 . 2 退扭转角度 θ 的合成标准不确定度

　　退扭转角度 θ 的测量考虑了测量时平行度的观察误差以及样品弯曲引入的误差。

　　退扭转角度 θ 是中间计算量，计算过程保留 3 位 ~4 位有效数字。 退扭转角度 θ 的不确定度评定如下：

　　a) 多次观察超导丝的平行状态并记录退扭转角度，记为 θ*(见表 B. 4),实验的 A 类不确定度是

　　20 . 11 °;

　　表 B.4 Nb3sn样品腐蚀区的退扭转角度

　　b ) 角度指示盘的分辨率是 5°,引入的不确定度是 2 . 89°( 5 /) ;

　　c) 平行度观察的误差是 20°, 引入的不确定度是 11 . 55°( 20/) ;

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　　d) 样品弯曲引入的误差是 10°,引入的不确定度是 5 . 77°( 10/) ;退扭转角度 θ 的合成标准不确定度Uθ 是 24 . 07°。

　　B.3 . 3 扭距的合成标准不确定度计算

　　将 l= 138 . 56 mm(l* 的平均值)，θ= 3 202°(θ* 的平均值)代入公式(B. 3) 和公式(B. 4) 计算灵敏度

　　系数 c1 =0 . 112 和 c2 = -0 . 005 mm/(°) 。这里用于不确定度灵敏度系数评定的量仅适用于特定的实验 。这些系数并非普遍适用的，每次实验会不同。

　　Lp 的合成标准不确定度根据公式(B. 2)计算，ULp 是 0 . 14 mm。

　　B.3 . 4 确定扩展不确定度 U

　　取包含因子 k= 3 时，扩展不确定度 U=k×ULp =0 . 42 mm,相对扩展标准不确定度是 2 . 68% 。

　　B.3 . 5 结果计算

　　依据扭距公式(B. 1) , l= 138 . 56 mm(l* 的平均值)，θ= 3 202°(θ* 的平均值)，计算扭距结果 Lp = 15.88 mm, 则测量结果 Lp= (15.58±0.42) mm。

　　B.4 循环比对实验

　　B.4 . 1 测量结果

　　为了评估测量的可靠性与稳定性，在国内 A、B、C、D 四家实验室进行了循环比对实验。

　　测量样品为 A实验室生产的 Nb-Ti 与内锡法 Nb3Sn 复合超导线材。 每家单独的实验室，分别从1012-14119J 和 2013-14938 复合超导线材的稳定扭转区(假定 10 个样品的扭距一致)连续取 10 个 Nb- Ti 和 10 个 Nb3Sn样品，并进行测量，测量结果见表 B. 5 和表 B. 6 。

　　表 B.5 Nb-Ti样品循环比对测量结果

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　　表 B.6 Nb3sn样品循环比对测量结果

　　B.4 . 2 测量结果分析

　　根据参考文献[1]的不确定度和标准偏差等数据分析方法，对四家实验窒测量数据进行了平均值

　　-

　　Lp 、标准偏差 s、标准不确定度 uc 和相对标准不确定度 ur 的计算分析，见表 B. 7 和表 B. 8 。并对四家实验窒测量数据的平均值进行了标准偏差 s，标准不确定度 uc 和相对标准不确定度 ur 的计算分析，见表 B. 9 。

　　-

　　表 B.7 Nb-Ti样品数据分析结果 Lp、s、uc、ur

　　表 B.8

　　-

　　Nb3sn样品数据分析结果 Lp、s、uc、ur

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　　表 B.9 四家实验室之间数据分析结果 s、uc、ur

　　由表 B. 7 可知，四家实验室 Nb-Ti 复合超导体扭距的测量标准不确定度 uc 最大值是 0 . 05 mm,小于 0 . 24 mm( B. 2 中 Nb-Ti 复合超导体扩展不确定度的评定结果)，相对标准不确定度ur 最大是0 . 31% ,小于 1 . 7% (B. 2 中 Nb-Ti 复合超导体相对扩展不确定度的评定结果)。 由表 B. 8 可知，四家实验室Nb3Sn复合超导体扭距的测量标准不确定度 uc 最大值是 0 . 11 mm,小于 0 . 42 mm( B. 3 中 Nb3Sn 复合超导体扩展不确定度的评定结果)，相对标准不确定度 ur 最大是 0 . 69%,小于 2 . 68% ( B. 3 中 Nb3Sn 复合超导体相对扩展不确定度的评定结果)。试验结果表明，四家实验室各自的测量重复性良好。 试验所取得的测量不确定度数值与理论评估结果相符。

　　四家实验室 Nb-Ti 复合超导体扭距的测量平均值的标准不确定度是 0 . 05 mm,小于 0 . 24 mm,相对标准不确定度 ur 是 0 . 31%,小于 1 . 7%。 四家实验室 Nb3Sn复合超导体扭距的测量平均值的标准不确定度是 0 . 05 mm,小于 0 . 42 mm,相对标准不确定度 ur 是 0 . 32%,小于 2 . 68% 。试验结果表明，四家实验室之间的测量复现性良好。 试验所取得的测量不确定度数值与理论评估结果相符。

　　B.5 影响扭距测量的其他因素

　　样品测量前发生的扭转，会影响样品测量的重复性。

　　GB/T 40296—202 1

　　参 考 文 献

　　[1] ISO/IEC Guide 98-3 : 2008 Uncertainty of measurement—Part 3 : Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM 1995)

　　[2] ISO/IEC Guide 99 : 2007 International vocabulary of metrology—Basic and general concepts and associated terms (VIM)