Методика поверки «ГСИ. Системы лазерные измерительные серии SJ6000» (МП 2511/0006-2019)

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д.И. Менделеева» ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»

Ь17

2017

УТВЕРЖДАЮ ФГУП Менделеева» Пронин А.Н.

Государственная система обеспечения единства измерений

Системы лазерные измерительные серии SJ6000

Методика поверки

(подпись)

оводитель отдела

герМетрических измерений

Санкт-Петербург 2019 г.

1.1 Настоящая методика распространяется на системы лазерные измерительные серии SJ6000 (далее системы), изготовленные компанией «Chotest Technology Inc.», Китайская Народная Республика, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

• 1.2. Интервал между поверками - 1 год.

• 2.1. При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

* - Только для систем с комплектом оптических элементов для измерений угловых перемещений

Допускается проведение поверки в неполном объеме в зависимости от комплектации системы.

Методикой поверки предусмотрена возможность проведения поверки для меньшего числа измеряемых величин.

• 2.2. При проведении поверки системы должны применяться средства измерений, указанные в таблице 2.

Таблица 2

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

• 2.3. Требования безопасности.

При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, приведенные в эксплуатационной документации на средства поверки и поверяемую систему.

• 2.4. Условия поверки.

• 2.4.1. При проведении поверки должны соблюдаться условия, соответствующие рабочим условиям эксплуатации эталонных и поверяемых средств измерений.

• 3.1. Перед проведением поверки необходимо ознакомиться с технической документацией компании «Chotest Technology Inc.», Китайская Народная Республика.

• 3.2. Выдержать систему и средства поверки не менее 3 часов при условиях, указанных выше.

• 3.3.  Подготовить систему к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

• 3.4. Подготовить средства поверки к работе в соответствии с эксплуатационной документацией на них.

• 4. Проведение поверки

При внешнем осмотре должно быть установлено следующее:

• -     комплектность систем соответствует руководству по эксплуатации;

• -    отсутствуют механических повреждения, влияющие на правильность функционирования и метрологические характеристики;

• -     маркировка соответствует руководству по эксплуатации.

При опробовании проверяют функционирование систем в соответствии с требованиями, изложенными в руководстве по эксплуатации.

Для этого собирают оптическую схему системы, подключают ноутбук с программным обеспечением и блок измерений параметров окружающей среды. Включают питание системы и проверяют наличие лазерного излучения. Включают компьютер, запускают программное обеспечение ChotestLaser SJ6000. Проводят юстировку в соответствии с руководством по эксплуатации, а затем в рабочем окне программы запускают процесс измерений. Плавно перемещая отражатель вдоль оси измерения, проверяют, что в рабочем окне программы изменяется значение измеряемого перемещения.

Для идентификации программного обеспечения (далее ПО) систему включают в соответствии с руководством по эксплуатации. Идентификацию ПО проводят по номеру версии во вкладке «Версия ПО» окна «Управление системой».

Идентификационные данные ПО должны соответствовать приведенным в таблице 3.

Таблица 3

Длину волны в вакууме лазерного излучения определяют с помощью He-Ne/h лазера, стабилизированного по линии насыщенного поглощения в молекулярном йоде 127, и установки для измерения разности частот источников лазерного излучения из состава Государственного первичного эталона единицы длины - метра ГЭТ 2-2010 (далее ГЭТ 2-2010).

Для этого лазерный блок устанавливают на оптический стол, включают оборудование в соответствии с эксплуатационной документацией и проводят юстировку согласно схеме системы гетеродинирования, приведенной на рисунке 1.

1 - He-Ne/h лазера, стабилизированного по линии насыщенного поглощения в молекулярном йоде 127; 2 - лазерной блок поверяемой системы; 3 - полупрозрачное зеркало; 4 - зеркало; 5 - фотоприемное устройство; 6 - частотомер; 7 - анализатор спектра

Рисунок 1 - Схема системы гетеродинирования

После включения и юстировки необходимо выдержать оборудование во включенном состоянии в течение времени, указанного в эксплуатационной документации, но не менее 30 минут.

После прогрева источников лазерного излучения в режиме стабилизации частоты добиться при помощи юстировки положения зеркал наибольшего значения амплитуды сигнала разностной частоты на экране анализатора спектра. Провести измерения разностной частоты А/»снимая показания с частотомера.

Значение частоты лазерного излучения системы определяют по формуле

где - значение частоты источника лазерного излучения из состава.

Длину волны в вакууме лазерного излучения системы Л_пов вычисляют по формуле

А».-у-.                  (2)

J нов

где с=299792458 м/с - скорость света в вакууме.

Длина волны лазерного излучения должна соответствовать значению, указанному во вкладке «Параметры системы» окна «Управление системой».

Абсолютную погрешность измерений линейных перемещений определяют с помощью компаратора лазерного интерференционного тридцатиметрового из состава ГЭТ 2-2010. Для этого необходимо выполнить следующие операции.

• 4.5.1. Лазерный блок установить на неподвижном основании компаратора лазерного интерференционного тридцатиметрового, входящего в состав 2-2010 (далее компаратора), таким образом, чтобы излучение лазерного блока проходило вдоль оси компаратора.

• 4.5.2. Подвижный отражатель (для линейных перемещений) закрепить на каретке компаратора.

• 4.5.3. В соответствии с руководством по эксплуатации, собрать оптическую схему и подготовить систему для выполнения измерений линейных перемещений.

• 4.5.4. Провести одновременно, при помощи компаратора и системы, измерения перемещений в следующих точках диапазона или близким к ним: 0,1; 0,5; 1; 5; 10; 20; 30 м.

• 4.5.5. Определить абсолютную погрешность измерений линейных перемещений Ду для каждого из значений, указанных в п. 4.5.4, по формуле

^дх =                     О)

где Хиз.» - значение линейного перемещения, измеренное системой;

Х_эт - значение линейного перемещения, измеренное компаратором.

Абсолютная погрешность измерений линейных перемещений не должна превышать ±(0,02+0,5 L) мкм, где L - измеренное перемещение, м.

Абсолютную погрешность измерений угловых перемещений определяют с помощью стола поворотного. Для этого необходимо выполнить следующие операции.

• 4.6.1. Закрепить подвижный отражатель системы на столе поворотном.

• 4.6.2. Лазерный блок установить на неподвижном основании на расстоянии (1±0,1) м от оси стола поворотного.

• 4.6.3. В соответствии с руководством по эксплуатации собрать оптическую схему и подготовить систему для выполнения угловых измерений.

• 4.6.4. Провести одновременно, при помощи стола поворотного и системы, измерение угловых перемещений в следующих точках диапазона измерений или близким к ним: ±2°; ±4°; ±6°; ±8°; ±10°.

• 4.6.5. Определить абсолютную погрешность измерений угловых перемещений Д_а для каждого из значений, указанных в п. 4.6.4, по формуле

^д«                              (4)

где а_изм- значение углового перемещения, измеренное системой;

а_зт- значение углового перемещения, измеренное с помощью стола поворотного.

Абсолютная погрешность измерений угловых перемещений не должна превышать ±(0,002 Я+0,1+0,25 •£)", где L - расстояние от лазерного блока до отражателя, м, R - измеренное перемещение, секунды.

Результаты поверки системы оформляются протоколом установленной формы (приложение А). В случае положительных результатов выдается свидетельство о поверке. Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

В случае отрицательных результатов по любому из вышеперечисленных пунктов система признается непригодной к применению. На нее выдается извещение о непригодности с указанием причин.

Приложение А Форма протокола поверки (рекомендуемая)

Протокол №__________

Система лазерная измерительная серии SJ6000, зав. №________________________

Дата поверки___________________________________________________________

Методика поверки_______________________________________________________

Средства поверки Наименование средств поверки, заводские номера___________________________

Условия проведения поверки

Температура окружающего воздуха________________________________________

Относительная влажность воздуха__________________________________________

Атмосферное давление________________________________________________

Результаты поверки

• 1. Внешний осмотр___________________________________________________

• 2. Опробование______________________________________________________

• 3. Результаты идентификации ПО

Номер версии ПО___________________________________

• 4. Определение диапазона и абсолютной погрешности измерений линейных перемещений

Таблица 1. Результаты поверки

5. Определение диапазона и абсолютной погрешности измерений угловых перемещений

Таблица 2. Результаты поверки

Система лазерная измерительная серии SJ6000, зав._____________________

(годен, не годен, указать причины)

Поверитель__________________________________ _____________

(фамилия, имя, отчество)                                 (подпись)

6