Методика поверки «Каналы оптоэлектроные измерительные ИКО-5-ЕН» (МП 022.М12-19)

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель директора по инновациям

ФГУП «ВНИИОФИ»

Государственная система обеспечения единства измерений

КАНАЛЫ ОПТОЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ

ИКО-5-ЕН

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ МП 022.М12-19

Главный метролог

ФГУП «ВНИИОФИ»

« Y*?»

Москва 2019

Настоящая методика поверки распространяется на каналы оптоэлектронные измерительные ИКО-5-ЕН (далее по тексту - каналы) и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

Каналы оптоэлектронные измерительные ИКО-5-ЕН (далее - каналы) предназначены для преобразования амплитудно-временных параметров импульсов напряженностей электрического и магнитного полей в наносекундном и микросекундном диапазонах, в электрические сигналы, доступные для осциллографической регистрации.

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 первичной и периодической поверок

• 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 таблице 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемого средства измерений с требуемой точностью.

• 5.1 Перед началом поверки необходимо изучить руководство по эксплуатации на каналы 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 труда 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 на каналы.

• 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.

• 6.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• -  температура окружающего воздуха, °C            от +18 до +35;

• -  относительная влажность воздуха, %              от 50 до 80;

• -  атмосферное давление, кПа                       от 96 до 104;

• 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 вибрации, 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 каналов и средств поверки, регистрацию показаний производится в соответствии с эксплуатационной документацией на указанные средства.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 Проверяют комплектность каналов.

Комплектность каналов должна соответствовать таблице 3.

Таблица 3 - Комплектность каналов

• 8.1.3 Каналы считаются прошедшими операцию поверки, если не обнаружены несоответствия комплектности, механические повреждения, ослабления элементов конструкции, неисправности разъемов.

• 8.2.1 При опробовании каналов оценивают отклонение значения коэффициентов преобразования от паспортного значения с целью выявления внутренних скрытых дефектов (нарушение целостности сборки), возникших при транспортировании или эксплуатации, препятствующих дальнейшей эксплуатации каналов.

• 8.2.2   Опробование измерительного канала напряженности импульсного электрического поля с первичным преобразователем E-d50-B

  • 8.2.2.1 Соединяют выходной разъем первичного преобразователя напряженности импульсного электрического поля E-d50-B с входным разъемом передающего блока. Открывают крышку приемного блока, вставляют в соответствии с РЭ в него сменный RC-модуль Е-3, соответствующий диапазону Е-3 измерений напряженности импульсного электрического поля, и закрывают крышку. Соединяют, соблюдая маркировку, при помощи двойной оптоволоконной линией ДОЛ, оптические разъемы передающего блока с соответствующими оптическими разъемами приемного блока. Надевают на приемный блок дополнительный экран (экран надвигается на корпус передатчика до совмещения индикатора «ВКЛ» с соответствующим отверстием в экране) и закрепляют его на держателе с оптическим изолятором. Устанавливают (см. рисунок 1) собранные элементы измерительного канала в центр рабочей зоны №1 с межэлектродным зазором d_M = 0,48 м полеобразующей системы ПС-1 из состава «Государственного первичного специального эталона единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей (НИЭМП) с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 0,1 до 10,0 нс» (ГПСЭ 0,1/10,0) в соответствии с нанесенной маркировкой, таким образом, чтобы импульсы на выходе канала имели положительную полярность при воздействующих импульсах поля положительной полярности. С помощью соединительных радиочастотных кабелей К1 и К2 соединяют выход приемного блока с входом запоминающего осциллографа Tektronix TDS 784D, которые располагают в экранированной кабине из состава ГПСЭ 0,1/10,0. Устанавливают на осциллографе входное сопротивление 50 Ом. Переводят измерительный канал, в соответствии с РЭ на него, в рабочий режим измерения напряженности импульсного электрического поля.

Государственный первичный специальный эталон единиц наириженнос1ен импульсных электрического и мат шиною полей с длительностью фронт импульсов

в диапазоне 0,1 - 10.0 нс ГЭГ 148-2013 (ГПСЭ 0,1/10,0)

Полсобразующая система ПС-1

Рисунок 1 - Схема исследований при определении характеристик каналов электрического и магнитного полей из состава ИКО-5-ЕН с использованием ГЭТ 148-2013 (ГПСЭ 0,1/10,0) для воспроизведения единиц НИЭМП в диапазоне от 0,1 до 10,0 нс

• 8.2.2.2 Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов ступенчатой формы, напряженность электрического поля в рабочей зоне ПС-1 Епс.опр равной 10 кВ/м и воспроизводят импульсы электромагнитного поля в эталоне. Регистрируют с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D импульсы на выходе канала и определяют маркерами осциллографа среднее значение амплитуды импульса напряжения V_cp, В (см. рисунок 2).     ____________________________________________________________

  

  Рисунок 2 - Эпюра напряжения на выходе преобразователя при определении метрологических характеристик

• 8.2.2.3 Вычисляют значение коэффициента преобразования К_пр, В В^-м, канала напряженности импульсного электрического поля по формуле (1):

К пр — Vcp/ Епс.опр

• 8.2.3 Опробование измерительного канала напряженности импульсного магнитного поля с первичным преобразователем Н-650-в

  • 8.2.3.1 Соединяют выходной разъем первичного преобразователя напряженности

импульсного магнитного поля H-d50-B с входным разъемом передающего блока. Открывают крышку приемного блока, вставляют в соответствии с РЭ в него сменный RC-модуль Н-4, соответствующий диапазону Н-4 измерений напряженности импульсного магнитного поля, и закрывают крышку. Соединяют, соблюдая маркировку, при помощи двойной оптоволоконной линией ДОЛ, оптические разъемы передающего блока с соответствующими оптическими разъемами приемного блока. Надевают на приемный блок дополнительный экран и закрепляют его на держателе с оптическим изолятором. Устанавливают (см.      рисунок 1)

собранные элементы измерительного канала в центр рабочей зоны №1 с межэлектродным зазором d_M= 0,48 м полеобразующей системы ПС-1 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 в соответствии с нанесенной маркировкой, таким образом, чтобы импульсы на выходе канала имели положительную полярность при воздействующих импульсах поля положительной полярности. С помощью соединительных радиочастотных кабелей К1 и К2 соединяют выход приемного блока с входом запоминающего осциллографа Tektronix TDS 784D, которые располагают в экранированной кабине из состава ГПСЭ 0,1/10,0. Устанавливают на осциллографе входное сопротивление 50 Ом. Переводят измерительный канал, в соответствии с РЭ на него, в рабочий режим измерения напряженности импульсного магнитного поля.

• 8.2.3.2  Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов ступенчатой формы, напряженность магнитного поля в рабочей зоне ПС-1 Нпс.опр равной 10 А/м и воспроизводят импульсы электромагнитного поля в эталоне. Регистрируют с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D импульсы на выходе канала и определяют маркерами осциллографа среднее значение амплитуды импульса напряжения V_cp. В (см. рисунок 2).

Вычисляют значение коэффициента преобразования К_пр, ВА'^м, канала напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-d50-B аналогично по формуле (1).

• 8.2.4 Опробование измерительного канала напряженности импульсного магнитного поля с первичным преобразователем H-dlO-в

  • 8.2.4.1 Соединяют выходной разъем первичного преобразователя напряженности импульсного магнитного поля H-dlO-в с входным разъемом передающего блока. Открывают крышку приемного блока, вставляют в соответствии с РЭ в него сменный RC-модуль Н-3, соответствующий диапазону Н-3 измерений напряженности импульсного магнитного, и закрывают крышку. Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов ступенчатой формы, а напряженность магнитного поля в рабочей зоне ПС-1 Нпс.опр равной 50 А/м.

  • 8.2.4.2 Производят действия аналогично пп. с 8.2.3.1 по 8.2.3.2 и вычисляют значение коэффициента преобразования К_пр, B-A'’-м, канала напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-dlO-в аналогично по формуле (1).

• 8.2.5 Каналы признаются прошедшими операцию поверки, если вычисленные значение коэффициентов преобразования отличаются от указанных в паспорте значений не более чем на ± 15 %.

• 8.2.6 В случае, если вычисленные значение коэффициентов преобразования отличаются от указанных в паспорте значений более чем на ± 15%, то проводят анализ полученных результатов, определяют перечень возможных неисправностей и в соответствии с рекомендациями РЭ проводят работы по их устранению, а также, при необходимости, принимают меры к выявлению источников электромагнитных помех и проводят работы по уменьшению их влияния на регистрирующую аппаратуру.

• 8.3 Определение метрологических характеристик

• 8.3.1.1 Измерительный канал напряженности импульсного электрического поля с преобразователем E-d50-B

  • 8.3.1.1.1 Производят соединение составных частей канала в соответствии с 8.2.2. Перед проведением измерений включают, в соответствии с РЭ на канал, режим внутренней калибровки, регистрируют импульс калибровки и при помощи маркеров осциллографа определяют максимальное значение амплитуды и_Кал, В, импульса калибровки.

  • 8.3.1.1.2 Переводят канал в рабочий режим и устанавливают, используя сменный RC-модуль, один из амплитудных диапазонов измерений: Е-3, Е-2 или Е-1. В соответствии с установленным амплитудным диапазоном, определяют значения напряженностей импульсного электрического поля Епо, Епсг, Епсз, В/м, при которых проводятся измерения значений коэффициента преобразования. Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов электромагнитного поля, при котором значение воспроизводимой напряженности импульсного электрического поля в месте расположения преобразователя E-d50-B соответствует выбранному значению Enci, В/м. Воспроизводят импульсы поля в ГПСЭ 0,1/10,0 и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D регистрацию импульсов на выходе канала.

По полученной осциллограмме при помощи маркеров осциллографа на вершине импульса измеряют две величины: Г_та.х, В - соответствующую максимальному значению амплитуды и K_min, В - соответствующую минимальному значению амплитуды          (см.

рисунок 2).

• 8.3.1.1.3 Измерения по п.8.3.1.1.2 производят п = 10 раз и вычисляют средние арифметические значения И_тах, В и H_min, В, по формулам (2) и (3):

  

(2)

где Kmax.i - f-е измерение максимального напряжения Г_тах, В;

Fminj - Ее измерение минимального напряжения Emin. В.

Относительную погрешность Онер верь %, обусловленную неравномерностью вершины импульса на выходе канала, определяют по формуле (4):

Онер.верI = 100 % • (И_тах -           + ^j_n)-                              (4)

• 8.3.1.1.4 Значение коэффициента преобразования канала, K_npi, В В^-м, в первой точке установленного диапазона измерений определяют по формуле (5):

  
  

  (5)

• 8.3.1.1.5 Вычисляют средние квадратические отклонения (СКО) S(T_max), В, по формуле (6) и S(V_mm ), В, по формуле (7), измерений максимального Ктах, В, и минимального Emin, В, значений напряжения на выходе канала и получают оценку СКО коэффициента преобразования S(K_npi), %, по формуле (8):

  

  ЯК„,,) = 7Жа^+Ж™)²-

  • (7)

  • (8)

• 8.3.1.1.6 Доверительные границы случайной составляющей погрешности измерений коэффициента преобразования канала (без учета знака), £_КпрХ, %, при доверительной вероятности Р = 0,95 и п = 10 находят по формуле (9):

^£Кпр\ ~ 2>262' S[K„_p\ ) •                                              (9)

• 8.3.1.1.7 Повторяют измерения по 8.3.1.1.2 - 8.3.1.1.6, устанавливая последовательно значения Епс2 и Епсз, В/м, напряженности импульсного электрического поля, воспроизводимого в ГПСЭ 0,1/10,0 и определяют:

• - по формуле (4) погрешности, обусловленные паразитными колебаниями на вершине импульса напряжения на выходе преобразователя: 0_нер.вер2, 0нер.верз,%;

• - по формуле (5) значения коэффициентов преобразования: К_пр2, К_прз. В-В'^м;

• - по формуле (8) значения CKO: S(K_np2), S(K_np3), %;

• - по формуле (9) значения: £_Кпр2,£_Кпр3, %•

Из полученных величин: {0нер.вер1, 0нер.вер2, ©нер.верз}, {S(K_npl), S(K_np2), S(K_np3),

{£кпрз) выбирают максимальные значения: ©нер.вер, %, S(K_np), %, и е_Кпр, %.

• 8.3.1.1.8 Коэффициент преобразования К_пр, ВВ'*-м, в установленном диапазоне измерений для положительной полярности выходного сигнала канала определяют по формуле (Ю):

_ГЛ     (^ пр max + ^Cwmin )

К„_р=— _э —•                        (10)

где Knpmin и Кпртах - максимальное и минимальное значения коэффициента преобразования канала, которые выбирают из {K_npi, К_пр2, К_прз}.

Нелинейность коэффициента преобразования канала определяют по формуле (11):

• 8.3.1.1.9  Вычисления с пп. 8.3.1.1.2 по 8.3.1.1.8 проводят для определения отрицательной полярности выходного сигнала канала и определяют: Кпр.отр, В В ’ м, ©нер.вер.отр, %, S(Knp.oip), %, £_Кпр._отр, © кпр.отр » ^0//°-

• 8.3.1.1.10 Проводят аналогичные вычисления с пп. 8.3.1.1.2 по 8.3.1.1.9 для остальных амплитудных диапазонов измерений канала.

• 8.3.1.1.11 Канал признается прошедшим операцию поверки, если вычисленные значения коэффициентов преобразования для каждого из диапазонов измерений с преобразователем E-d50-B соответствуют таблице 4.

Таблица 4 - Значения коэффициентов преобразования с преобразователем E-d50-B

• 8.3.1.2 Измерительный канал напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-d50-B

  • 8.3.1.2.1 Производится соединение составных частей канала в соответствии с 8.2.3. Перед проведением измерений включают, в соответствии с РЭ на канал, режим внутренней калибровки, регистрируют импульс калибровки и при помощи маркеров осциллографа определяют максимальное значение амплитуды U_Ka.i, В, импульса калибровки.

  • 8.3.1.2.2 Переводят канал в рабочий режим и устанавливают один из амплитудных диапазонов измерений: Н-6, Н-5 или Н-4. В соответствии с установленным диапазоном, определяют значения напряженностей импульсного магнитного поля Hnci, Нпс2, Нпсз, А/м, при которых проводятся измерения значений коэффициента преобразования. Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов электромагнитного поля, при котором значение воспроизводимой напряженности импульсного магнитного поля в месте расположения преобразователя H-d50-B соответствует выбранному значению Hnci, А/м. Воспроизводят импульсы поля в ГПСЭ 0,1/10,0 и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D регистрацию импульсов на выходе преобразователя.

По полученной осциллограмме при помощи маркеров осциллографа на вершине импульса измеряют две величины: Г_тах, В - соответствующую максимальному значению амплитуды и K_mi_n, В - соответствующую минимальному значению амплитуды          (см.

рисунок 2).

• 8.3.1.2.3 Измерения по п.8.3.1.2.2 производят и = 10 раз и вычисляют средние арифметические значения К_тах, В и K_min, В, по формулам (2) и (3).

Относительную погрешность 0_Нер.вер1, %. обусловленную неравномерностью вершины импульса на выходе канала, определяют по формуле (4).

• 8.3.1.2.4 Значение коэффициента преобразования канала, K_npi, В-А’-м, в первой точке установленного диапазона измерений определяют аналогично по формуле (5).

• 8.3.1.2.5 Вычисляют средние квадратические отклонения (CKO) S(V_max), В. и       S(

К_тш), В. измерений максимального Ктах, В, и минимального Pinin, В, значений напряжения на выходе канала и получают оценку СКО коэффициента преобразования S(K_npi), %, по формулам с (6) по (8).

• 8.3.1.2.6 Доверительные границы случайной составляющей погрешности измерений коэффициента преобразования канала (без учета знака), £_Knpi, %, при доверительной вероятности Р = 0,95 и n = 10 находят по формуле (9).

• 8.3.1.2.7  Повторяют измерения с пп. 8.3.1.2.2 по 8.3.1.2.6, устанавливая последовательно значения Нпс2 и Нпсз, А/м, напряженности импульсного магнитного поля, воспроизводимого в ГПСЭ 0,1/10,0, и определяют:

• - по формуле (4) погрешности, обусловленные паразитными колебаниями на вершине импульса напряжения на выходе преобразователя: 0_Нер.вер2, 0не_Р.верЗ,%;

• - по формуле (5) значения коэффициентов преобразования: К_пр2, К_прз. В-А*‘-м;

• - по формуле (8) значения CKO: S(K_np2), S(K_np3), %;

• - по формуле (9) значения: £_Кпр1,£_Кпр3, %.

Из полученных величин: {©нер.верЬ 0нер.вер2, ©нер.верз}, {S(K_npl), S(K_np2), S(K_np3), {*/&»/>!>2     } выбирают максимальные значения: 0_Не_Р.вер, %, S(K_np), %, и е_Кпр, %.

• 8.3.1.2.8 Коэффициент преобразования К_пр, B-A'’-м, в установленном диапазоне измерений для положительной полярности выходного сигнала канала определяют по формуле (10), где K_npmin и К_пртах - максимальное и минимальное значения коэффициента преобразования канала, которые выбирают из {K_npi, К_пр2. К_прз} по 8.3.1.2.7.

Нелинейность коэффициента преобразования канала определяют по формуле (11).

• 8.3.1.2.9 Вычисления с пп. 8.3.1.2.2 по 8.3.1.2.8 проводят для определения отрицательной полярности выходного сигнала канала и определяют: Кщз.отр, В-А'*-м, (Эне^ве^отр, %, S(K_np.oip), %, е_Кпр,_отр. кпр.отр ’ ^0//°-

• 8.3.1.2.10 Проводят аналогичные вычисления с пп. 8.3.1.2.2 по 8.3.1.2.9 для остальных диапазонов измерений канала.

• 8.3.1.2.11 Канал признается прошедшим операцию поверки, если вычисленные значения коэффициентов преобразования для каждого из диапазонов измерений с преобразователем H-d50-B соответствуют таблице 5.

  H-d50-B

  с п

  Диапазон	Значение, В-А’1-м
  Н-6	от 1,5 до 2,3
  Н-5	от 3,0-10'1 до 4,6-10’1
  Н-4	от 6,1-10‘2 до 9,2-10’2

Таблица 5 - Значения

• 8.3.1.3 Измерительный канал напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-dlO-в

  • 8.3.1.3.1 Производится соединение составных частей канала в соответствии с 8.2.4. Перед проведением измерений включают, в соответствии с РЭ на канал, режим внутренней калибровки, регистрируют импульс калибровки и при помощи маркеров осциллографа определяют максимальное значение амплитуды Ukjli. В, импульса калибровки.

  • 8.3.1.3.2 Переводят канал в рабочий режим и устанавливают один из амплитудных диапазонов измерений: Н-3, Н-2 или Н-1 и проводят измерения аналогично с пп. 8.3.1.2.2 по 8.3.1.2.10.

  • 8.3.1.3.3 Канал признается прошедшим операцию поверки, если вычисленные значения коэффициентов преобразования для каждого из диапазонов измерений с преобразователем H-dlO-в соответствуют таблице 6.

Таблица 6 - Значения коэффициентов преобразования с преобразователем H-dlO-в

• 8.3.2.1 Доверительные границы е_к %, случайной составляющей погрешности коэффициента преобразования в предположении о нормальном распределении результатов измерений входящих величин при доверительной вероятности Р=0,95 и числе измерений п = 10 в выбранном диапазоне измерений для положительной полярности выходного сигнала преобразователя принимаются равными значению, полученному в 8.3.1.1.10 для преобразователя E-d50-B, в 8.3.1.2.10 для преобразователя H-d50-B и в 8.3.1.3.2 для преобразователя H-dlO-в.

• 8.3.2.2  Доверительные границы ©кп_Р, %, неисключенной систематической составляющей погрешности коэффициента преобразования при доверительной вероятности Р=0,95 и поправочном коэффициенте к = 1,1 в каждом диапазоне измерений для положительной полярности выходного сигнала определяют по формуле (12): где 0гпсэо,1/ю,о - неисключенная систематическая погрешность воспроизведения единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей в ГПСЭ 0,1/10,0 (в соответствии с паспортом и технической документацией), %;

  
  

  ²      ₊(Э²  ₊0²  ₊0²   ₊0²  ₊0²

  ГЛСЭО,1/10.0                            нер.вер Кпр уст ’

  

0vmax = 1,0 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении максимальной амплитуды К_тах, В, импульсов напряжения на выходе канала;

0vmin = 1,0 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении минимальной амплитуды K_min, В. импульсов напряжения на выходе канала;

0нер вер - относительная погрешность, обусловленная неравномерностью вершины импульса на выходе канала, полученная в 8.3.1.1.10 для преобразователя Е-б50-в; в 8.3.1.2.10 для преобразователя H-d50-B и в 8.3.1.3.2 для преобразователя H-dlO-в, %;

0кпр - нелинейность коэффициента преобразования канала, полученная в 8.3.1.1.10 для преобразователя E-d50-B, в 8.3.1.2.10 для преобразователя H-d50-B и в 8.3.1.3.2 для преобразователя H-dlO-в, %;

0уст - относительная погрешность, обусловленная неточностью установки преобразователей E-d50-B, H-d50-B и H-dlO-в в рабочей зоне полеобразующей системы из состава ГПСЭ 0,1/10,0 (в соответствии с паспортом и технической документацией), %.

• 8.3.2.3 Доверительные границы относительной погрешности коэффициента преобразования в каждом диапазоне измерений для положительной полярности выходного сигнала канала для преобразователей E-d50-B, H-dSO-в и H-dlO-в вычисляют по полученным значениям случайной и неисключенной систематической погрешности в соответствии с ГОСТ 8.736-201 1 по формуле (13):

дкпр = К-Sx,

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

Sr - суммарное среднее квадратическое отклонение измерения коэффициента преобразования, %, определяемое по формуле (14):

где S_Q - CKO неисключенной систематической погрешности измерений коэффициента преобразования. %, вычисляемое по формуле (15):

((15)

Коэффициент К вычисляют по формуле (16):

(16)

• 8.3.2.4 Проводят вычисления с пп. 8.3.2.1 по 8.3.2.3 в выбранном диапазоне измерений для отрицательной полярности выходного сигнала канала для преобразователей E-d50-B, Н-d50-B и H-dlO-в и определяют значение дкпр.отр, %.

• 8.3.2.5 Вычисления с пп. 8.3.2.1 по 8.3.2.4 проводят для остальных диапазонов измерений канала для преобразователей E-d50-B, H-d50-B и H-dlO-в.

• 8.3.2.6 Канал признается прошедшим операцию поверки, если значения относительной погрешности коэффициента преобразования для положительной и отрицательной полярностей выходного сигнала во всех диапазонах измерений для преобразователей E-d50-B, H-d50-B и H-dlO-в не превышают установленных пределов ± 10 %.

• 8.3.3.1 Измерительный канал напряженности импульсного электрического поля с преобразователем E-d50-B

  • 8.3.3.1.1 Проводят измерения по 8.3.1.1, устанавливают с помощью сменного модуля

Е-3 амплитудный диапазон измерений напряженности импульсного электрического поля преобразователя Е-3 и переводят канал в рабочий режим. В соответствии с установленным диапазоном, определяют значение напряженности импульсного электрического поля Епс.н.пх, В/м, при котором проводятся измерения времени нарастания переходной характеристики (ПХ) между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды. Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов электромагнитного поля, при котором значение воспроизводимой напряженности импульсного электрического поля в месте расположения преобразователя E-d50-B соответствует выбранному значению       Епс.н.пх.

В/м. Воспроизводят импульсы поля в эталоне и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D регистрацию импульсов на выходе канала.

По полученной осциллограмме при помощи маркеров осциллографа определяют установившееся (среднее) значение амплитуды импульса напряжения V_cp, В (см. рисунок 2) и определяют длительность фронта      нс, i=l, зарегистрированного импульса между

уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе канала.

Время нарастания Т_н.пхл, нс, ПХ канала между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды вычисляют по формуле (17):

Т

¹ н.ПХ.

где Тф_, - зарегистрированное значение длительности фронта импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе канала, нс;

Тфр.гпсэо.1/1о,о - длительность фронта воспроизводимых импульсов напряженностей импульсных электрического и магнитного полей в ГПСЭ 0,1/10,0 между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды (в соответствии с паспортом и технической документацией), нс;

Тн.пх.осц - время нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения осциллографа Tektronix TDS 784D (в соответствии со свидетельством о поверке), нс.

• 8.3.3.1.2 Проводят измерения по п. 8.3.3.1.1 последовательно проводят десять раз и по формуле (17) определяют для каждого измерения время нарастания Тн.пх.ь нс, переходной характеристики канала между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, i = 1...10.

• 8.3.3.1.3  Вычисляют среднее арифметическое значение Т _н.пх., нс, времени нарастания ПХ между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды канала по 10 измерениям по формуле (18):

  1 «

  

(18)

где Т_{н пх} j-i- ый результат измерений, нс;

п - количество измерений.

• 8.3.3.1.4 Проводят аналогичные вычисления с пп. 8.3.3.1.1 по 8.3.3.1.3 в выбранном диапазоне измерений для отрицательной полярности выходного сигнала канала и определяют значение Т _н.пх,от_Р, нс.

• 8.3.3.1.5 Вычисления с пп. 8.3.3.1.1 по 8.3.3.1.4 проводят для диапазонов измерений Е-2 и Е-1 канала с преобразователем E-d50-B, используя сменные модули Е-2 и Е-1 соответственно.

• 8.3.3.2 Измерительный канал напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-d50-B

  • 8.3.3.2.1 Проводят измерения по 8.3.1.2, устанавливают с помощью сменного модуля Н-6 амплитудный диапазон измерений напряженности импульсного магнитного поля преобразователя Н-6 и переводят канал в рабочий режим. В соответствии с установленным диапазоном, определяют значение напряженности импульсного магнитного поля Нпс.н.пх, А/м, при котором проводятся измерения времени нарастания ПХ между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды. Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов электромагнитного поля, при котором значение воспроизводимой напряженности импульсного магнитного поля в месте расположения преобразователя H-d50-B соответствует выбранному значению Нпс.н.пх, А/м. Воспроизводят импульсы поля в эталоне и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D регистрацию импульсов на выходе канала.

По полученной осциллограмме при помощи маркеров осциллографа определяют установившееся (среднее) значение амплитуды импульса напряжения V_cp, В (см. рисунок 2) и определяют длительность фронта Тф ,, нс, i=l, зарегистрированного импульса между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе канала.

Время нарастания T_H.nx.i, нс, ПХ канала между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды вычисляют по формуле (17).

• 8.3.3.2.2 Измерения по 8.3.3.2.1 последовательно проводят десять раз и по формуле (17) определяют для каждого измерения время нарастания Т_н.пхл, нс, переходной характеристики канала между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, i = 1...10.

• 8.3.3.2.3  Вычисляют среднее арифметическое значение Т _н.пх, нс, времени нарастания ПХ между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды канала по 10 измерениям по формуле (18).

• 8.3.3.2.4 Проводят аналогичные вычисления с пп. 8.3.3.2.1 по 8.3.3.2.3 в выбранном диапазоне измерений для отрицательной полярности выходного сигнала канала и определяют значение Т „.пх.отр, нс.

• 8.3.3.2.5 Измерения с пп. 8.3.3.2.1 по 8.3.3.2.4 проводят для диапазонов измерений Н-5 и Н-4 канала с преобразователем H-dSO-в, используя сменные модули Н-5 и Н-4 соответственно.

• 8.3.3.3 Измерительный канал напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-dlO-в

  • 8.3.3.3.1 Аналогичные вычисления с пп. 8.3.3.2.1 по 8.3.3.2.4 проводят для диапазонов измерений Н-3, Н-2 и Н-1 канала с преобразователем H-dlO-в, используя сменные модули Н-3, Н-2 и Н-1 соответственно.

• 8.3.3.4 Канал признается прошедшим операцию поверки, если значение времени нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды для положительной и отрицательной полярностей выходного сигнала во всех диапазонах измерений канала для преобразователей E-d50-B, H-d50-B и H-dlO-в находятся в диапазоне от 4 до 30 нс.

• 8.3.4.1 Измерительный канал напряженности импульсного электрического поля с преобразователем E-d50-B

  • 8.3.4.1.1 Проводят измерения по 8.3.1.1, устанавливают с помощью сменного модуля Е-3 амплитудный диапазон измерений напряженности импульсного электрического поля преобразователя Е-3 и переводят канал в рабочий режим. В соответствии с установленным диапазоном, определяют значение напряженности импульсного электрического поля Епс.сп.пх, В/м, при котором проводятся измерения времени спада ПХ по уровню 0,9 от установившегося значения амплитуды. Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов электромагнитного поля, при котором значение воспроизводимой напряженности импульсного электрического поля в месте расположения преобразователя E-d50-B соответствует выбранному значению Епс.сп.пх, В/м. Воспроизводят импульсы поля в эталоне и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D регистрацию импульсов на выходе канала.

По полученной осциллограмме при помощи маркеров осциллографа определяют установившееся (среднее) значение амплитуды импульса напряжения Е_ср, В (см. рисунок 2) и определяют время спада T_cnj, мкс, i=l, по уровню 0,9 от установившегося значения амплитуды импульса на выходе канала.

• 8.3.4.1.2 Измерения по п. 8.3.4.1.1 последовательно проводят десять раз и определяют для каждого измерения время спада по уровню 0,9 от установившегося значения амплитуды импульсов напряжения на выходе канала T_cnj, мкс, i = 1...10.

  8.3.4.1.3 Вычисляют среднее арифметическое значение времени спада по уровню 0,9

от установившегося значения амплитуды ПХ канала по 10 измерениям, Т _Сп, мкс, по формуле (19):

(19)

где Т_{сп t}-i- ый результат измерений, мкс;

п - количество измерений.

Полученную величину Т _Сп, мкс, принимают за значение Т_сп.пх, мкс, времени спада ПХ канала по уровню 0,9 от установившегося значения амплитуды.

• 8.3.4.1.4 Проводят аналогичные вычисления с пп. 8.3.4.1.1 по 8.3.4.1.3 в выбранном диапазоне измерений для отрицательной полярности выходного сигнала канала и определяют значение Тсп.пх.отр, мкс.

• 8.3.4.1.5 Действия пп. с 8.3.4.1.1 по 8.3.4.1.4 проводят для диапазонов измерений Е-2 и Е-1 канала с преобразователем E-d50-B, используя сменные модули Е-2 и Е-1 соответственно.

• 8.3.4.2 Измерительный канал напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-d50-B

  • 8.3.4.2.1 Проводят измерения по 8.3.1.2, устанавливают с помощью сменного модуля Н-6 амплитудный диапазон измерений напряженности импульсного магнитного поля преобразователя Н-6 и переводят канал в рабочий режим. В соответствии с установленным диапазоном, определяют значение напряженности импульсного магнитного поля Нпс.сп.пх, А/м, при котором проводятся измерения времени спада ПХ по уровню 0,9 от установившегося значения амплитуды. Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов электромагнитного поля, при котором значение воспроизводимой напряженности импульсного магнитного поля в месте расположения преобразователя H-d50-B соответствует выбранному значению Нпс.сп.пх, А/м. Воспроизводят импульсы поля в эталоне и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D регистрацию импульсов на выходе канала.

По полученной осциллограмме при помощи маркеров осциллографа определяют установившееся (среднее) значение амплитуды импульса напряжения V_cp, В (см. рисунок 2) и определяют время спада T_cn_i, мкс, i=l, по уровню 0,9 от установившегося значения амплитуды импульса на выходе канала.

• 8.3.4.2.2 Измерения по п. 8.3.4.2.1 последовательно проводят десять раз и определяют для каждого измерения время спада по уровню 0,9 от установившегося значения амплитуды импульсов напряжения на выходе канала T_cnj, мкс, i = 1...10.

  8.3.4.2.3 Вычисляют среднее арифметическое значение времени спада по уровню 0,9

от установившегося значения амплитуды ПХ канала по 10 измерениям, Т _Сп, мкс, по формуле (19).

Полученную величину Т _сп, мкс, принимают за значение Т_сп.пх, мкс, времени спада ПХ канала по уровню 0,9 от установившегося значения амплитуды.

• 8.3.4.2.4 Проводят аналогичные вычисления с пп. 8.3.4.2.1 по 8.3.4.2.3 в выбранном диапазоне измерений для отрицательной полярности выходного сигнала канала и определяют значение Тсп.пх.отр, мкс.

• 8.3.4.2.5 Действия пп. с 8.3.4.2.1 по 8.3.4.2.4 проводят для диапазонов измерений Н-5 и Н-4 канала с преобразователем H-d50-B, используя сменные модули Н-5 и Н-4 соответственно.

• 8.3.4.3 Измерительный канал напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-dlO-в

  • 8.3.4.3.1 Аналогичные вычисления с пп. 8.3.4.2.1 по 8.3.4.2.4 проводят для диапазонов измерений Н-3, Н-2 и Н-1 канала с преобразователем H-dlO-в, используя сменные модули Н-3, Н-2 и Н-1 соответственно.

• 8.3.4.4 Канал признается прошедшим операцию поверки, если значение времени спада переходной характеристики по уровню 0,9 от установившегося значения амплитуды для положительной и отрицательной полярностей выходного сигнала во всех диапазонах измерений канала для преобразователей E-d50-B, H-d50-B и H-dlO-в находятся в диапазоне от 400 до 1200 мкс.

• 8.3.5.1 Доверительные границы 0_н.пх, %, относительной погрешности измерений времени нарастания ПХ между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды при доверительной вероятности Р = 0,95 (без учета знака) для положительной и отрицательной полярностей выходного сигнала во всех диапазонах измерений канала для преобразователей E-d50-B, H-d50-B и H-dlO-в определяют по формуле (20):

  

  (20)

где 0фр.гпсэо,1/1о,о - относительная погрешность воспроизведения длительности фронта импульсов электромагнитного поля в ГПСЭ 0,1/10,0 (в соответствии с паспортом и технической документацией), %;

0ocu.v = 1,0 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении амплитуды импульсов напряжения в установившемся режиме на выходе канала;

0осц.т = 1,0 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении длительности фронта импульса между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе канала.

Доверительные границы 0_Сл.пх. %, относительной погрешности измерений времени спада ПХ на уровне 0,9 от установившегося значения амплитуды при доверительной вероятности Р = 0,95 (без учета знака) для положительной и отрицательной полярностей выходного сигнала во всех диапазонах измерений канала для преобразователей E-d50-B, Н-d50-B и H-dlO-в определяют по формуле (21): где 0сп.гпсэо.1/1О,о - относительная погрешность воспроизведения постоянной времени спада по уровню 0,37 (длительности импульсов по уровню 0,5 для ПС-2) электромагнитного поля ГПСЭ 0,1/10,0 (в соответствии с технической документацией), %;

0ocu.v = 1,0 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении амплитуды импульсов напряжения в установившемся режиме на выходе канала;

0осц.т = 1,0 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении постоянной времени спада по уровню 0,37 от установившегося значения амплитуды на выходе канала.

• 8.3.5.2 Относительную погрешность ©_вр.пх, %, измерений временных интервалов при доверительной вероятности 0,95 определяют по формуле (22):

® вр.пх ~ у®и.пх +®сп.пх »                                  (22)

• 8.3.5.3 Канал признается прошедшим операцию поверки, если значения относительной погрешности измерений временных интервалов для положительной и отрицательной полярностей выходного сигнала во всех диапазонах измерений канала для преобразователей E-d50-B, H-d50-B и H-dlO-в не превышают установленных пределов ± 15%.

• 8.3.6.1 Измерительный канал напряженности импульсного электрического поля с преобразователем E-d50-B

  • 8.3.6.1.1 Нижнюю границу ЕЗниж.гр, Вм’¹, диапазона измерений Е-3 напряженности импульсного электрического поля канала определяют по формуле (23):

    нилс.гр

    

(23)

где и_Вых.пр.бл.мин - минимальная амплитуда выходного напряжения приемного блока, соответствующая минимальному значению измеряемой величины (в соответствии с РЭ на канал), В;

Кпр.Е-з - значение коэффициента преобразования, рассчитанного в соответствии с 8.3.1.1 для диапазона измерений Е-3 напряженности импульсного электрического поля, ВВ'*-м.

Верхнюю границу ЕЗ_верх.гр , Вм’¹, диапазона измерений Е-3 напряженности импульсного электрического поля канала определяют по формуле (24): где и_Вых.пр.бл.макс - максимальная амплитуда выходного напряжения приемного блока, соответствующая максимальному значению измеряемой величины (в соответствии с РЭ на канал). В;

Кпр.Е-з - значение коэффициента преобразования, рассчитанного в соответствии с 8.3.1.1 для диапазона измерений Е-3 напряженности импульсного электрического поля, B-B’’-м.

• 8.3.6.1.2 Расчет нижней и верхней границ диапазонов измерений Е-2 и Е-1 напряженности импульсного электрического поля канала проводят аналогично по 8.3.6.1.1.

• 8.3.6.1.3 Канал признается прошедшим операцию поверки, если расчетные значения диапазонов измерений напряженности импульсного электрического поля составляют не менее значений, указанных в таблице 7.

Значения диапазонов измерений канала принимаются равным значениям, указанным в таблице 7.

Таблица 7 - Диапазоны измерений напряженности импульсного электрического поля с преобразователем E-d50-B__________________________________________

• 8.3.6.2 Измерительный канал напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-d50-B

  • 8.3.6.2.1 Нижнюю границу Нбниж.гр, А-м'¹, диапазона измерений Н-6 напряженности импульсного магнитного поля канала определяют по формуле (25):

    Я6

    ниж.гр

    вых. Пр.бх.мин

    К        '

    пр. Н-6

    (25)

где и_Вых.Пр.бл.мин - минимальная амплитуда выходного напряжения приемного блока, соответствующая минимальному значению измеряемой величины (в соответствии с РЭ на канал). В;

Кпр.н-б - значение коэффициента преобразования, рассчитанного в соответствии с 8.3.1.2 для диапазона измерений Н-6 напряженности импульсного магнитного поля, В-А'*-м.

Верхнюю границу Нбверх.гр , А-м'¹, диапазона измерений Н-6 напряженности импульсного магнитного поля канала определяют по формуле (26): где и_Вых.пр.бл.макс - максимальная амплитуда выходного напряжения приемного блока, соответствующая максимальному значению измеряемой величины (в соответствии с РЭ на преобразователь), В;

Кпр.н-6 - значение коэффициента преобразования, рассчитанного в соответствии с 8.3.1.2 для диапазона измерений Н-6 напряженности импульсного магнитного поля, ВА'-м.

• 8.3.6.2.2 Расчет нижней и верхней границ диапазонов измерений Н-5 и Н-6 напряженности импульсного магнитного поля канала проводят аналогично по 8.З.6.2.1.

• 8.3.6.2.3 Канал признается прошедшим операцию поверки, если расчетные значения диапазонов измерений напряженности импульсного магнитного поля составляют не менее значений, указанных в таблице 8.

Значения диапазонов измерений канала принимаются равным значениям, указанным в таблице 8.

Таблица 8 - Диапазоны измерений напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-d50-B______________________________________________

• 8.3.6.3 Измерительный канал напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-dlO-в

  • 8.3.6.3.1 Расчет нижней и верхней границ диапазонов измерений Н-3, Н-2 и Н-1 напряженности импульсного магнитного поля канала проводят аналогично по 8.3.6.2.1, при этом значения коэффициентов преобразования, принимаются равным значениям, рассчитанным в соответствии с 8.3.1.3.

  • 8.3.6.3.2 Канал признается прошедшим операцию поверки, если расчетные значения диапазонов измерений напряженности импульсного магнитного поля составляют не менее значений, указанных в таблице 9.

Значения диапазонов измерений канала принимаются равным значениям, указанным в таблице 9.

Таблица 9 - Диапазоны измерений напряженности импульсного магнитного поля с преобразователем H-dlO-в_______________________________________________

• 9.1 Результаты измерений заносятся в протокол (приложение А).

• 9.2 Каналы, прошедшие поверку с положительным результатом, признаются годными и допускаются к применению. На них выдается свидетельство о поверке установленной формы и наносят знак поверки 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».

• 9.3 Каналы, прошедшие поверку с отрицательным результатом, признаются непригодными, не допускаются к применению. Свидетельство о предыдущей поверке и (или) оттиск поверительного клейма 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.

  

  К.Ю. Сахаров

  О.В. Михеев

Начальник лаборатории

ФГУП «ВНИИОФИ»

Ведущий научный сотрудник

ФГУП «ВНИИОФИ»

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(Обязательное) к Методике поверки МП 022.М12-19 «ГСИ. Каналы оптоэлектронные измерительные ИКО-5-ЕН. Методика поверки»

ПРОТОКОЛ первичной / периодической поверки от «_____»____________20___года

Средство измерений: Каналы оптоэлектронные измерительные ИКО-5-ЕН___________

(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

Прин адл ежа щее__________________________

Наименование юридического лица, ИНН

Поверено в соответствии с методикой поверки МП 022.М12-19 «ГСИ. Каналы оптоэлектронные измерительные ИКО-05-ЕН». Методика поверки», утвержденной ФГУП «ВНИИОФИ» « 14 » мая 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 воздуха, %, не более

• -  атмосферное давление, кПа

Внешний осмотр_________________________________________________________.

Опробование_____________________________________________________________.

Получены результаты поверки метрологических характеристик:

Рекомендации_______________________________________________________________

Средство измерений признать пригодным (или непригодным) для применения

Исполнители:_________________________________________________________________

подписи, ФИО, должность

¹

Допускается проведение поверки меньшего количества измеряемых величин и для меньше количества поддиапазонов в соответствии с заявлением владельца поверяемого средства измерений.__

• 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 Метрологические характеристики по таблице 1 допускается определять не в полном объеме, при этом поверка проводится по сокращенной программе. Объем поверочных работ определяется совместным решением (или по договоренности) между заказчиком и исполнителем проведения работ.