Методика поверки «ГСИ. Трап-детекторы ТП03-16У (НН03-S1337) с усилителем » (МП 013.Ф2-19)
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель директора ФГУП «ВНИИОФИ»
Государственная система обеспечения единства измерений
Трап-детекторы ТП03-16У (HH03-S1337) с усилителем
Методика поверки
МП 013.Ф2-19
Главный метролог
С.Н. Него да
«2(9» 2019 г.
УП«ВНИИОФИ»
Москва 2019 г.
1 ВведениеНастоящая методика распространяется на трап-детекторы ТП03-16У (HH03-S1337) с усилителем, предназначенные для преобразования оптического излучения в электрический сигнал для измерений малых уровней мощности и энергии лазерного излучения, и устанавливает методы их первичной и периодических поверок.
Интервал между поверками - 1 год.
В тексте приняты следующие сокращения:
СИ - средство измерений;
ТП03-16У (HH03-S1337) - трап-детектор;
ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017 - Государственный вторичный эталон единицы мощности лазерного излучения в диапазоне от 10’15 до 1O'J Вт и в спектральном диапазоне от 0,4 до
-
1,1 мкм;
ГВЭ 2.1.ZZA.0095.2017 - Государственный вторичный эталон единицы энергии импульсного лазерного излучения в диапазоне от 10'? до 10‘* Дж на длине волны 1,064 мкм и в диапазоне от 10’5 до 5-Ю'2 Дж на длине волны 0,532 мкм;
НСП - неисключенная систематическая погрешность;
СКО - среднее квадратическое отклонение.
2 Операции поверки-
2.1 При проведении первичной и периодической поверок выполняются операции,
указанные в таблице 1.
Таблица 1 - Операции поверки
Наименование операции |
Номер пункта докуме нта по поверке |
Проведение операций при | |
первичной поверке |
периодической поверке | ||
Внешний осмотр |
8.1 |
Да |
Да |
Опробование |
8.2 |
Да |
Да |
Определение метрологических характеристик |
8.3 | ||
Определение диапазона измерений мощности оптического излучения, расчет пределов основной относительной погрешности измерений мощности трап-детектора |
8.3.1 |
Да |
Да |
Определение диапазона измерений энергии оптического излучения, расчет пределов основной относительной погрешности измерений энергии трап-детектора |
8.3.2 |
Да |
Да |
-
2.2 Поверка прекращается в случае получения отрицательного результата при проведении хотя бы одной из операций, трап-детектор признают не прошедшим поверку.
-
2.3 Поверку осуществляет аккредитованное в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические лица и индивидуальные предприниматели.
3 Средства поверки
3.1 При проведении первичной и периодической поверок применяются средства поверки, указанные в таблице 2.
Таблица 2 - Средства поверки
Номер пункта докуме нта по поверк е |
Наименование и тип основного или вспомогательного средства поверки; обозначение нормативного документа, регламентирующего технические требования, и (или) метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
Основные технические и (или) метрологические характеристики |
1 |
Государственный вторичный эталон единицы мощности лазерного излучения в диапазоне от 10 до 1О’3 Вт и в спектральном диапазоне от 0.4 до 1,1 мкм по государственной поверочной схеме для средств измерений средней мощности лазерного излучения и энергии импульсного лазерного излучения в диапазоне длин волн от 0,3 до 12 мкм, утвержденной приказом Госстандарта от 22 октября 2018 г. № 2197, |
Диапазон измерений единицы мощности лазерного излучения: от 10’15 до 10'3 Вт. Рабочие длины волны: 0,532; 0,632; 1,064 мкм. Суммарная стандартная неопределенность воспроизведения единицы мощности (ис в), не более для диапазона от 10'6 до 10'3 Вт: 0,1 %; для диапазона от 10‘10 до 10‘6 Вт: 0,5 %; для диапазона от 10'1? до 10’1() Вт: |
2.1.ZZA.0098.2017 |
5,0 %. Суммарная стандартная неопределенность передачи единицы мощности (ис п), не более для диапазона от 10‘6 до 10’3 Вт: 0,1 %; для диапазона от 10’10 до 10'6 Вт: 0,5 %; для диапазона от 10*15 до 1 О’10 Вт: 5.0 %. | |
2 |
Государственный вторичный эталон единицы энергии импульсного лазерного излучения в диапазоне от 10" до 10’1 Дж на длине волны 1,064 мкм и в диапазоне от 10‘5 до 5-10'2 Дж на длине волны 0,532 мкм по государственной поверочной схеме для средств измерений энергии, распределения плотности энергии, длительности импульса и длины волны лазерного излучения в диапазоне длин волн от 0,3 до 2,0 мкм, утвержденной приказом Госстандарта от 28 сентября 2018 г. №2088, 2.1.ZZA.0095.2017 |
Диапазоне по энергии от Ю’5 до 10’1 Дж надлине волны 1,064 мкм; 10’5 до 5-10’2 Дж на длине волны 0,532 мкм; суммарная погрешность результата измерений энергии, не более 0,5 % |
3 |
Нановольтметр/микроомметр 34420А (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 47886-11). |
Пределы измерений напряжения: 1 мВ; 10 мВ; 100 мВ, 1 В, 10 В, 100 В. Предел основной относительной погрешности измерения напряжений ± 0,005 %. |
3.2 Средства поверки, указанные в таблице 2, должны быть поверены и аттестованы в установленном порядке.
5 Требования безопасностиПри проведении поверки должны быть соблюдены следующие требования безопасности:
-
5.1 требования электробезопасности оговоренные в ГОСТ Р 12.1.019-2017, ГОСТ 12.3.019-80, в «Правилах технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ) и в «Правилам по охране труда при эксплуатации электроустановок» (ПТБ), а также в эксплуатационной документации на трап-детектор;
-
5.2 требования безопасности при работе с лазерным излучением, оговоренные в «Санитарных нормах и правилах устройства и эксплуатации лазеров № 5804-91»;
-
5.3 проведение дозиметрического контроля лазерного излучения в соответствии с ГОСТ Р 12.1.031-2010;
-
5.4 помещение, в котором проводится поверка, должно соответствовать требованиям пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 «Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования».
-
6.1 Все этапы поверки, за исключением особо оговоренных, проводят при следующих условиях:
-
- температура окружающего воздуха, °C 20 ± 2
-
- относительная влажность воздуха, % от 45 до 80
-
- атмосферное давление, кПа 100 ± 4
-напряжение питающей сети, В 220,0 ± 4,4
380,0 ± 7,6
-частота питающей сети, Гц 50 ± 1
-
6.2 В помещении, где проводится поверка, должны отсутствовать внешние электрические и магнитные поля (кроме земного);
-
6.3 Средства измерения и измерительные приборы размещают не ближе 1,5 м от обогревательных приборов.
-
7.1 Ознакомиться с эксплуатационной документацией на трап-детектор.
-
7.2 Подготовить трап-детектор к работе в соответствии с его эксплуатационной документацией.
-
8 Проведение поверки
-
8.1.1 Трап-детектор должен быть укомплектован составными частями и документацией в соответствии с эксплуатационной документацией;
-
8.1.2 Составные части трап-детектора не должны иметь механических повреждений и дефектов покрытия.
-
8.1.3 Трап-детектор считается прошедшим операцию поверки, если он укомплектован документацией в соответствии с руководством по эксплуатации, а его составные части не имеют механических повреждений и дефектов покрытия.
Опробование трап-детектора проводится с целью проверки его пригодности к поверке. В соответствии с руководством по эксплуатации проводится проверка работоспособности прибора в целом, для чего:
-
8.2.1 ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017 включают в соответствии с п. 4.2 руководства по эксплуатации КВФШ66.00.000РЭ.
-
8.2.2 Устанавливают трап-детектор на место поверяемого средства измерений, подключают к разъему BNC трап-детектора нановольтметр/микроомметр 34420А (в соответствии с руководством по эксплуатации на трап-детектор), который используется для измерений напряжения Uh В, с трап-детектора.
-
8.2.3 Включают нановольтметр/микроомметр 34420А в соответствии с его руководством по эксплуатации.
-
8.2.4 Включают лазер из состава ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017 на длине волны 0,532 мкм.
-
8.2.5 Открывают затвор-шторку ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017. Трап-детектор юстируется таким образом, чтобы лазерное излучение с длиной волны 0,532 мкм попадало в центр его входного окна. По окончании юстировки затвор-шторку ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017 закрывают.
-
8.2.6 После «остывания» приемного элемента трап-детектора (фиксируется по стабильности минимальных показаний (7,, В, на нановольтметре/микроомметре 34420А) открывают затвор-шторку ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017.
-
8.2.7 Наблюдают на нановольтметре/микроомметре 34420А рост показаний напряжения J7,, В, с трап-детектора. После чего закрывают затвор-шторку ГВЭ
-
2.1.ZZA.0098.2017.
Трап-детектор считается прошедшим опробование, если при подаче лазерного излучения наблюдается на нановольтметре/микроомметре 34420А рост показаний напряжения Uh В, с трап-детектора.
8.3 Определение метрологических характеристик 8.3.1 Определение диапазона измерений мощности оптического излучения, расчет пределов основной относительной погрешности измерений мощности трап-детектораОперацию поверки осуществляют на двух длинах волн: 0,532 и 1,064 мкм на ГВЭ
-
2.1.ZZA.0098.2017.
-
8.3.1.1 Проводят по 5 передач единицы мощности лазерного излучения на длине волны 0,532 мкм в диапазоне значений мощности лазерного излучения от 10 до 90 % от допустимой границы заявленного рабочего диапазона измерений трап-детектора.
-
8.3.1.2 Результатом передачи единицы мощности лазерного излучения является значение чувствительности трап-детектора Smpan, В/Вт, рассчитанная по формуле:
трип
р
1 ГВЭ
(1)
-
3.3 Допускается также применение других средств, не приведенных в таблице 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемых трап-детекторов с требуемой точностью.
-
3.4 Методикой поверки не предусмотрена возможность проведения поверки отдельных измерительных каналов и (или) отдельных автономных блоков из состава средства измерений для меньшего числа измеряемых величин или на меньшем числе поддиапазонов измерений.
4 Требования к квалификации поверителей
4.1 К проведению измерений при поверке допускают лиц из числа инженерно-технического состава, имеющих квалификацию поверителя по специальности «Поверка средств оптико-физических измерений» и/или «Поверка и калибровка средств измерений параметров лазерного излучения», специально обученных работе с лазерами согласно «Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров № 5804-91», и работе с электроустановками напряжением свыше 1000 В. аттестованных и имеющих необходимую квалификационную группу в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ), утвержденные Приказом Минэнерго России от 13.01.2003 № 6 и «Правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТБ), утвержденные Приказом Министерства труда и социальной защиты от 24 июля 2013 г. № 328н, изучивших руководство по эксплуатации на трап-детектор.
где Ргвэ - средняя мощность, Вт, измеренная на ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017 по результатам 5 измерений мощности Ргвэ j, Вт;
U — среднее значение напряжения. В, снятого с трап-детектора нановольтметром/микроомметром 34420А по результатам 5 измерений напряжения [/t-, В.
-
8.3.1.3 После определения значения чувствительности Smpan, В/Вт, определяется Qmpan. %, - среднее квадратическое отклонение (СКО) измерений на трап-детекторе, получаемое из соотношения:
п
у / р - р / р,
трат ' 1 ГВЭ> 1 трап ' 1 1ВЭ
•100 %,
(2)
где п = 5;
" средняя мощность на трап-детекторе, получаемая из соотношения, Вт:
(3)
Л-рап i ~ мощность лазерного излучения на трап-детекторе. Вт, рассчитанная по формуле:
р
(4)
трап I q
трап
-
8.3.1.4 Вычисляют предел допускаемой относительной погрешности измерений мощности \трап, %, на трап-детекторе по формуле:
трап
трап
2
ПГВЭ •>
(5)
%.
(6)
где Этрап - неисключенная систематическая погрешность (НСП) трап-детектора, вычисляемая из соотношения:
•100 %.
’ суммарная погрешность ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017, %, выраженная в виде суммарной стандартной неопределенности воспроизведения единицы мощности, указанная в паспорте на ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017;
SnrB3 - погрешность передачи единицы мощности поверяемому трап-детектору, %, выраженная в виде суммарной стандартной неопределенности передачи единицы мощности, указанная в паспорте на ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017.
-
8.3.1.5 На ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017 устанавливают длину волны лазерного излучения 1,064 мкм.
-
8.3.1.6 Открывают затвор-шторку ГВЭ 2.1.ZZA.0098.2017. Трап-детектор юстируется таким образом, чтобы излучение с длиной волны 1,064 мкм попадало в центр его входного окна.
-
8.3.1.7 Операции по п.п. 8.3.1.1 - 8.3.1.4 настоящего раздела повторяют для длины волны лазерного излучения 1,064 мкм.
-
8.3.1.8 Трап-детектор считается прошедшим операцию поверки, если значение предела допускаемой относительной погрешности измерений мощности ктрап, %, не превышает 1,0 %, а диапазон измерений мощности лазерного излучения трап-детектора соответствует диапазону, приведенному в его описании типа.
Операцию поверки осуществляют на двух длинах волн: 0,532 и 1,064 мкм на ГВЭ
-
2.1. ZZA.0095.2017. ГВЭ 2.1.ZZA.0095.2017 включают в соответствии с п. 4.2 руководства по эксплуатации КВФШ61.00.000РЭ;
-
8.3.2.1 Проводят по 5 передач единицы энергии лазерного излучения на длине волны 0,532 мкм в диапазоне значений энергии лазерного излучения от 10 до 90 % от допустимой границы заявленного рабочего диапазона измерений трап-детектора. Для диапазона от 10 ? до 1О'10 Дж используют калиброванный ослабитель лазерного излучения из состава ГВЭ
-
2.1. ZZA.0098.2017.
-
8.3.2.2 Результатом передачи единицы энергии значение чувствительности трап-детектора - S 'трап В/Дж.
лазерного излучения является
8"
трап
(7)
где 0/ю - среднее значение энергии, Дж, измеренное на ГВЭ 2.1.ZZA.0095.2017 по результатам 5 измерений энергии (?Гвэ ь Дж-
U - среднее значение напряжения. В, снятого с трап-детектора нановольтметром/микроомметром 34420А по результатам 5 измерений напряжения U[, В.
-
8.3.2.3 После определения значения чувствительности 5'трап, В/Дж. определяется <у'трап. %, - среднее квадратическое отклонение (СКО) измерений на трап-детекторе, получаемое из соотношения:
п
•100 %,
где п = 5;
Отрап ■ среднее значение энергии на трап-детекторе, Дж, получаемое из соотношения:
(9)
трап
(?трап i _ энергия лазерного излучения на трап-детекторе, Дж, рассчитанная по формуле:
(Ю)
-
8.3.2.4 Вычисляют предел допускаемой относительной погрешности измерений энергии А’трал, %, на трап-детекторе по формуле:
трап
(Н)
где Отрап, %, - неисключенная систематическая погрешность (НСП) трап-детектора, вычисляемая из соотношения:
(12)
- суммарная погрешность ГВЭ 2.1.ZZA.0095.2017, выраженная в виде суммарной стандартной неопределенности измерения энергии, указанная в паспорте на ГВЭ
-
2.1.ZZA.0095.2017, %;
S’nrB3 - погрешность передачи единицы энергии поверяемому трап-детектору, указанная в государственной поверочной схеме, утвержденной приказом Госстандарта № 2088 от 28 сентября 2018 г., %.
-
8.3.2.5 На ГВЭ 2.1.ZZA.0095.2017 устанавливают длину волны лазерного излучения 1,064 мкм.
-
8.3.2.6 Открывают затвор-шторку ГВЭ 2.1.ZZA.0095.2017. Трап-детектор юстируется таким образом, чтобы излучение с длиной волны 1,064 мкм попадало в центр его входного окна.
-
8.3.2.7 Операции по п.п. 8.3.2.1 - 8.3.2.4 настоящего раздела повторяют для длины волны лазерного излучения 1,064 мкм.
-
8.3.2.8 Трап-детектор считается прошедшим операцию поверки, если значение предела допускаемой относительной погрешности измерений энергии Л'трап, %, не превышает
-
1,5 %, а диапазон измерений энергии лазерного излучения трап-детектора соответствует диапазону, приведенному в его описании типа.
-
9.1 Результаты поверки заносятся в протокол (форма протокола приведена в приложении А настоящей методики поверки).
-
9.2 Трап-детекторы, прошедшие поверку с положительным результатом, признаются годными и допускаются к применению. На них выдаётся свидетельство о поверке установленной формы с указанием полученных фактических значений метрологических характеристик трап-детекторов и наносят знак поверки (место нанесения указано в описании типа) согласно Приказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015 г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», и трап-детекторы допускают к эксплуатации.
-
9.3 Трап-детекторы, прошедшие поверку с отрицательным результатом, признаются непригодными, не допускаются к применению и на них выдается извещение о непригодности с указанием причин. Свидетельство о предыдущей поверке и знак поверки аннулируют и выписывают «Извещение о непригодности» с указанием причин в соответствии с требованиями Приказа Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015 г.
Начальник лаборатории ФГУП "ВНИИОФИ"
Москалюк С.А.
ПРИЛОЖЕНИЕ А к Методике поверки МП 013.Ф2-19 «ГСИ. Трап-детекторы ТП03-16У (HH03-S1337) с усилителем»
ПРОТОКОЛпервичной / периодической поверки
от «_______»_____________2 01__года
Средство измерений: Трап-детекторы ТП06-16У (HH03-S1337) с усилителем______________
(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
Принадлежащее________________________________________________________
Наименование юридического лица. ИНН
Поверено в соответствии с методикой поверки МП 013.Ф2-19 «ГСИ. Трап-детекторы ТП06-16У_______(HH03-S1337) с усилителем. Методика поверки», утвержденной ФГУП
«ВНИИОФИ» «20» февраля 2019 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, % , ___
-
- атмосферное давление, кПа ___
-
- напряжение питающей сети, В __
-
- частота питающей сети, Гц ___
Получены результаты поверки метрологических характеристик:
Внешний осмотр_____________
Опробование _____________
Характеристика |
Результат |
Требования методики поверки |
Рекомендации__________
Средство измерений признать пригодным (или непригодным) для применения
И с п о л н ите л и:___________
__________________________________________подписи, ФИО, должность
10