Государственный научный центр Российской федерации
        

      


      

        

          

          
        


        

          

            

              
20.01.2026

              
Вторник

            


            
14 : 01 : 30, 123

          


          
Государственный научный центр Российской федерации

        


        

          

            

              
            

          


          
        

      


      


	

		

		

			

															
																																																									
																																							
																																																																																																						
																																																
																																							
																																																																											
																																																																			

		

	


    

		
	  

			
ГЭТ 12-2021 (НИЛ 2205)

	    

	


		

							

					
Название эталона:


					
    
						
  • ГЭТ 12-2025 Государственный первичный эталон единиц магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции
    • 
					

				

										

					
Вид измерения:


					
    
						
  • Измерения электрических и магнитных величин
    • 
					

				

										

					
Структурное подразделение: названием НИО\НИЛ:


					
    
						
  • Научно-исследовательская лаборатория госэталонов в области магнитных измерений
    • 
					

				

			
							

					
Ученый-хранитель:


					
    
						
  • Беляков Денис Игоревич, кандидат технических наук.
    • 
					

				

			
							

					
Год создания:


					
    
						
  • 2012
    • 
					

				

			
							

					
Год переудтверждения:


					
    
						
  • 2025
    • 
					

				

					


					

				

					
Принцип действия:


					
    
						
  • Государственный первичный эталон единиц магнитных величин предполагает воспроизведение единиц магнитной индукции B постоянного (=) и переменного (≈) поля, магнитного потока Ф, магнитного момента Pm и градиента магнитной индукции Gm на основе следующих уравнений:
    


    где ω – круговая частота магнитного резонанса; 
γНе4 – гиромагнитное отношение атомов 4Не;  
KB - геометрическая постоянная эталонной катушки магнитной индукции;
KФ - геометрическая постоянная эталонной катушки магнитного потока;
Km - геометрическая постоянная эталонной катушки магнитного момента;
KG – геометрическая постоянная эталонной катушки градиента магнитной индукции; 
 I – сила тока в эталонной катушке. 

    

    Воспроизведение и передача единицы – Тл - в области постоянных полей в загородной лаборатории, осуществляется двумя независимыми методами: первый, на основе гиромагнитного отношения γHe4 атомов гелия-4 и второй, по константе  КВ эталонной кварцевой 4-х секционной меры магнитной индукции (С4-2), полученной через линейные параметры обмотки, а также току I, пропускаемому по её обмотке.

    

    
Для контроля размера Тл/А константа КB═ определяется по отношению величины магнитной индукции (МИ), воспроизводимой эталонной мерой С4-2, к силе электрического тока, пропускаемого по её обмотке. Сила тока I измеряется путём компарирования с эталонной мерой напряжения падения напряжения на эталонном резисторе 1 Ω, включённом в последовательную цепь с обмоткой меры МИ.

    

    
Воспроизведение и передача размера Тл в диапазоне 1∙10-8–1∙10-3 Тл - осуществляется с применением компаратора постоянного магнитного поля при полной автоматической компенсации магнитного поля Земли посредством эталонной трёхкомпонентной меры-компаратора магнитной индукции постоянного поля ЭТМК.

    

    
Эта же измерительная система осуществляет передачу размера Тл/А на постоянном токе, т.е. определение констант преобразования (постоянных) – КВ0 мер МИ, применяемых как на постоянном, так и переменном токе.

    

    
Передача единицы магнитной индукции в «средних» и «сильных» магнитных полях, в диапазоне 1∙10-3– 1,5 Тл осуществляется с помощью эталонного подкомплекса ККМИ.

    

    Константы КФ эталонной меры (соленоида) КС-4 определяются двумя независимыми способами: расчётным путём через её линейные размеры и Rf-методом.

    

    
Константы зависимость KB≈ эталонной меры (соленоида) КС-4 от частоты в диапазоне от 1Гц до 20 кГц определяются расчётным путём через её линейные размеры, имеющей первичную (KB≈) и вторичную (КФ) обмотки, представляющие в совокупности первичный преобразователь эталонных мер магнитного потока и магнитной индукции.

    

    Значение константы КВ= соленоида КС-4 на постоянном токе определяется путём сличений с эталонной мерой С4-2 посредством эталонного гелий-цезиевого магнитометра.
    

    
На основе эталонного соленоида КС-4 передача размеров Вб/А и Вб/Тл [(А∙м2)/А] на постоянном токе осуществляется посредством эталонного компаратора средств измерений магнитного потока и магнитного момента ЭКПМ. На переменном токе до 20 кГц совместно с эталонной мерой КС-4 применяется эталонный компаратор магнитной индукции переменного поля ЭКПП для передачи мерам магнитной индукции переменного поля размера Тл/А, а также индукционным преобразователям и мерам магнитного момента размера единицы Вб/Тл

    

    
Константа КG определяется расчётным путём через линейные размеры эталонного соленоида градиента магнитной индукции ЭСГМИ-1. Магнитная индукция с заданным градиентом воспроизводится при пропускании по обмотке ЭСГМИ-1 постоянного электрического тока.

    • 
					

				

			

		
					

				

					
Состав эталона:


					
Первичный эталон состоит из комплекса следующих средств измерений:


    

  • Эталонные гелий-цезиевые магнитометры ЭГМ 1 и ЭГМ 2;
    • 

  • Эталонные кварцевые соленоиды магнитной индукции постоянного поля С4-2 и ЭСТВ; 
    • 

  • Эталонный кварцевый соленоид магнитной индукции, магнитного потока и магнитного момента КС-4; 
    • 

  • Эталонная кварцевая мера (катушка) магнитного момента ЭКММ-1;
    •  

  • Эталонный кварцевый соленоид градиента магнитной индукции ЭСГМИ-1;
    • 

  • Эталонная трехкомпонентная мера - компаратор средств измерений магнитной индукции постоянного поля ЭТМК;
    •  

  • Установка измерительная эталонная для воспроизведения и передачи единицы магнитной индукции переменного поля УИЭПП;
    • 

  • Эталонный компаратор средств измерений магнитного потока и магнитного момента ЭКПМ;
    • 

  • Квантовый компаратор магнитной индукции постоянного поля ККМИ.
    • 


				

			

			




	

		

			
Основные метрологические характеристики


			

				

  

    Физическая величина
    Диапазон
    Частота, Гц
    Погрешности воспроизведения и передачи единицы
    Погрешность результата
  

  

    СКО (n=10)
    НСП (Р=0,99)
    Sco
  

  

    Магнитная индукция (МИ)
    
      1⋅10-8–1⋅10-6 Тл

      1⋅10-6–1⋅10-3 Тл

      1⋅10-3–1,5 Тл
    		
    
      0
    
    
      0,10 нТл

      2⋅10-6 - 5⋅10-8

      7⋅10-7- 3⋅10-6
    		
    
      0,11 нТл

      7,5⋅10-5 – 6⋅10-7

      2⋅10-6-1,2⋅10-5
    		
    
      0,15 нТл

      3⋅10-5 - 2⋅10-7

      1⋅10-6-5⋅10-6
    		
  

  

    
      1⋅10-6–5⋅10-4 Тл
    
    
      1 -400000
    
    
      3∙10-3 – 5∙10-4
    
    
      2,3∙10-2 –9∙10-4
    
    8,4∙10-3–6∙10-4
  

  

    
      Магнитный поток (МП)
    
    
      5⋅10-6 - 3⋅10-2 Вб
    
    0
    1⋅10-2 –5⋅10-6
    1⋅10-3– 4,3⋅10-5
    1⋅10-2–1,5⋅10-5
  

  

    Магнитный момент (ММ)
    3⋅10-4 – 20 А⋅м2
    0
    
      5⋅10-3 - 1⋅10-5
    
    
      3⋅10-3 –1,8⋅10-4
    
    
      5⋅10-3 - 6⋅10-5
    
  

  

    
      Градиент МИ (ГМИ)
    
    
      1⋅10-5-1⋅10-1 Тл/м
    
    
      0
    
    
      1⋅10-2 –1⋅10-3
    
    
      5⋅10-4
    
    
      1⋅10-2–1⋅10-3
    
  

  

    
      Угол между магнитными осями мер МИ
    
    
      90±0,1 угл. град.
    
    
      0
    
    
      2 угл. сек.
    
    
      5 угл. сек.
    
    
      3 угл. сек.
    
  

  

    
      Отношение МИ к силе тока 
    
    
      1⋅10-6 - 1⋅10-2 Тл/А
    
    
      0

      1-20000

      20000 –400000
    		
    
      2⋅10-6 - 5⋅10-8

      1⋅10-3 - 7⋅10-5

      1⋅10-3 – 7⋅10-5
    		
    
      3,6⋅10-6–1,8⋅10-6

      1⋅10-3 –1,5⋅10-4

      1⋅10-3 –1,5⋅10-4
    		
    
      2,3⋅10-6–6⋅10-7

      1⋅10-3 –1⋅10-4

      1,1⋅10-3–9⋅10-5
    		
  

  

    
      Отношение МП к силе тока
    
    
      1⋅10-4 -1⋅10-2 Вб/А
    
    
      0
    
    
      3⋅10-3 - 1⋅10-5
    
    
      1⋅10-3 –4,3⋅10-5
    
    
      3⋅10-3–1,5⋅10-5
    
  

  

    
      Отношение МП к МИ [отношение ММ к силе тока, (А⋅м2)/А]
    
    
      1⋅10-2 - 20 Вб/Тл 
    
    
      0

      20-20000
    		
    
      1⋅10-3 - 4⋅10-5

      1⋅10-3 - 2⋅10-5
    		
    
      3⋅10-4-1⋅10-4

      5⋅10-4 - 1,5⋅10-4
    		
    
      1⋅10-3-6⋅10-5

      1⋅10-3-6⋅10-5
    		
  

  

    
      Отношение ГМИ к силе тока
    
    
      1⋅10-3-1⋅10-1 Тл∙м-1∙А-1
    
    
      0
    
    
      5⋅10-3-1⋅10-3
    
    
      1,7⋅10-4
    
    
      5⋅10-3–1⋅10-3
    
  


			


			

		

	




	

					

				

					
Поверочная схема:


					
    
						
  • Возглавляет межгосударственную государственную поверочную схему для средств измерений магнитной индукции, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции ГОСТ 8.030-2025.
    • 
					

				

			

		
					

				

					
Область применения:


					
    

  • Фундаментальная наука, при поиске постоянного электрического дипольного момента нейтрона и др.;
    •  

  • Планетарная геофизика, изучение физической природы земного магнетизма, предсказание землетрясений;
    •  

  • Аэрономия, изучение солнечно-земных связей, их влияния распространение радиоволн;
    •  

  • Изучение магнитных полей в ближнем и дальнем космосе;
    •  

  • Археология и палеонтология;
    •  

  • Разведочная геофизика, при поиске полезных ископаемых и оценке сырьевых ресурсов;
    •  

  • Поиск скрытых технических объектов с целью трассирования трубопроводов, объектов во-енной техники, в охранных целях и т.д.;
    •  

  • Перспективные вооружения, военная и специальная техника;
    •  

  • Решение проблем бесконтактного определения качества и технических параметров изделий промышленности;
    •  

  • Решение проблем электромагнитной совместимости;
    •  

  • Осуществление морской и аэрокосмической навигации;
    •  

  • Решение экологических вопросов, связанных с влиянием на человека магнитных полей энергоемких технических объектов и полей гипогеомагнитного диапазона;
    •  

  • Исследование магнитных полей человека и воздействия на него магнитных полей с целью медицинской диагностики.
    • 


				

			

		
					

				

					
Результаты применения эталона:


					
Усовершенствование первичного эталона ГЭТ 12 повышает уровень обеспечения единства измерений магнитных величин путем совершенствования в части расширения диапазона высшего звена государственной поверочной схемы для современных средств измерений индукции постоянного и переменного магнитного полей, магнитного потока, магнитного момента и градиента магнитной индукции, применяемых в различных сферах деятельности страны, а также для создания условий участия ГНМИ РФ в ключевых сличениях.

				

			

		
					

				

					
Совокупное количество средств измерений, прослеживаемых к ГЭТ 12-2021:


					
Десятки тысяч.

				

			

			



	

		

			

				

					
Обеспечение единства измерений, участие в программе CIPM MRA:


					

						

  
    

      Quantity
      Measurand Minimum value
      Measurand Maximum value
      Unit
      Expanded uncertainty Maximum value
      Coverage factor
      Type of uncertainty
      NMI Service Identifier
    

  
  
    

      Magnetic fields below 50 kHz: DC magnetic flux density
      1.0E-7
      1.0E-5
      T
      0.05
      2.0
      Absolute
      VNIIM/205
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: DC magnetic flux density
      1.0E-5
      1.0E-4
      T
      0.03
      2.0
      Absolute
      VNIIM/206
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: DC magnetic flux density
      1.0E-4
      0.001
      T
      0.3
      2.0
      Absolute
      VNIIM/207
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: magnetic flux
      1.0E-5
      0.01
      Wb
      0.005
      2.0
      Relative
      VNIIM/203
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: magnetic flux per unit current
      1.0E-4
      0.01
      Wb/A
      0.001
      2.0
      Relative
      VNIIM/204
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: DC magnetic flux density
      0.001
      0.1
      T
      2.0E-4
      2.0
      Relative
      VNIIM/208
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: AC magnetic flux density
      1.0E-7
      0.001
      T
      0.002
      2.0
      Relative
      VNIIM/211
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: turn area
      0.001
      0.1
      Wb/T
      0.01
      2.0
      Relative
      VNIIM/213
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: turn area
      0.1
      20.0
      Wb/T
      0.001
      2.0
      Relative
      VNIIM/214
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: DC magnetic flux density per unit current
      1.0E-5
      0.001
      T/A
      1.0E-5
      2.0
      Relative
      VNIIM/215
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: DC magnetic flux density per unit current
      0.001
      0.05
      T/A
      1.0E-4
      2.0
      Relative
      VNIIM/216
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: AC magnetic flux density per unit current
      1.0E-5
      0.001
      T/A
      0.003
      2.0
      Relative
      VNIIM/217
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: magnetic field gradient
      1.0E-6
      3.0
      T/m
      0.03
      2.0
      Relative
      VNIIM/218
    

    

      Magnetic fields below 50 kHz: magnetic field gradient per unit current
      0.001
      1.0
      T/(Am)
      0.015
      2.0
      Relative
      VNIIM/219
    

    

      Feebly magnetic, paramagnetic and diamagnetic material: DC magnetic susceptibility
      1.0E-7
      0.01
      -
      0.03
      2.0
      Relative
      VNIIM/435
    

    

      Hard magnetic material: magnetic moment
      0.001
      20.0
      Am2
      0.01
      2.0
      Relative
      VNIIM/441
    

  

					


					

				

			

		

	

	

		

			

				

					
Уникальные технические установки в составе эталона:


					
    

  • Эталонные гелий-цезиевые магнитометры ЭГМ 1 и ЭГМ 2;
    • 

  • Эталонная трехкомпонентная мера - компаратор средств измерений магнитной индукции постоянного поля ЭТМК;
    •  

  • Установка измерительная эталонная для воспроизведения и передачи единицы магнитной индукции переменного поля УИЭПП;
    • 

  • Эталонный компаратор средств измерений магнитного потока и магнитного момента ЭКПМ;
    • 

  • Квантовый компаратор магнитной индукции постоянного поля ККМИ.
    • 


				

			

		

	



	

		Сведения во ФГИС «АРШИН»