Методика поверки «ГСИ. Анализаторы спектра оптического BRISTOL 771B-NIR-FC/APC» (МП 028.ФЗ-20)

УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора . ФГУП«ВНИИОФИ»

Государственная система

измерений

И.С. Филимонов U 1£ЛЛ 2020 г.

АНАЛИЗАТОРЫ СПЕКТРА ОПТИЧЕСКОГО BRISTOL 771B-NIR-FC/APC

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ

МП 028.ФЗ-20

Главдйи метролог

«ВНИИОФИ»

__С.Н. Негода

» Н LC ДА 2020 г.

Главный

_ В.Н. Крутиков LU0/1-Q  2020 г.

учный сотрудник

ГУП «ВНИИОФИ»

Москва 2020 г.

1 Введение

Настоящая методика поверки распространяется на анализаторы спектра оптического Bristol 771B-NIR-FC/APC (далее - анализаторы) и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки. Анализаторы предназначены для измерений длины волны и уровня средней мощности оптического излучения, а также проведения анализа оптического спектра в волоконно-оптических системах передачи информации, в том числе со спектральным уплотнением каналов (WDM-системах).

Интервал между поверками - 1 год.

2 Операции поверки

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

Таблица 1 - Операции поверки

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

• 2.3 Поверку средств измерений осуществляют аккредитованные 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

• 3.2 Допускается применение других средств поверки, обеспечивающих определение необходимых метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.

• 3.3 Средства измерений, используемые при проведении поверки, должны быть аттестованы (поверены) в установленном порядке.

4 Требования к квалификации поверителей

К проведению поверки допускают лиц, изучивших настоящую методику и руководства по эксплуатации (далее - РЭ) анализатора и средств поверки, а также правила хранения и применения ГЭТ, имеющих квалификационную группу не ниже III в соответствии с правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок указанных в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328н и имеющих опыт работы с высокоточными средствами измерений в области волоконно-оптических систем передачи информации, прошедших обучение на право проведения поверки по требуемому виду измерений, учёные хранители, либо лица допущенные к работе на ГЭТ.

5 Требования безопасности

• 5.1   При проведении поверки соблюдают требования, установленные ГОСТ Р 12.1.031-2010, ГОСТ 12.1.040-83, правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, указанными в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328н, нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров ГОСТ 31581-2012. 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 испытаний для легких физических работ.

• 5.2 Система электрического питания анализаторов должна быть защищена от колебаний и пиков сетевого напряжения, искровые генераторы не должны устанавливаться вблизи анализаторов.

• 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 Условия поверки

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

• - температура окружающей среды, °C                      от +18 до +22;

• - относительная влажность воздуха, %, не более              80;

• - атмосферное давление, кПа                               от 96 до 104;

• - напряжение питающей сети, В                            от 198 до 242;

• - частота питающей сети, Гц                                 от 49 до 51.

• 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 источники электромагнитного излучения, мощные электрические и магнитные поля.

7 Подготовка к поверке

• 7.1  Оптические разъемы поверяемого анализатора и средств поверки очищают безворсовой салфеткой, смоченной изопропиловым спиртом ГОСТ 9805-84, протирают торцы волоконно-оптических кабелей, используемых при проведении поверки.

• 7.2 Выдерживают поверяемый анализатор в условиях, указанных в п. 6.1 настоящей методики поверки, не менее 2 часов.

• 7.3 Включают питание анализатора и средств поверки в соответствии с их РЭ. Проводят прогрев всех включенных приборов в течение 2 часов.

• 8 Проведение поверки

8.1 Внешний осмотр

• 8.1.1 Комплектность поверяемого анализатора должна соответствовать комплектности, приведенной в технической документации на анализатор (руководство по эксплуатации и описание типа).

• 8.1.2 При внешнем осмотре должно быть установлено:

• - наличие маркировки, подтверждающей тип и идентифицирующей поверяемый анализатор;

• - отсутствие на наружных поверхностях поверяемого анализатора повреждений, влияющих на его работоспособность;

• - отсутствие ослаблений элементов конструкции, сохранность пломб, чистота разъемов;

• - целостность волоконно-оптических кабелей и разъемов поверяемого анализатора.

• 8.1.3 В случае обнаружения механических повреждений или нарушения целостности волоконно-оптических кабелей и разъемов необходимо связаться с производителем анализатора с помощью контактной информации, указанной в РЭ, указать характер повреждений и определить работоспособность прибора. Если анализатор не работоспособен - дальнейшие операции поверки не проводят.

• 8.1.4 Анализатор считается прошедшим операцию поверки, если корпус, внешние элементы, органы управления и индикации не повреждены, отсутствуют механические повреждения и ослабления элементов конструкции, а комплектность поверяемого анализатора соответствует разделу «Комплектность» его РЭ.

8.2 Опробование

• 8.2.1 Подготавливают поверяемый анализатор к работе согласно его РЭ.

• 8.2.2 Запускают на персональном компьютере (ПК) программное обеспечение (ПО) поверяемого анализатора.

• 8.2.3 Анализатор считается прошедшим операцию опробования, если ПО анализатора запускается, на дисплее ПК отображается меню ПО в соответствии с РЭ на анализатор.

8.3 Подтверждение соответствия программного обеспечения

• 8.3.1 Проверяют соответствие заявленных идентификационных данных ПО сведениям, приведенным в описании типа на анализаторы. Для этого включают анализатор, выбирают в меню ПО вкладку «Документация».

8.3.2 Анализатор считается прошедшим операцию поверки, если идентификационные данные ПО соответствуют значениям, приведенным в таблице 3.

Таблица 3 - Идентификационные данные ПО

• 8.4 Определение метрологических характеристик

8.4.1 Определение диапазона и границ абсолютной погрешности измерений длины волны

• 8.4.1.1 Диапазон измерений длины волны анализатора определяется путём измерений длины волны перестраиваемых лазерных источников излучения EXFO OSICS Т100 и He-Ne лазера ЛГН-303 одновременно с помощью эталонного измерителя длины волны из состава ГЭТ и поверяемого анализатора на краях и в середине диапазона.

• 8.4.1.2 Собрать схему, приведенную на рисунке 1. Произвести перестройку перестраиваемого лазерного источника излучения EXFO OSICS Т100 на длину волны, соответствующую максимальному значению диапазона измерений длины волны поверяемого анализатора.

  

1 - перестраиваемые лазерные источники излучения EXFO OSICS Т100; 2 - волоконно-оптический разветвитель 50 %/50 % из состава ГЭТ; 3 - поверяемый анализатор;

4 - эталонный измеритель длины волны из состава ГЭТ

Рисунок 1 - Установка для определения диапазона и пределов допускаемой абсолютной погрешности измерений длины волны

• 8.4.1.3 Провести не менее 5 измерений длины волны 2_z>t/-, нм, и 2эт,.₇, нм, полученных с помощью поверяемого анализатора согласно его РЭ и эталонного измерителя длины волны из состава ГЭТ согласно правилам содержания и применения ГЭТ соответственно.

• 8.4.1.4 Повторить 8.4.1.2 - 8.4.1.3 настоящей методики для значения длины волны из середины диапазона измерений длины волны поверяемого анализатора.

• 8.4.1.5 Собрать схему, приведенную на рисунке 1, заменив перестраиваемые лазерные источники излучения EXFO OSICS Т100 на He-Ne лазер ЛГН-303.

• 8.4.1.6 Повторить 8.4.1.2 - 8.4.1.3 настоящей методики, проведя измерения длины волны, соответствующей нижней границе диапазона измерений длины волны поверяемого анализатора.

• 8.4.1.7 Для полученных по 8.4.1.3 настоящей методики с помощью эталонного измерителя длины волны из состава ГЭТ результатов измерений длин волн 2эт/₁₍₇-, нм, вычислить средние арифметические значения длин волн Лэт_сре(ц, нм, по формуле:

  кэт

  cpedj

  п

  /=1

  п

  (1)

где i - номер измерения;

J - номер измеренной длины волны;

п - количество измерений длины волны.

• 8.4.1.8 Для полученных по 8.4.1.3 настоящей методики результатов измерений длины волны с помощью поверяемого анализатора 2_Z„₇, нм, вычислить средние арифметические значения длин волн X_Cpedj> ^нм, по формуле:

  

  /=|

  (2)

• 8.4.1.9 Вычислить СКО среднего арифметического результатов измерений длины волны поверяемым анализатором нм, по формуле:

• 8.4.1.10 Вычислить CKO среднего арифметического результатов измерений длины волны

эталонным измерителем длины волны из состава ГЭТ      нм, по формуле:

• 8.4.1.11 Определить границы систематической погрешности (далее - СП) оценки длины волны без учета знака нм, по формуле:

~                  ’                                          (5)

где ©MJ - границы СП измерений длины волны поверяемым анализатором, нм, определяемые как разность между средним арифметическим значением длин волн l_cped,j, нм, и эталонным значением длины волны источника, ^3m_cpedj, нм, (среднее значение длины волны, измеренное с помощью эталонного измерителя длины волны из состава ГЭТ);

®Х2_/ - границы абсолютной погрешности определения длин волн с помощью ГЭТ, нм, указанные в паспорте на ГЭТ.

• 8.4.1.12 Определить границы абсолютной погрешности измерений длины волны поверяемым анализатором без учета знака нм, (для доверительной вероятности Р = 0,95) по формуле:

^Д<7 = ² '       ⁺              ’                         ОК

За границы абсолютной погрешности измерений длины волны поверяемым анализатором принимается максимальное из полученных значений Д^, нм.

• 8.4.1.13 Анализатор считается прошедшим операцию поверки, если диапазон измерений длины волны составляет от 600 до 1700 нм, а границы абсолютной погрешности измерений длины волны не превышают ± 0,001 нм.

8.4.2 Определение диапазона и границ относительной погрешности измерений уровня средней мощности оптического излучения

• 8.4.2.1  Диапазон измерений уровня средней мощности оптического излучения поверяемого анализатора определяется путём измерений уровня средней мощности оптического излучения перестраиваемого источника излучения EXFO OSICS Т100, излучающего на длине волны 1550 нм, с предварительно измеренным уровнем средней мощности оптического излучения с помощью измерителя мощности из состава РЭСМ на краях и в середине диапазона.

• 8.4.2.2 Собрать схему, приведенную на рисунке 2. Выставить на перестраиваемом источнике излучения EXFO OSICS Т100 длину волны 1550 нм. Выбрать значение ослабления, вносимого с помощью перестраиваемого оптического аттенюатора из состава РЭСМ, при котором уровень средней мощности оптического излучения на измерителе мощности из состава РЭСМ соответствует максимальному значению диапазона измерений уровня средней мощности оптического излучения поверяемого анализатора. Зафиксировать на аттенюаторе значение полученного ослабления.

  

1 - перестраиваемый лазерный источник излучения EXFO OSICS Т100; 2 - перестраиваемый оптический аттенюатор из состава РЭСМ; 3 - измеритель мощности из состава РЭСМ Рисунок 2 - Установка для определения диапазона и пределов допускаемой относительной погрешности измерений уровня средней мощности оптического излучения

• 8.4.2.3 Провести не менее 5 измерений уровня средней мощности оптического излучения РдБм_эт,^ дБм, с помощью измерителя мощности из состава РЭСМ согласно его РЭ.

• 8.4.2.4 Собрать схему, приведенную на рисунке 2, заменив измеритель мощности из состава РЭСМ на поверяемый анализатор.

• 8.4.2.5 Провести не менее 5 измерений уровня средней мощности оптического излучения РдБм^, дБм, с помощью поверяемого анализатора.

• 8.4.2.6 Повторить пункты 8.4.2.2 - 8.4.2.5 настоящей методики для минимального и значения из середины диапазона измерений уровня средней мощности оптического излучения поверяемого анализатора.

• 8.4.2.7 Для корректности расчетов результаты измерений, полученные с помощью измерителя мощности из состава РЭСМ РдБм_эт_1ф дБм, и поверяемого анализатора РдБм_1ф дБм, перевести из дБм в мкВт с помощью соотношения:

РдБм

Р = 1000-10 ¹⁰ ,                                      (7)

где РдБм - измеренный уровень средней мощности оптического излучения, дБм.

• 8.4.2.8 Для полученных в пункте 8.4.2.7 результатов измерений средней мощности оптического излучения Рэт^, мкВт, и Ду, мкВт, вычислить средние арифметические значения средней мощности оптического излучения P3in_cpedj, мкВт, и P_cped.j, мкВт, по формулам:

п

Y^p3m,.J

^Рэтсре6.)=—------;                                (⁸)

п

(9)

где i - номер измерения;

j - номер измеренного средней мощности оптического излучения;

п - количество измерений средней мощности оптического излучения.

• 8.4.2.9 Вычислить СКО среднего арифметического результатов измерений средней мощности оптического излучения с помощью измерителя мощности из состава РЭСМ Sp_3mj, мкВт, и поверяемым анализатором Spj, мкВт, по формулам:

(И)

• 8.4.2.10 Вычислить границы СП оценки средней мощности оптического излучения без учета знака 0pj, мкВт, по формуле:

  0_PJ=I®

  где &pij - границы СП измерений средней мощности оптического излучения поверяемым анализатором, мкВт, определяемые как разность между средними арифметическими значениями средней мощности оптического излучения P_cpedj, мкВт, и P3m_cpedj, мкВт;

  0р2д - границы абсолютной погрешности измерений средней мощности оптического излучения с помощью РЭСМ на длинах волн градуировки, мкВт, вычисляемые по формуле:

  Д  = ———. Рэрп

  ^E,iJ 100%

  Г2_у|’

  (12)

  (13)

где З_эт — пределы допускаемой относительной погрешности измерений средней мощности оптического излучения на длинах волн градуировки, %, указанные в паспорте на РЭСМ.

• 8.4.2.11 Вычислить границы абсолютной погрешности измерений средней мощности оптического излучения поверяемым анализатором без учета знака Ару, мкВт, (для доверительной вероятности Р = 0,95) по формуле:

^ДР_у ^{= 2} • ^М + Зрэт-? ^{+ S}P_/ ’                     О⁴)

• 8.4.2.12 Вычислить относительную погрешность измерений уровня средней мощности оптического излучения поверяемым анализатором 8р_/, дБ, по формуле:

= 10-lg 1 + —.

Р

У      cped,j J

За границы относительной погрешности измерений уровня средней мощности оптического излучения поверяемым анализатором принимается максимальное из полученных значений 8p_J} дБ.

• 8.4.2.13 Анализатор считается прошедшим операцию поверки, если диапазон измерений уровня средней мощности составляет от минус 20 до плюс 8 дБм, а границы относительной погрешности измерений уровня средней мощности оптического излучения не превышают ±0,5 дБ.

9 Оформление результатов поверки

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

• 9.2 При положительных результатах поверки анализатор признается годным к дальнейшей эксплуатации. На него выдаётся свидетельство о поверке установленной формы с указанием полученных по п.п. 8.4.1 — 8.4.2 фактических значений метрологических характеристик анализатора и наносят знак поверки на боковую панель анализатора (место нанесения указано в описании типа) согласно Приказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015 «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», и анализаторы допускают к эксплуатации».

• 9.3 Анализатор, прошедший поверку с отрицательным результатом, признаётся непригодным, не допускается к применению и выписывают «Извещение о непригодности» с указанием причин в соответствии с требованиями Приказа Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015.

  Начальник сектора Ф-3 ФГУП «ВНИИОФИ»

  Младший научный сотрудник ФГУП «ВНИИОФИ»

  

  А.О. Погонышев

  

  А.К. Митюрев

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ «ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ»

(ФГУП «ВНИИОФИ»)

Телефон: (495)437-56-33; факс: (495)437-31-47 e-mail: vniiofirgjvniiofi.ru web-сайт: www.vniiofi.ru

________________Анализаторы спектра оптического Bristol 771B-N1R-FC/APC________________ (наименование, тип СИ и модификации в соответствии с описанием типа, в единственном числе)

Заводской номер:

Владелец СИ:

ИНН владельца СИ:

Применяемые эталоны:

Применяемая методика поверки:

Условия поверки:

- температура окружающей среды:

- относительная влажность воздуха:

- атмосферное давление:

Проведение поверки:

• 1.    Внешний осмотр:

• 2.    Опробование:

• 3.   Идентификация программного обеспечения:

• 4.    Определение метрологических характеристик:

  Метрологическая характеристика	Требования технической документации	Полученные значения	Результат (соответствие)
  Диапазон измерений длины волны, нм	от 600 до 1700
  Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений длины волны, нм	±0,001
  Диапазон измерений уровня средней мощности (надлине волны 1550 нм), дБм	от - 20 до + 8
  Пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня средней мощности оптического излучения, дБ	±0,5

5. Заключение по результатам поверки: