Методика поверки «ГСИ. Комплекс Э-ПИК» (МП 062.М12-18)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по инновациям

Государственная система обеспечения единства измерений

Комплекс Э-ПИК

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 062.М12-18

Главный метролог

Москва 2018

Настоящая методика поверки распространяется на комплекс Э-ПИК и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

Комплекс Э-ПИК предназначен для измерений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей при поверке и калибровке средств измерений параметров сверхширокополосного электромагнитного излучения.

Интервал между поверками - 1 год.

2.1 При проведении первичной и периодической поверок должны быть выполнены следующие операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции при проведении первичной и периодической поверок

• 2.2 При получении отрицательных результатов при проведении любой операции поверка прекращается.

• 2.3 Поверку средств измерений осуществляют аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.

• 2.4 Допускается проведение поверки средства измерений используемого для измерений (воспроизведения) меньшего числа величин не в полном объеме, на основании письменного заявления владельца СИ, оформленного в произвольной форме.

• 3.1 При проведении первичной и периодической поверок применяются средства измерений, указанные в таблице 2.

Таблица 2 - Средства для проведения первичной и периодической поверок

• 3.2 Допускается применение других средств поверки, не приведенных в таблиц^ 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемого средства измерений с требуемой точностью.

• 3.3 Средства измерений, указанные в таблице 2, должны быть поверены и аттестованы в установленном порядке.

• 4.1 К проведению поверки допускаются лица, изучившие настоящую методику поверки и руководства по эксплуатации на комплекс Э-ПИК и средства поверки, имеющие удостоверение квалификационной группы на право работы с электроустановками напряжением до 1000 В в соответствии с правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, указанных в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.2013 № 328Н, прошедшие обучение на право проведения поверки по требуемому виду измерений.

• 5.1 Перед началом поверки необходимо изучить руководство по эксплуатации систем и настоящую методику поверки.

• 5.2 При проведении поверки следует соблюдать требования, установленные правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, указанных в приложении к приказу Министерства груда и социальной защиты РФ от 24.07.2013 № 328Н. Оборудование, применяемое при поверке, должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-91. Воздух рабочей зоны должен соответствовать ГОСТ 12.1.005-88 при температуре помещения, соответствующей условиям для легких физических работ.

• 5.3 Система электрического питания приборов должна быть защищена от колебаний и пиков сетевого напряжения.

• 5.4 При выполнении измерений должны соблюдаться требования, указанные в руководстве по эксплуатации комплекса Э-ПИК.

• 5.5 Помещение, в котором проводится поверка, должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.

6 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

6.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• 6.2 Помещение, где проводится поверка, должно быть чистым и сухим, свободным от пыли, паров кислот и щелочей.

• 6.3 В помещении, где проводится поверка, должны отсутствовать механические виб

рации. а также постоянные и переменные электрические и магнитные поля, которые могут привести к искажению результатов измерений.

• 7.1 Проверьте наличие средств поверки по таблице 2, укомплектованность их документацией и необходимыми элементами соединений.

• 7.2  Используемые средства поверки разместите, заземлите и соедините в соответствии с требованиями их технической документации.

• 7.3 Подготовку, соединение, включение и прогрев комплекса Э-ПИК и средств поверки, регистрацию показаний и другие работы по поверке произведите в соответствии с документацией на указанные средства.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 Проверяют комплектность комплекса Э-ПИК.

Комплектность комплекса Э-ПИК должна соответствовать таблице 3.

Таблица 3 - Комплектность комплекса Э-ПИК

• 8.1.2 Проверяют комплекс Э-ПИК на отсутствие механических повреждений и ослаблений элементов конструкции.

• 8.1.3 Комплекс Э-ПИК признается прошедшим операцию поверки, если не обнаружены несоответствия комплектности, механические повреждения, ослабления элементов конструкции, неисправности разъемов.

При опробовании комплекса Э-ПИК оценивают отклонение амплитудно-временных параметров воспроизводимых импульсов электрического поля от паспортных значений с целью выявления внутренних скрытых дефектов (нарушение целостности сборки), возникших при транспортировании или эксплуатации, препятствующих дальнейшей эксплуатации комплекса.

• 8.2.1 Ко входу полеобразующей системы ГНДИ.411734.012 комплекса Э-ПИК подключают выход генератора Г5-84 из ее состава. Устанавливают максимальную амплитуду выходных импульсов генератора Г5-84. Измерительный преобразователь ИППЛ-Л из состава вторичного эталона размещают по оси излучения на расстоянии 0,3 м от узла ввода полсоб-разующей системы. Выход измерительного преобразователя ИППЛ-Л соединяют со входом стробоскопического осциллографа Tektronix CSA8000B (далее по тексту - стробоскопический осциллограф) из состава вторичного эталона. Стробоскопический осциллограф размещают в экранированной кабине ГНДИ.301445.005 комплекса Э-ПИК.

8 2.2 Воспроизводят импульсы электрического поля и регистрируют выходной сигнал измерительного преобразователя ИППЛ-Л. По зарегистрированной осциллограмме определяют амплитуду импульса на выходе ИППЛ-Л (/_вых, В, длительность фронта между уровнями 0,1 и 0.9 от амплитуды Тф._изм, с, длительность импульса на уровне 0,5 от амплитуды Л1.ИЗМ5 С.

• 8.2.3 По формулам (1) и (2) вычисляют амплитуду Е_м, В/м, и длительность фронта между уровнями 0,1 и 0.9 от амплитуды Тф, с, воспроизводимых импульсов электрического поля соответственно. Длительность воспроизводимых импульсов электрического поля на уровне 0,5 от амплитуды /_и, с, принимают равной /_и.изм, с.

Е_м = t/вых/Липпл,                                       (О

где Аиппл - коэффициент преобразования измерительного преобразователя на основе полосковой линии ИППЛ-Л, В-В' -м (указан в действующем свидетельстве о поверке).

, 2 2 2 _ч1/2

Тф - (Тф.изм - ТипПЛ - ТОСЦ )  ,

где типпл - время нарастания переходной характеристики ИППЛ-Л, с (указано в свидетельстве о поверке),

тосц - время нарастания переходной характеристики стробоскопического осциллографа, с (указано в свидетельстве о поверке).

• 8.2.4 Комплекс Э-ПИК признается прошедшим операцию поверки, если вычисленное значение амплитуды воспроизводимых импульсов электрического поля £_м, В/м, составляет не менее 10 В/м, а значения длительности фронта между уровнями 0,1 и 0,9 от амплитуды Тф, с, длительности на уровне 0,5 от амплитуды /_н. с, воспроизводимых импульсов электрического поля отличаются от паспортных значений не более, чем на ± 5 %.

• 8.3 Определение метрологических характеристик

• 8.3.1.1 Ко входу полеобразующей системы ГНДИ.411734.012 комплекса Э-ПИК подключают выход генератора Г5-84 из ее состава. Устанавливают максимальную амплитуду выходных импульсов генератора Г5-84. Измерительный преобразователь ИППЛ-Л из состава вторичного эталона размещают по оси излучения на расстоянии 0.3 м от узла ввода полеобразующей системы. Выход измерительного преобразователя ИППЛ-Л соединяют со входом стробоскопического осциллографа. Стробоскопический осциллограф размещают в экранированной кабине ГНДИ.301445.005 комплекса Э-ПИК.

• 8.3.1.2 Воспроизводят импульсы электрического поля и регистрируют выходной сигнал измерительного преобразователя ИППЛ-Л. По зарегистрированной осциллограмме определяют амплитуду импульса на выходе ИППЛ-Л /7_Вых, В.

• 8.3.1.3 По формуле (1) определяют амплитуду воспроизводимых импульсов напряженности электрического поля £_м, В/м.

• 8.3.1.4 Повторяют операции по п. 8.3.1.2 и 8.3.1.3 десятикратно и определяют среднее значение амплитуды воспроизводимых импульсов напряженности электрического поля Л_м.г5-84, В/м, и среднее квадратическое отклонение амплитуды воспроизводимых импульсов напряженности электрического поля Semts-m, %, по формулам (3) и (4) соответственно.

  (3)

Лм.Г5-84 ⁼     —

где Е_м j - результат z-ro независимого наблюдения, В/м.

8 3.1.5 Ко входу полеобразующей системы вместо генератора импульсов Г5-84 подключают генератор импульсов TMG020040SNO1 из ее состава. Измерительный преобразователь ИППЛ-Л из состава вторичного эталона размещают по оси излучения на расстоянии 1.0 м от узла ввода полеобразующей системы. Остальные соединения повторяют по п. 8.3.1.1.

8.3.1.6 Повторяют операции по п 8.3.1.2 и 8.3.1.3 десятикратно и определяют среднее значение амплитуды воспроизводимых импульсов напряженности электрического поля •Em.tmg, В/м, и среднее квадратическое отклонение амплитуды воспроизводимых импульсов напряженности электрического поля Semtmg, %, по формулам (5) и (6) соответственно.

Sem.TMG “

(6)

8.3.1.7 Комплекс Э-ПИК признается прошедшим операцию поверки, если каждое из полученных значений амплитуды воспроизводимых импульсов напряженности электрического поля Е_№ Г5-84, В/м, и tmg, В⁷м, составляет не менее 10 В/м.

• 8.3.2 Определение амплитуды воспроизводимых импульсов напряженности магнитного поля

  • 8.3.2.1 Полеобразующая система эквивалентна длинной однородной линии, в которой распространяется сферическая ТЕМ-волна. В таком случае напряженности импульсного электрического Е, В/м, и магнитного полей Н, А/м, связаны соотношением Е!Н= 120л, Ом

  • 8.3.2.2 Значения амплитуд воспроизводимых импульсов магнитного поля Н_м Г5-84, А/м, и Я_{м ТМС}, А/м, при возбуждении полеобразующей системы комплекса Э-ПИК генераторами импульсов Г5-84 и TMG020040SN01 из ее состава соответственно определяют, основываясь на результатах измерений в п. 8.3.1 и формулах (7) и (8).

Дм.Г5-84 ⁼ £_м._Г5-84/120л                                        (7)

Я.м.тмс =Е_м.тмО’^/120л                                     (8)

Значения средних квадратических отклонении амплитуд воспроизводимых импульсов магнитного поля 5нмГ5-84, %, и Shm.tmg, %, (при возбуждении полеобразующей системы генераторами импульсов Г5-84 и TMG020040SN01 соответственно) принимаются соответственно равными средним квадратическим отклонениям Se_m Г5-84, %, и Sem.tmg %, определенным в п. 8.3.1.4 и 8.3.1.6.

• 8.3.2.3 Комплекс Э-ПИК признается прошедшим операцию поверки, если каждое из полученных значений амплитуды воспроизводимых импульсов напряженности магнитного поля Я_кт5.84, А/м, и /7_m.tmg, А/м, составляет не менее 25 мА/м.

• 8.3.3 Расчет относительной погрешности воспроизведения амплитуды импульсов напряженностей электрического и магнитного полей

  • 8.3.3.1 Доверительные границы случайной составляющей относительной погрешности воспроизведения амплитуды импульсов напряженностей электрического и магнитного полей в предположении о нормальном распределении результатов измерений входящих величин при доверительной вероятности Р=0,95 и числе измерений п = 10 определяются по формуле

£ен = 2,262- Seh,                                            (9)

где среднее квадратическое отклонение S_Eh = max(S_EM.r5-84, S_Em.tmg, S_HM.r5-84, S_Km.tmg), %•

• 8.3.3.2 Доверительные границы неисключенной систематической составляющей относительной погрешности воспроизведения амплитуды импульсов напряженностей электрического и магнитного полей, при доверительной вероятности Р=0,95 и поправочном коэффициенте к = 1,1 определяют по формуле

©ЕН⁼ 1,1 (®ИППЛ²+ ®осц²+ 0 р²)^{1 /2},                                (10)

где ©иппл - погрешность измерений коэффициента преобразования измерительного преобразователя ИППЛ-Л из состава вторичного эталона, %, указанная в свидетельстве о поверке;

®осц, - погрешность измерений напряжения при помощи осциллографа Tektronix CSA8000B из состава вторичного эталона, %, указанная в свидетельстве о поверке;

0_Р = 0,2 % - погрешность измерений расстояния от узла ввода полеобразующей системы до измерительного преобразователя ИППЛ-Л, %. Значение погрешности 0_Р численно равно отношению половины цены деления линейки 0,5 мм к минимальному измеряемому расстоянию 300 мм.

• 8.3.3.3 Доверительные границы относительной погрешности воспроизведения амплитуды импульсов напряженностей электрического и магнитного полей вычисляют в соответствии с ГОСТ 8.736-2011 «ГСИ. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения» по формулам (11) - (14).

8eh ⁼ K'Sz,                                    (И)

где К - коэффициент, зависящий от соотношения случайной составляющей относительной погрешности и неисключенной систематической относительной погрешности,

Sv - суммарное среднее квадратическое отклонение воспроизведения амплитуды импульсов напряженностей электрического и магнитного полей, определяемое по формуле

& = (5eh²+S₀²)^1/2,

где S& - среднее квадратическое отклонение неисключенной систематической относительной погрешности воспроизведения амплитуды импульсов напряженностей электрического и магнитного полей, вычисляемое по формуле

5₀ = 0_ен/(1,1-3^1/2).

Коэффициент К вычисляют по формуле

К= (ген + ©ЕнУС^Ен + ^е)-

8.4.3.6 Комплекс Э-ПИК признается прошедшим операцию поверки, если относительная погрешность воспроизведения амплитуды импульсов напряженностей электрического и магнитного полей не превышает ± 6 %.

• 8.3.4.1 Собирают схему измерений в соответствии с п. 8.3.1.1.

• 8.3.4.2 Воспроизводят импульсы электрического поля и регистрируют выходной сигнал измерительного преобразователя ИППЛ-Л. По зарегистрированной осциллограмме определяют между уровнями 0,1 и 0,9 от амплитуды длительность фронта импульса на выходе ИППЛ-Л Тф.изм, с.

• 8.3.4.3 По формуле (2) вычисляют длительность фронта воспроизводимых импульсов напряженностей электрического и магнитного полей Тф Г5-84, с.

• 8.3.4.4 Собирают схему измерений в соответствии с п. 8.3.1.5. Воспроизводят импульсы электрического поля и регистрируют выходной сигнал измерительного преобразователя ИППЛ-Л. По зарегистрированной осциллограмме определяют между уровнями 0,1 и 0,9 от амплитуды длительность фронта импульса на выходе ИППЛ-Л Тф._Изм, с.

• 8.3.4.5 По формуле (2) вычисляют длительность фронта воспроизводимых импульсов напряженностей электрического и магнитного полей Тф.тмо, с.

• 8.3.4.6 Измерения по п. 8.3.4.1-8.3.4.5 выполняют пятикратно, вычисляют средние арифметические значения <Тф,г5-84^>. с, и <Тф.тмс^>, с, по результатам пяти измерений.

• 8.3.4.7 Комплекс Э-ПИК признается прошедшим операцию поверки, если каждое из полученных значений длительности фронта воспроизводимых импульсов напряженностей электрического и магнитного полей <Тф г5-84>, с, и <Тф.тмс^>, с, определенных между уровнями 0,1 и 0,9 от амплитуды, составляет не более 100 пс.

• 8.3.5.1 Собирают схему измерений в соответствии с п. 8.3.1.1.

• 83.5.2 Воспроизводят импульсы электрического поля и регистрируют выходной сигнал измерительного преобразователя ИППЛ-Л. По зарегистрированной осциллограмме определяют на уровне 0,5 от амплитуды длительность импульса на выходе ИППЛ-Л /_и-г5-84, с.

• 8.3.5.3 Собирают схему измерений в соответствии с п. 83.1.5. Воспроизводят импульсы электрического поля и регистрируют выходной сигнал измерительного преобразователя ИППЛ-Л. По зарегистрированной осциллограмме определяют на уровне 0,5 от амплитуды длительность импульса на выходе ИППЛ-Л /_и-тмо, с.

• 83.5.4 В качестве значений длительности воспроизводимых импульсов напряженностей электрического и магнитного полей, определенных на уровне 0,5 амплитуды, принимаются значения Г_и.г5-84, с, и Z_h.tmg, с.

8 3.5.5 Измерения по п. 8.3.5.1-83.5.4 выполняют пятикратно, вычисляют средние арифметические значения < Zn.r5.84>, с, и < /и-тмсР*, с, по результатам пяти измерений.

83.5.6 Комплекс Э-ПИК признается прошедшим операцию поверки, если каждое из полученных значений длительности воспроизводимых импульсов напряженностей электрического и магнитного полей < /_и-г5-84>, с, и < z_h.t_Mq>, с, определенных на уровне 0,5 от амплитуды, составляет не менее 900 пс.

• 9.1 Результаты измерений при поверке заносят в протокол (форма протокола приведена в приложении А настоящей методики поверки).

• 9.2 Комплекс Э-ПИК прошедший поверку с положительным результатом, признается годным и допускается к применению. На него выдается протокол (в соответствии с приложением А) и свидетельство о поверке установленной формы с указанием полученных по

• 8.3.1 - 8.3.5 фактических значений метрологических характеристик, наносят знак поверки (место нанесения указано в описании типа) согласно Приказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», и комплекс Э-ПИК допускают к эксплуатации.

• 9.2 При отрицательных результатах поверки комплекс Э-ПИК признается непригодным, не допускается к применению и на него выдается «Извещение о непригодности» с указанием причин в соответствии с требованиями Приказа Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015 Свидетельство о предыдущей поверке и (или) знак поверки аннулируется.

Начальник лаборатории

ФГУП «ВНИИОФИ»

Ведущий научный сотрудник

ФГУП «ВНИИОФИ»

Научный сотрудник

ФГУП «ВНИИОФИ»

О.В. Михеев

В. Сухов

10

ПРИЛОЖЕНИЕ А к Методике поверки МП 062.М12-18 «ГСИ. Комплекс Э-ПИК»

ПРОТОКОЛ первичной / периодической поверки от «_____»____________20___года

Средство измерений: Комплекс Э-ПИК

(Наименование СИ, тип (если в состав СИ входит несколько автономных блоков

то приводят их перечень (наименования) и типы с разделением знаком «косая дробь» /)

Зав. №    ____

Заводские номера блоков

П ринадл ежащее___________

Наименование юридического лица, ИНН

Поверено в соответствии с методикой поверки «ГСИ. Комплекс Э-ПИК». Методика поверки МП 062.М12-18». утвержденной ФГУП «ВНИИОФИ» 24 октября 2018 г.________

Наименование документа на поверку, кем утвержден (согласован), дата

С применением эталонов______________________________________________

(наименование, заводской номер, разряд, класс точности или погрешность)

При следующих значениях влияющих факторов:____________________________

(приводят перечень и значения влияющих факторов, нормированных в методике поверки)

• -  температура окружающего воздуха, °C

• -  относительная влажность воздуха, %, не более

• -  атмосферное давление, кПа

• -  напряжение питания сети, В

• -  частота сети. Гц

Внешний осмотр_____________________________________________________

Опробование__________________________________________________________

Получены результаты поверки метрологических характеристик:

Рекомендации_____________________________________________________________

Средство измерений признать пригодным (или непригодным) для применения

Исполнители:_________________________________________________________________

подписи. ФИО, должность