Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Контрольно-проверочная аппаратура «Фианит»» (ТСЮИ.468212.019)

УТВЕРЖДАЮ

Врид начальника ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России

Государственная система обеспечения единства измерений

Инструкция

Контрольно-проверочная аппаратура «Фианит» ТСЮИ.468212.019

Методика поверки

ТСЮИ.468212.019МП

2020 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

• 1 Введение

• 2 Операции поверки

• 3 Средства поверки

• 4 Требования к квалификации поверителей

• 5 Требования безопасности

• 6 Условия поверки

• 7 Подготовка к поверке

• 8 Проведение поверки

• 9 Оформление результатов поверки

• 1.1  Настоящая методика поверки распространяется на контрольно-поверочную аппаратуру «Фианит» ТСЮИ.468212.019 зав.№№ 74728003, 74728002, 74714002, 74732003 (далее - КПА «Фианит») и устанавливает методы и средства её первичной и периодической поверок.

• 1.2 Допускается сокращенная поверка для меньшего числа измеряемых величин или диапазонов измерений на основании письменного заявления владельца КПА «Фианит».

• 1.3  Интервал между поверками 1 год.

• 2.1 Перед проведением поверки КПА «Фианит» провести внешний осмотр и операции подготовки её к работе.

• 2.2 Метрологические характеристики КПА «Фианит», подлежащие проверке, и операции поверки приведены в таблице 1.

Таблица 1

Лродолжение таблицы 1

3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 3.1 Рекомендуемые средства поверки, в том числе рабочие эталоны и средства измерений, приведены в таблице 2.

Вместо указанных в таблице 2 средств поверки допускается применять другие аналогичные средства поверки, обеспечивающие определение метрологических характеристик с требуемой погрешностью.

• 3.2 Все средства поверки должны быть исправны, применяемые при поверке средства измерений и рабочие эталоны должны быть поверены и иметь свидетельства о поверке с неистекшим сроком действия на время проведения поверки или оттиск поверительного клейма на приборе или в документации.

Таблица 2 - Перечень средств поверки

Продолжение таблицы 2

4 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ

• 4.1 Поверка должна осуществляться лицами, аттестованными в качестве поверителей в порядке, установленном в ПР 50.2.012-94 «ГСП. Порядок аттестации поверителей средств измерений».

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены все требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.3.019-80 «ССБТ. Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности».

6.1 При проведении операций поверки должны соблюдаться следующие нормальные

• 7.1 Поверитель должен изучить инструкцию по эксплуатации (РЭ) поверяемой КПА «Фианит» и используемых средств поверки.

• 7.2 Перед проведением операций поверки необходимо:

• - проверить комплектность поверяемой КПА «Фианит» (наличие интерфейсных кабелей, шнуров питания и пр.);

• - проверить комплектность рекомендованных (или аналогичных им) средств поверки, заземлить (если это необходимо) требуемые рабочие эталоны, средства измерений и включить питание заблаговременно перед очередной операцией поверки (в соответствии со временем установления рабочего режима, указанным в РЭ).

При проведении внешнего осмотра проверить:

• - чистоту и исправность разъемов и гнезд,

• - отсутствие внешних механических повреждений и ослабления элементов конструкции.

КПА «Фианит», имеющая дефекты (механические повреждения), бракуется и направляется в ремонт.

8.2.1. Определение номинального значения частоты выходного сигнала

• 8.2.1.1 Определение номинального значения частоты выходного сигнала проводят с помощью частотомера электронно-счетного вычислительного 43-64 по схеме на рисунке 1.

  Вх 43-64		«АШ-1» «Fx»   КПА Обмен «Fo»

Рисунок 1. Схема подключения для проверки номинального значения частоты выходного сигнала

• 8.2.1.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит», частотомер электронно-счетный вычислительный 43-64 в соответствии Руководствами по эксплуатации на него.

• 8.2.1.3 Результаты поверки считать положительными, если действительное значение частоты выходного сигнала 5 -10⁶ Гц.

• 8.2.2 Определение средней квадратической относительной погрешности измерений частоты импульсного сигнала при времени измерения 10 с.

• 8.2.2.1 Определение средней квадратической относительной погрешности измерений частоты сигнала при времени измерения 10 с проводят с помощью генератора импульсов Г5-103, по схеме представленной на рисунке 2.

  

Рисунок 2. Схема подключения для проверки средней квадратической относительной погрешности измерений частоты импульсного сигнала

• 8.2.2.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит» в соответствии с разделом 4 Руководства по эксплуатации.

• 8.2.2.3 Включить и подготовить к работе генератор импульсов Г5-103 в соответствии с требованиями РЭ.

• 8.2.2.4 На ПЭВМ загрузить специальное программное обеспечение КПА «Фианит» ТСЮИ.00714-01. Выбрать в меню программы режим «Комплексные измерения», частотный диапазон 2,5 МГц, интервалы времени измерений 10 с.

• 8.2.2.5 По окончании измерений списать с экрана ПЭВМ значения средней квадратической погрешности измерений частоты сигнала 2,5 МГц.

• 8.2.2.6 Провести 10-15 измерений и вычислить отклонение ДР, результатов измерения по формуле:

AF^Ft-Fc,                            (1)

где - значение результатов измерений частоты из графы таблицы «Измеренное значение, МГц» в окне 1 на экране ПЭВМ и F_c - номинальное значение частоты сигнала, установленное на низкочастотном генераторе.

Рассчитать значение среднеквадратической относительной погрешности измерения частоты в соответствии с формулой:

1

где с=2,5 МГц, N - число полученных результатов измерения частоты.

8.2.2.7 Результаты поверки считать положительными, если погрешность измерений частоты сигнала при времени измерения 10 с:

• - в диапазоне частот (2,50000 ± 0,00035) МГц, не более 510^-11;

• - в диапазоне частот (2,50 ±0,01) МГц, не более 2 -10“⁹.

• 8.2.3 Определение среднего относительного изменения частоты за интервал времени наблюдения 1 месяц

• 8.2.3.1 Определение среднего относительного изменения частоты выходного сигнала 5 МГц за интервал времени наблюдений 1 месяц провести с помощью стандарта частоты и времени Ч1-76А и компаратора частотного Ч7-308А/1 по схеме на рисунке 5.

  

  Рисунок 3 Схема подключения проверки среднего относительного изменения частоты

  • 8.2.3.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит», стандарт частоты и времени Ч1-76А и компаратор частотный Ч7-308А/1 в соответствии Руководствами по эксплуатации на них.

  Л f

  • 8.2.3.3 Определить среднее значение относительной разности частот —- КПА

  То

«Фианит» и стандарта частоты и времени Ч1-76А за i-e сутки.

• 8.2.3.4 По результатам измерений среднего значения относительной разности частот КПА «Фианит» и стандарта частоты и времени Ч1-76А за каждые сутки вычислить среднее относительное изменение частоты за сутки v по формуле (2):

  6

  п(п -1)

  
  

  (3)

где п =24, - средняя относительная разность частот в i-ые сутки.

• 8.2.3.5 Среднее систематическое относительное изменение частоты за 1 мес v_Mec определить методом линейной экстраполяции во времени по результатам измерений среднего относительного изменения частоты за одни сутки v в соответствии с выражением У1мес ⁼ 30-V.

• 8.2.3.6 Результаты поверки считать положительными, если среднее относительное изменение частоты за интервал времени наблюдения 1 месяц находится в пределах ± 2,5 кг¹¹.

• 8.2.4 Определение средней квадратической относительной погрешности измерений частоты сигнала 5 МГц при различных времени измерения т_и, времени выборки т_в, и времени наблюдения т_н

• 8.2.4.1 Определение средней квадратической относительной погрешность измерений частоты сигнала 5 МГц при различных времени измерения т_и, времени выборки т_в, и времени наблюдения т_н провести с помощью стандарта частоты и времени Ч1-76А, по схеме представленной на рисунке 4.

  

Рисунок 4. Схема подключения для проверки средней квадратической относительной погрешность измерений частоты сигнала 5 МГц

• 8.2.4.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит» в соответствии с разделом 4 Инструкции по эксплуатации ТСЮИ.468212.019ИЭ.

• 8.2.4.3 Включить и подготовить к работе стандарт частоты и времени водородный Ч1-76А в соответствии с требованиями РЭ.

• 8.2.4.4 На ПЭВМ загрузить специальное программное обеспечение КПА «Фианит» ТСЮИ.00714-01. Выбрать в меню программы режим «Комплексные измерения», частотный диапазон 5 МГц, интервалы времени измерений 0,0001; 0,001; 0,01; 0,1; 1; 10; 100; 1000 с.

• 8.2.4.5 По окончании измерений списать с экрана ПЭВМ значения средней квадратической погрешности измерений частоты сигнала 5 МГц за различные интервалы времени измерений.

Результаты поверки считать положительными, если средняя квадратическая погрешность измерений частоты сигнала 5 МГц не превышает значений, указанных в таблице 3.

Таблица 3

• 8.2.5 Определение средней квадратической погрешности измерений длительности задержки входной последовательности импульсов длительностью от 1 до 4 мкс, следующих с частотой (1,5-2,5) кГц относительно опорной последовательности импульсов той же частоты при времени усреднения не более 10 с.

• 8.2.5.1 Определение средней квадратической погрешности измерений длительности задержки входной последовательности импульсов длительностью от 1 до 4 мкс, следующих с частотой (1,5-2,5) кГц относительно опорной последовательности импульсов той же частоты при времени усреднения не более 10 с проводят с помощью генератора импульсов Г5-103 и частотомера электронно-счетного вычислительного 43-64 по схеме представленной на рисунке 5.

  

  Рисунок 5 Схема подключения проверки средней квадратической погрешности измерений длительности

• 8.2.5.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит», генератор импульсов Г5-103 и частотомера электронносчетного вычислительного 43-64 в соответствии Руководствами по эксплуатации на них.

• 8.2.5.3 С генератора импульсов Г5-103 подать на вход «То» КПА «Фианит» и вход «А» частотомера электронносчетного вычислительного 43-64 сигнал синхроимпульса частотой 2 кГц. На вход «Тх» КПА «Фианит» и вход «Б» частотомера электронносчетного вычислительного 43-64 последовательно подать сигнал частотой 2 кГц, задержанный относительно сигнала синхроимпульса на 1 мкс и 4 мкс.

• 8.2.5.4 Выбрать в меню программы, установленной на ПЭВМ режим «Измерение задержки 2» и провести 10-20 измерений длительности задержки входной последовательности импульсов.

• 8.2.5.5 Рассчитать среднюю квадратическую погрешность измерений длительности задержки входной последовательности импульсов по формуле:

  Z(6, -Ь)²

  

(4)

где: п - количество измерений;

bt- результат i-ro измерения;

b - среднее значение результатов измерений длительности задержки входной последовательности импульсов.

• 8.2.5.6 Результаты поверки считать положительными, если значение средней квадратической погрешности измерений длительности задержки входной последовательности импульсов не превышает 2 нс.

• 8.2.6 Определение абсолютной погрешности измерений длительности задержки импульсов длительностью от 3 до 10 мкс, следующих с частотой 1 Гц относительно опорных импульсов той же частоты.

• 8.2.6.1 Определение абсолютной погрешности измерений длительности задержки импульсов длительностью от 3 до 10 мкс, следующих с частотой 1 Гц относительно опорных импульсов той же частоты с использованием генератора импульсов Г5-103 и частотомера электронносчетного вычислительного 43-64 по схеме на рисунке 6

  

Рисунок 6 Схема подключения проверки абсолютной погрешности измерений длительности задержки импульсов

• 8.2.6.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит», генератор импульсов Г5-103 и частотомера электронносчетного вычислительного 43-64 в соответствии Руководствами по эксплуатации на них.

• 8.2.6.3 С генератора импульсов Г5-102 подать на вход «Со» КПА «Фианит» и вход «А» частотомера электронносчетного вычислительного 43-64 сигнал синхроимпульса частотой 1 кГц. На вход «Сх» КПА «Фианит» и вход «Б» частотомера электронносчетного вычислительного 43-64 последовательно подать сигнал частотой 1 Гц, задержанный относительно сигнала синхроимпульса на 1 мкс и 4 мкс.

• 8.2.6.4 Выбрать в меню программы, установленной на ПЭВМ режим «Измерение задержки 1» и провести 20 измерений длительности задержки входной последовательности импульсов.

• 8.2.6.5 Результаты поверки считать положительными, если погрешность измерения длительности задержки сигнала с частотой 1 Гц не более 1 мкс.

• 8.2.7 Определение средней квадратической относительной вариации частоты выходного сигнала

• 8.2.7.1 Определение средней квадратической относительной вариации частоты выходного сигнала провести с помощью стандарта частоты и времени 41-76А и компаратора частотного 47-308А/1 по схеме на рисунке 3.

• 8.2.7.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит», стандарт частоты и времени 41-76А и компаратор частотный 47-308А/1 в соответствии Руководствами по эксплуатации на них.

• 8.2.7.3 Последовательно установить органы управления 47-308А/1 в соответствии с Инструкцией по программированию ЯКУР.411146.011 ИП:

-показатель коэффициента умножение 1 .еб;

-полоса 3 Гц;

-минимальный интервал времени измерения 1 с;

-максимальный интервал времени измерения 3600 с;

-число измерений 100; -входная частота 5 МГц.

• 8.2.7.4 По истечении установленного интервала времени измерений списать с экрана ПЭВМ полученные значения средней квадратической относительной случайной вариации частоты выходного сигнала за интервалы времени измерений 1, 10, 100, 1000 с, которые рассчитываются компаратором 47-308А/1 автоматически.

• 8.2.7.5 Результаты поверки считать положительными, если средняя квадратическая относительная вариация частоты выходного сигнала не более:

  - при Ти = 1 С	310"1';
  - при Ти = 10 С	110"";
  - при Ти = 100 с	5 10"12;
  - при Ти= 1000 с	ЗЮ'12.

• 8.2.8 Определение спектральной плотности мощности собственных фазовых шумов в одной боковой спектра сигнала на частоте несущей 5 МГц

• 8.2.8.1 Определить спектральную плотность мощности собственных фазовых шумов в одной боковой спектра сигнала на частоте несущей 5 МГц провести с помощью стандарта частоты и времени Ч1-76А по схеме на рисунке 7.

  

  Рисунок 7. Схема подключения для проверки спектральной плотности мощности собственных фазовых шумов в одной боковой спектра сигнала на частоте несущей 5 МГц

  • 8.2.8.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит», стандарт частоты и времени Ч1-76А в соответствии Руководством по эксплуатации на него.

  • 8.2.8.3 На ПЭВМ загрузить специальное программное обеспечение КПА «Фианит» ТСЮИ.00714-01. Выбрать в меню программы режим «Спектральные измерения. Провести измерения спектральной плотности мощности.

  • 8.2.8.4 Результаты поверки считать положительными, если спектральная плотность мощности собственных фазовых шумов в одной боковой спектра сигнала не более:

  от 0,8 до 5 Гц	минус 105;
  от 5 до 50 Гц	минус 130;
  от 50 до 500 Гц	минус 140;
  от 0,5 до 1,5 кГц	минус 150;
  от 1,5 до 20 кГц	минус 155.

• 8.2.9 Определение среднего квадратического значения напряжения выходного сигнала 5 МГц на нагрузке (50±5) Ом

• 8.2.9.1 Определение среднего квадратического значения напряжения выходного сигнала 5 МГц на нагрузке (50±5) Ом провести с помощью вольтметра переменного тока ВЗ-71 по схеме на рисунке 8.

  

напряжения выходного сигнала 5 МГц на нагрузке (50±5) Ом

• 8.2.9.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит», вольтметра переменного тока ВЗ-71 в соответствии Руководством по эксплуатации на него.

• 8.2.9.3 Результаты поверки считать положительными, если значение напряжения сигнала на выходе составляет от 0,3 до 0,45.

• 8.2.10 Определение уровня гармонических составляющих в спектре выходного сигнала (относительно сигнала частотой 5 МГц)

• 8.2.10.1 Определение уровня гармонических составляющих в спектре выходного сигнала (относительно сигнала частотой 5 МГц) провести с помощью анализатора спектра СК4-99 по схеме на рисунке 9.

  

  Рисунок 9. Схема подключения для проверки уровня гармонических составляющих в спектре выходного сигнала (относительно сигнала частотой 5 МГц)

  • 8.2.10.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит», анализатор спектра СК4-99 в соответствии Руководством по эксплуатации на него.

  • 8.2.10.3 Результаты поверки считать положительными, если уровень гармонических составляющих в спектре выходного сигнала не более минус 40 дБ.

• 8.2.11 Определение дополнительной относительной погрешности по частоте при изменении температуры окружающего воздуха на 1 °C в диапазоне рабочих температур (температурный коэффициент частоты)

• 8.2.11.1 Определение температурного коэффициента частоты провести с помощью климатической камеры М-70/170-1000-КТВХ по схеме на рисунке 3.

• 8.2.11.2 Не менее чем за 30 мин. до проведения измерений включить КПА «Фианит», стандарт частоты и времени Ч1-76А и компаратор частотный Ч7-308А/1 в соответствии Руководствами по эксплуатации на них.

• 8.2.11.3 КПА «Фианит» поместить в климатическую камеру М-70/170-1000-КТВХ, установить температуру в камере равной +15 °C, включить и выдержать КПА «Фианит» при этой температуре в течение 4 ч и провести измерения относительного отклонения частоты

Подготовить компаратор частотный 47-308А/1 в соответствии с Инструкцией по программированию ЯКУР.411146.011 ИП для измерения относительного отклонения частоты.

• 8.2.11.4 По истечении установленного интервала времени измерений списать с экрана ПЭВМ полученные значения среднего относительного отклонения частоты, которое рассчитываются компаратором 47-308А/1 автоматически.

• 8.2.11.5 Температуру в камере установить равной +30°С, выдержать прибор при этой температуре в течение 4 ч и провести повторное измерение относительного отклонения частоты.

Относительное изменение частоты выходного сигнала при изменении температуры окружающей среды определить по формуле:

где

30 ^пС и 15 °C, соответственно.

• 8.2.11.6 Результаты поверки считать положительными, если температурный коэффициент частоты находится в пределах ± 4-10~¹².

• 9.1 При положительных результатах поверки КПА «Фианит» выдается свидетельство установленной формы.

• 9.2 На оборотной стороне свидетельства о поверке записываются результаты поверки.

• 9.3 Параметры, определенные при поверке, заносят в формуляр на КПА «Фианит».

• 9.4 В случае отрицательных результатов поверки, поверяемая КПА «Фианит» к дальнейшему применению не допускается. На неё выдается извещение о непригодности к дальнейшей эксплуатации с указанием причин, а в формуляре делаются соответствующие записи.

Начальник отдела

ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России

Младший научный сотрудник

ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России

И.А. Дрига

А.Н. Федин