Методика поверки «ГСИ. Фотометры 061.СЕ.158» (МП 002.М7-20)

ФОТОМЕТРЫ 061.СЕ.158

ш метролог

«ВНИИОФИ»

__С.Н.Негода

Ч 2020 г.

Главныйунаучный сотрудник

ГУП «ВНИИОФИ» .Н. Крутиков

Москва, 2020

Настоящая методика поверки распространяется на фотометры 061.СЕ. 158 (далее по тексту - фотометры), предназначенные для измерений освещённости в диапазоне от 10’⁵ до 10'² лк в диапазоне длин волн от 340 до 920 нм и энергетической освещённости в диапазоне от 1О’¹⁰ до 10’⁷ Вт/м² в диапазоне длин волн от 210 до 390 нм.

Настоящая методика устанавливает методы и средства первичной и периодической поверки фотометра 061.СЕ. 158 .

Интервал между периодическими поверками - 1 год.

• 2.1 При проведении первичной и периодической поверок выполняются операции,

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

  • 2.4 Фотометры могут быть поверены в комплектности с датчиком 1 и/или 2, и/или 3, и/или 4. Модель датчика поставляются в соответствии с требованием заказчика.

указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

2.2 При получении отрицательных результатов при проведении хотя бы одной операции поверка прекращается.

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

Таблица 2 - Средства поверки

• 3.2 Средства поверки, указанные в таблице 2, должны быть аттестованы (поверены) в установленном порядке. Допускается также применение других средств, не приведенных в таблице 2, но обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик фотометров с требуемой точностью.

К проведению поверки допускают лиц, изучивших настоящую методику поверки и Руководство по эксплуатации радиометров, имеющих квалификационную группу не ниже III в соответствии с правилами по охране труда и эксплуатации электроустановок, указанных в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328Н и прошедшие полный инструктаж по технике безопасности, прошедших обучение на право проведения поверки по требуемому виду измерений. соответствовать ГОСТ 12.1.005-88 при температуре помещения, соответствующей условиям для легких физических работ.

• 5.2 При выполнении поверки должны соблюдаться требования, указанные в

«Правилах техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденных приказом Минэнерго России от 13 января 2003 г. № 6, а также требования руководства по эксплуатации фотометров.               ¹

• 5.3 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 Все этапы поверки, за исключением особо оговоренных, проводят при следующих условиях:

• - температура окружающего воздуха, °C

• - относительная влажность воздуха, %, не более

• - атмосферное давление, кПа

  20 ±5;

  60 ± 15;

  101,3 ±4.

• 6.2 Помещение, где проводится поверка, должно быть чистым и сухим, свободным от пыли, паров кислот и щелочей. Допускаемый перепад температуры при проведении поверки - не более 2 °C.

• 6.3 В помещении не допускаются посторонние источнйки УФ излучения, мощные электрические и магнитные поля.

• 6.4 Необходимо обеспечивать естественную вентиляцию для снижения нагрева корпуса излучением и рассеиванием электроэнергии. Если корпус становится слишком горячим, это может привести к повреждениям.

• 7.1 Изучить Руководство по эксплуатации фотометра, подготовить оборудование, используемое при поверке, к работе в соответствии с его Руководством по эксплуатации.

• 7.2 Выдержать фотометры и оборудование, используемое при поверке, в условиях, указанных в п.6.1 настоящей Методики поверки, не менее 1 часа.

• 8 Проведение поверки

При внешнем осмотре должно быть установлено:

• - соответствие комплектности фотометра паспортным данным;

• -  отсутствие механических повреждений блоков фотометра, сохранность соединительного провода;

• - четкость надписей на панели фотометра;

• - наличие маркировки (тип и заводской номер);

Фотометр считается прошедшим операцию внешнего осмотра, если корпус, внешние элементы, органы управления не повреждены.

• 8.2.1 Включить источник излучения - лампу типа ДКсШ из состава ВЭТ.

• 8.2.2 Включить фотометр в соответствии с инструкцией по эксплуатации и установить поочередно датчики поверяемого фотометра перед лампой типа ДКсШ на расстоянии 3 м.

• 8.2.3  Фотометры считаются прошедшими операцию опробования, если установлено наличие показаний датчики поверяемого фотометра.

• 8.3 Определение диапазона длин волн, диапазона измерений освещённости и энергетической, предела допускаемой относительной погрешности измерений освещенности и энергетической освещённости

Для определения относительной погрешности чувствительности датчиков 1, 2 и 3 в составе фотометра используют источник излучения типа КГМ, эталонный прибор -люксметр и комплект нейтральных светофильтров НС-13 из состава РЭ; датчика 4 в составе фотометра используют источник излучения типа ДКсШ и эталонные приборы -ультрафиолетовые радиометры УФ-А, УФ-В, УФ-С с комплектом нейтральных светофильтров НС-13 из состава ВЭТ.

На расстоянии 3 м от излучателя поочередно устанавливают эталонный прибор с комплектом нейтральных светофильтров и датчик поверяемого фотометра. Показания эталонного прибора If в [лк] (для люксметра), в [Вт/м²] (для ультрафиолетовых радиометров УФ-А, УФ-В, УФ-С) и показания поверяемого фотометра Ii в [лк] (для датчиков 1,2 и 3) и в [Вт/м²] (для датчика 4) регистрируют поочередно п раз (п>4). Значение чувствительности К; датчика поверяемого фотометра рассчитывают по формуле:

Ki^a6c = (Ii/Ii°) К_о^абс                                                  (1)

где Ко^абс' - чувствительность эталонного люксметра (УФ радиометра), Ко^абс- = 1 лк/ед. цифрового отсчета для люксметра (1 Вт/м²/ед. цифрового отсчета для УФ радиометра).

По результатам измерений Kj определяют среднее арифметическое значение чувствительности датчиков поверяемого фотометра К^абс. Относительное среднее квадратическое отклонение среднего арифметического (CKO) Si К^абс для п независимых измерений определяют по формуле:                              ; ■ ,

п

{Z[ К^абс -К,^абс]²}^{1/2 i=1} . (2)

Si=---------

К^абс [ n (n-l)]^1/2

Относительная неисключенная систематическая погрешность (НСП) абсолютной чувствительности фотометра 01 в [%] рассчитывается по формуле:

01 = 100 | К-1 |                                             (3)

Фотометр считается прошедшим операцию поверки, если значение относительного CKO Si не превышает 0,6 % для датчиков 1, 2, 3 и 0,8 % для датчика 4, значение относительной НСП 01 - не превышает 5 % для датчиков 1, 2, 3 и 7 % для датчика 4.

,1

Для определения относительной погрешности спектральной коррекции чувствительности датчиков 1, 2 и 3 в составе фотометра в диапазоне длин волн от 340 до 920 нм используют эталонный люксметр с комплектом нейтральных светофильтров и контрольные источники излучения ЛД, ДР Л, ДНАТ, ДРШ, ДРИШ из состава РЭ, датчика 4 в составе фотометра в диапазоне длин волн от 210 до 390 нм используют эталонные ультрафиолетовые радиометры УФ-А, УФ-В и УФ-С, контрольные излучатели типа ЛУФ, ЛЭ, ДБ, ДДС из состава ВЭТ. Устанавливают эталонный прибор с комплектом нейтральных светофильтров на расстоянии 1 м от контрольного источника излучения с апертурной диафрагмой диаметром 30 мм и определяют Освещенность Ij°^CK в [лк] (для люксметра) и энергетическую освещенность в [Вт/м²] ' (для ультрафиолетовых радиометров УФ-А, УФ-В, УФ-С). На место эталонного прибора устанавливают датчик поверяемого фотометра и определяют освещенность 1;^СК в [лк] (для датчиков 1,2 и 3) и энергетическую освещенность в [Вт/м²] (для датчика 4). Измерения для датчиков 1,2,3 и 4 повторяют поочередно п>4 раз.

Для датчиков поверяемого фотометра значения коэффициента спектральной коррекции К,^ск для контрольных источников излучения рассчитывают по формуле:

К_^ск = К⁰ Ii^CK/Ii^oCK,                                           (3)

где К°- коэффициент спектральной коррекции эталонного прибора для контрольного источника из свидетельства о поверке.

Определяют среднее значение коэффициента спектральной коррекции чувствительности датчика поверяемого фотометра К^ск для каждого контрольного источника. Оценку относительного CKO S2 среднего арифметического значения коэффициента К^ск для п>4 независимых измерений определяют по формуле:

N

{£[ К^СК-К;^СК]² }^1/2

1=1

S₂ =3------------

К^ск[п(п-1)]^1/2

Относительная НСП определения спектральной коррекции чувствительности 0₂ в [%] поверяемого фотометра определяется по формуле:

O₂=100|(I>°^CK/Ii^CI<)-l|,

Фотометр считается прошедшим операцию поверки, если значений относительного CKO S₂ не превышает 1,2 % для датчиков 1, 2, 3 в диапазоне длин волн от 340 до 920 нм и для датчика 4 в диапазоне длин волн от 210 до 390 нм, значение относительной НСП 0₂ -не превышает 10 % для датчиков 1, 2, 3 в диапазоне длин волн от 340 до 920 нм и для датчика 4 в диапазоне длин волн от 210 до 390 нм.

• 8.3.3 Определение относительной погрешности угловой зависимости чувствительности

При определении относительной погрешности угловой зависимости чувствительности фотометра от угла падения потока излучения датчики из состава поверяемого фотометра устанавливают на неподвижное плечо гониометра. На подвижное плечо гониометра для датчиков 1, 2 и 3 устанавливают источник излучения типа КГМ, для датчика 4 на подвижное плечо гониометра устанавливают источник излучения типа ДДС. Определяют датчиками 1,2 и 3 освещенность 1(<р) в [лк] от источника излучения типа КГМ и датчиком 4 энергетическую освещенность в [Вт/м²] от источник излучения типа ДДС п>4 раз в зависимости от угла падения потока излучения ср в пределах ±80 град от нормального угла падения фо- Рассчитывают угловую зависимость К(ф) отклонения чувствительности фотометра по формуле: •

К(ф)={1(ф)/[1(ф₀)СО8ф]}-1,                          (6)

где 1(фо) - освещенность в [лк], измеренная датчиками 1,2 и 3, и энергетическая освещенность в [Вт/м²], измеренная датчиком 4 при нормальном угле падения потока излучения.                                                              ¹ ’

Оценку относительного CKO S3 коэффициента К(ф) для п независимых измерений определяют по формуле:

п _

ш ад-к,^)]²}¹'²

i=l                                                            (7)

S3 = -----------------

К(ф) [n(n-l)]¹'²

Относительная НСП угловой зависимости чувствительности Оз датчиков поверяемого фотометра рассчитывают по формуле:

+фо _

Оз = J | К (ф) | cos ф dtp                                             (8)

-фо

Фотометр считается прошедшим операцию поверки, если значение относительного СКО S3 не превышает 1,3 % для датчиков 1, 2, 3 и 4, значение относительной НСП ©з - не превышает 11 % для датчиков 1, 2, 3 и 4.                  '■; -■■■

Для определения погрешности нелинейности чувствительности датчиков 1, 2 и 3 в составе фотометра в диапазоне измерений освещенности от 10'⁵ до 10'² лк используют источник излучения типа КГМ, комплект нейтральных светофильтров НС-13 и эталонный люксметр из состава РЭ, датчика 4 в составе фотометра в диапазоне измерений энергетической освещённости от 1О'¹⁰ до 10'⁷ Вт/м² используют источник излучения типа ДКсШ, комплект нейтральных светофильтров НС-13 и эталонные ультрафиолетовые радиометры УФ-А, УФ-В, УФ-С из состава ВЭТ.

Эталонные приборы с комплектом нейтральных светофильтров НС-13 устанавливают от источника излучения на расстоянии 1 м, при котором значение освещенности (для люксметра) и энергетической освещенности (для ультрафиолетовых радиометров УФ-А, УФ-В, УФ-С) соответствует верхней границе динамического диапазона датчиков поверяемого фотометра, и определяют освещенность эталонного прибора lj°^MAX в [лк] (для люксметра) и энергетическую освещенность в [Вт/м²] (для ультрафиолетовых радиометров УФ-А, УФ-В, УФ-С).

Далее на место эталонного прибора устанавливают датчик поверяемого фотометра и определяют освещенность в 1,^МАХ [лк] > (для датчиков 1,2 и 3) и энергетическую освещенность в [Вт/м²] (для датчика 4). Измерения освещенности (энергетической освещенности) эталонного прибора . Ii^oMAX. и датчика поверяемого фотометра 1;^МАХ повторяют поочередно п>4 раз. Коэффициент нелинейности чувствительности датчика поверяемого фотометра Kj^MAX определяют? по формуле:

К МЛК ₌ | ₍ j MAX/J..MAX) _ j                  '                          (₉)

Эталонные приборы с комплектом нейтральных светофильтров НС-13 устанавливают от источника излучения на расстоянии, при котором значение освещенности (для люксметра) и энергетической освещенности (для ультрафиолетовых радиометров УФ-А, УФ-В, УФ-С) соответствует нижней границе динамического диапазона датчиков поверяемого фотометра, и определяют освещенность эталонного прибора Ij°^MIN в [лк] (для люксметра) и энергетическую освещенность в [Вт/м²] (для ультрафиолетовых радиометров УФ-А, УФ-В, УФ-С).

Далее на место эталонного прибора устанавливают датчик поверяемого фотометра и определяют освещенность в 1;^М [лк] - (для датчиков 1,2 и 3) и энергетическую освещенность в [Вт/м²] (для датчика 4). Измерения освещенности

(энергетической освещенности) эталонного прибора Ij°^MIN ц датчика поверяемого фотометра I;^MIN повторяют поочередно п>4 раз. Коэффициент нелинейности чувствительности датчика поверяемого фотометра Kj^MIN определяют по формуле:

(Ю)

Определяют средние арифметические значения коэффициента нелинейности чувствительности датчиков поверяемого фотометра К^МАХ, K^MIN. Относительное СКО S^MaX4 и CKO S^MIN4 для п независимых измерений определяют по формулам:

1/2

1/2

1/2

1/2

Относительная НСП нелинейности чувствительйости датчиков поверяемого фотометра Од в [%] определяется по формуле:

0^MIN4= 100 |( Ki^MIN/Ki°^MIN)-l|,

Фотомето считается прошедшим операцию поверки, если значение относительного CKO S^MAX4 и S^MlN4He превышает 1,0 % для датчиков 1, 2, 3 в диапазоне измерений освещенности от 10’⁵ до 10’² лк и для датчика 4 в диапазоне измерений энергетической освещённости от Ю’¹⁰до 10'⁷ Вт/м², значение относительной НСПО¹⁴^ и 0^М1М4не превышает 8 % для датчиков 1,2, 3 в диапазоне измерений освещенности от 10'⁵ до 10'² лк и для датчика 4 в диапазоне измерений энергетической освещённости от 1О’¹⁰ до 10’⁷ Вт/м².

Определение предела допускаемой относительной погрешности измерений освещенности и энергетической освещенности для поверяемого фотометра проводят в соответствии с ГОСТ 8.736-2011.

Относительное CKO S_o результатов измерений освещенности и энергетической освещенности определяют по формуле:

So = (S1²+ S₂² + S₃² + S4²)^1/2                              . .                        (15)

где Si - относительное СКО абсолютной чувствительности, [%];

S₂- относительное СКО спектральной коррекции чувствительности, [%];

• 53  - относительное СКО угловой зависимости чувствительности, [%];

• 54  - относительное СКО нелинейности чувствительности, [%].

НСП 0_О результатов измерений определяют по формуле:

©0= 1,1 (01² + 0₂² + 0з² + ©4²)^1/2 ,

где ©1 - относительная НСП абсолютной чувствительности, [%];

©2 - относительная НСП спектральной коррекции, [%];

©з - относительная НСП угловой зависимости чувствительности, [%];

©4 - относительная НСП нелинейности чувствительности, [%];

Предел допускаемой относительной погрешности измерений освещенности и энергетической освещенности определяют по формуле

Ao = К S_s =tf(0_o²/3 + So²)^1/2,                                            (17)

где К - коэффициент, определяемый соотношением случайной и неисключенной систематической погрешностей.

При 0_О > 8 S_o случайной погрешностью по сравнению с систематической пренебрегают и принимают Д_о = 00-

Значение коэффициента К вычисляют по формуле:

К = (t S_o + 0_О) / ( S_o + S₉)                                                    (18)

где t - коэффициент Стьюдента.

S₉ - CKO НСП вычисляют по формуле:

п

S²_e = Z0j²/3

i=l

Фотометр считается прошедшим операцию поверки, если предел допускаемой относительной погрешности измерений освещенности (энергетической освещенности) не превышает 20 %.

9 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

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

• 9.2 Фотометр, прошедший поверку с положительным результатом, признают годным и допускают к применению. На него выдается свидетельство о поверке установленной формы с указанием полученных по п.п. 8.3.1 - 8.3.5 фактических значений метрологических характеристик фотометра и (или) наносят оттиск поверительного клейма в соответствии с приказом Минпромторга России от 02.07.2015 г. № 1815 «Об утверждении порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

• 9.3 Фотометр, прошедший поверку с отрицательным результатом, признают непригодным, не допускают к применению и на него выдается извещение о непригодности в соответствии с требованиями приказа Минпромторга России от 02.07.2015 г. № 1815«Об утверждении порядка проведения поверки средств измерений,

требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке».

Р.В.Минаев

С.И. Аневский

Начальник научно-исследовательского отделения

Начальник лаборатории

Начальник лаборатории

ПРИЛОЖЕНИЕ А к Методике поверки «ГСИ. Фотометр 061.СЕ.158 (Рекомендуемое)

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Форма протокола поверки

Протокол первичной/периодической поверки №______

от «____»____________________20___года.

Заводской номер:____________________________________________________________

Дата выпуска:________________________________________________________________

Серия и номер клейма предыдущей поверки:_______________; ■___________________

Принадлежащее:___________________________________________________________

Поверено в соответстаии с методикой поверки:___________________________________

С применением эталонов:______________________________________________________

Условия проведения поверки: температура окружающей среды__________°C;

относительная влажность________________%;

атмосферное давление___________________кПа.

Заключение:

Подпись

¹

Требования безопасности

• 5.1 При проведении поверки следует соблюдать требования, установленные ГОСТ Р 12.1.031-2010, ГОСТ 12.1.040-83, правилами по; охране труда и эксплуатации электроустановок, указанных в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328Н. Оборудование, применяемое при поверке, должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-91. Воздух рабочей зоны должен