Методика поверки «Государственная система обеспечения единства измерений Средство измерений энергии импульсного лазерного излучения СИЭ» (МП 035.Ф2-18)

УТВЕРЖДАЮ

директора «ВНИИОФИ» Р.А. Родин 2018 г.

Государственная система обеспечения единства измерений

Средство измерений энергии импульсного лазерного излучения СИЭ

Методика поверки

МП035.Ф2-18

Главный метролог

ФГУП «ВНИИОФИ»

_____С.Н. Негода » лг 2018 г.

Начальник лаборатории Ф-2 ФГУП«ВНИИОФИ» с         С.А. Москалюк

» zy 2018 г.

г. Москва

2018 г.

• 1.1    Настоящая методика распространяется на средство измерений энергии импульсного лазерного излучения СИЭ (далее по тексту СИЭ), предназначенного для работы на фиксированных длинах волн лазерного излучения 1,064 и 0,532 мкм в динамическом диапазоне измерения энергии лазерного излучения от РЮ’⁴ до Г10'¹ Дж в нано- и пикосекундном диапазоне длительностей импульса при частоте повторения до 2000 Гц с регистрацией значений энергии по каждому импульсу в серии до 5000 импульсов и устанавливает методы его первичной и периодической поверок.

• 1.2   Интервал между поверками 1 год.

• 1.3   В тексте приняты следующие сокращения:

ЛИ - лазерное излучение;

ВЭТ - вторичный эталон единиц средней мощности и энергии;

НСП - неисключенная систематическая погрешность;

СКО - среднеквадратическое отклонение;

СИ - средство измерений;

БИ - блок индикации;

ФПЭ-1 - фотоэлектрический преобразователь энергии импульсного лазерного излучения для лазерных пучков диаметром от 3 до 30 мм;

ФПЭ-2 - фотоэлектрический преобразователь энергии импульсного лазерного излучения для лазерных пучков диаметром от 30 до 60 мм;

НД - нормативные документы;

ПО - программное обеспечение.

• 2.1 При проведении первичной и периодической поверок выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки

2.2 При получении отрицательных результатов хотя бы одной операции

поверка прекращается.

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

• 3.1   При проведении первичной или периодической поверки применяется Государственный вторичный эталон единиц средней мощности от 0,1 до 2,0 Вт и энергии от 0,1 до 2,0 Дж в диапазоне длин волн от 0,3 до 12,0 мкм по ГОСТ Р 8.275-2016 (регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 2.1.ZZA.0060.2015), суммарная относительная погрешность при воспроизведении единицы энергии лазерного излучения не превышает 1 %.

• 3.2   Средства поверки, указанные в п.3.1, должны быть поверены и аттестованы в установленном порядке. Допускается также применение других средств поверки, обеспечивающих определение (контроль) метрологических характеристик поверяемого средства измерения с требуемой точностью.

• 4.1   К проведению поверки допускают лиц, изучивших настоящую методику поверки, ГОСТ 31581-2012, а также требования эксплуатационной документации, 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, прошедших полный инструктаж по технике безопасности, а также прошедших обучение на право проведения поверки по требуемому виду измерений.

• 5.1    При проведении поверки следует соблюдать требования, установленные ГОСТ Р 12.1.031-2010, ГОСТ 12.1.040-83, правилами по охране труда при эксплуатации электроустановок, указанных в приложении к приказу Министерства труда и социальной защиты РФ от 24.07.13 № 328Н.

• 5.2   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.

• 5.3   Система электрического питания средств поверки и измерителя должна быть защищена от колебаний и пиков сетевого напряжения.

• 5.4   При проведении поверки должны соблюдаться требования безопасности при эксплуатации лазерных изделий согласно ГОСТ 31581-2012, а также требования эксплуатационной документации.

• 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 Все этапы поверки проводят в нормальных условиях окружающей среды в соответствии с ГОСТ 8.395-80 при следующих условиях:

- температура окружающего воздуха, °C.......................................20 ± 3;

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

• - атмосферное давление, кПа........................................................100 ± 4.

• 6.2   Помещение, где проводится поверка, должно быть чистым и сухим,

а также должны отсутствовать интенсивные воздушные потоки, вибрации, воздействие электрических помех и акустические шумы.

• 6.3   Допускаемый перепад температуры воздуха в течение часа -не более 2 °C.

• 7.1   Перед проведением поверки необходимо ознакомиться с настоящей методикой поверки, руководством по эксплуатации и формуляром на СИЭ.

• 7.2   Выполнить мероприятия по обеспечению условий безопасности согласно разделу 5 настоящей методики поверки.

• 7.3   Перед проведением поверки фотоэлектрические преобразователи из состава СИЭ должны быть извлечены из транспортировочной тары и выдержаны не менее одного часа в условиях окружающей среды по п.6.1 настоящей методики поверки, если условия хранения или транспортировки отличались от указанных.

• 7.4   Подготовить СИЭ к работе, для чего к его блоку индикации (БИ) подключают один из фотоэлектрических преобразователей и конфигурируют на необходимую длину волны и уровень принимаемого ЛИ, согласно руководству по эксплуатации.

• 7.5   ВЭТ включают и подготавливают к работе в соответствии с его правилами содержания и применения.

• 8 Проведение поверки

• 8.1.1  СИЭ должно быть укомплектовано всеми составными частями и документацией в соответствии с его формуляром.

• 8.1.2  Составные части СИЭ не должны иметь механических повреждений, фотоэлектрические преобразователи не должны иметь трещин, сколов, следов абляции и других дефектов.

• 8.1.3  Проверяется надежность межблочных соединений составных частей СИЭ.

• 8.1.4  Маркировка и заводские номера на всех составных частях СИЭ должны соответствовать данным указанным в формуляре.

• 8.1.5  СИЭ считается прошедшим операцию поверки, если он представлен комплектно, на фотоэлектрических преобразователях отсутствуют дефекты, а блок индикации не имеет повреждений влияющих на индикацию результатов измерений.

• 8.2.1  Проверка работоспособности СИЭ осуществляется в соответствии с руководством по эксплуатации, с целью проверки его пригодности к поверке.

• 8.2.2  Фотоэлектрические преобразователи ФПЭ-1 и ФПЭ-2 поочередно подключают к блоку индикации (БИ) и путем перевода тумблера в положение ВКЛ находящегося на корпусе БИ, включают его.

• 8.2.3  Подключенный к БИ фотоэлектрический преобразователь устанавливают в оптический тракт подготовленного к работе ВЭТ, и проводят юстировку, таким образом, чтобы ЛИ попадало в центр приёмного элемента фотоэлектрического преобразователя, после чего, в соответствии с алгоритмом работы ВЭТ, подают импульсы ЛИ.

• 8.2.4  СИЭ считается прошедшим операцию поверки, если после подачи ЛИ, значение энергии ЛИ, преобразованное фотоэлектрическими преобразователями и выводится на индикатор БИ.

• 8.3.1 Идентификация данных встроенного программного обеспечения предусмотрена только при подключении БИ с помощью специального соединительного кабеля к персональному компьютеру, с установленным на него внешним ПО, взятые из состава СИЭ. Идентификационные данные версии установленного ПО, отображаются в диалоговом окне на экране персонального компьютера, в разделе «свойства».

• 8.3.2 СИЭ считается прошедшим операцию проверки, если идентификационные данные ПО соответствуют идентификационным данным, приведенным в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные.

• 8.4 Определение метрологических характеристик

• 8.4.1.1 Определение диапазона измерений значений энергии ЛИ и расчет предела допускаемой относительной погрешности СИЭ производится с помощью ВЭТ на длинах волн 1,064 и 0,532 мкм. Диаметр пучка лазерного излучения, поступающего от ВЭТ на вход ФПЭ-1 должен находиться в пределах от 8 до 10 мм, а ФПЭ-2 в пределах от 30 до 40 мм в динамическом диапазоне от 1 • 10’⁴ до 1’10’¹ Дж.

• 8.4.1.2 ВЭТ включают и подготавливают к работе в соответствии с его правилами содержания и применения, и СИЭ в соответствии с руководством по эксплуатации подготавливают к работе на длине волны 1,064 мкм с уровнем энергии ЛИ, соответствующим середине рабочего диапазона энергии ЛИ СИЭ.

• 8.4.1.3  Фотоэлектрический преобразователь, подключенный к БИ, устанавливают в оптический тракт ВЭТ и проводят юстировку таким образом, чтобы ЛИ попадало в центр приемного окна фотоэлектрического преобразователя.

• 8.4.1.4 В соответствии с алгоритмом работы на ВЭТ последовательно подаются п - импульсов с известным значением энергии ЛИ, где п - не менее семи.

• 8.4.1.5 По значениям, полученным в процессе измерений, рассчитывается предел допускаемой относительной погрешности измерений энергии ЛИ СИЭ по формуле 1:

  

®си

измерений энергии ЛИ СИЭ, % ;

&^си - среднеквадратическое отклонение измерений энергии ЛИ СИЭ, %;

S_L - суммарная погрешность измерений энергии ЛИ ВЭТ выраженная в виде СКО (&= 1,0%);

S_n - погрешность передачи единицы энергии ЛИ ВЭТ (Sn ~ 0,8 %).

Неисключенная относительная систематическая погрешность измерений энергии ЛИ СИЭ рассчитывается по формуле 2:

• 100 %,

где, Д_пах - максимальное значение отношения Qcns ! Q-взт , отн. ед.;

4nin - минимальное значение отношения 0_СЮ / Q_B3t ■, отн. ед.;

0сяэ - значение энергии ЛИ, зарегистрированное СИЭ, мДж;

О.вэт - значение энергии ЛИ, воспроизведенное ВЭТ, мДж.

Среднеквадратическое отклонение измерений энергии ЛИ СИЭ определяется по формуле 3:

где, Д - 1-°^е значение отношения Qcu3/Qb3t, отн. ед.;

А - среднее значение отношения Qcu3/Q_B3T, отн. ед.;

Qcus - значение энергии ЛИ, зарегистрированное СИЭ, мДж;

Qb3t - значение энергии ЛИ, воспроизведенное ВЭТ, мДж;

п - число импульсов (w=7).

• 8.4.1.6 Процедуру определения предела допускаемой основной относительной погрешности измерений ЛИ повторяют на минимуме и максимуме динамического диапазона.

• 8.4.1.7 После чего ВЭТ в соответствии с его правилами содержания и применения и СИЭ в соответствии с руководством по эксплуатации подготавливают к работе на длине волны 0,532 мкм, и проводят поверку аналогично пунктам 8.4.3 - 8.4.8 настоящей методики поверки.

• 8.4.1.8 СИЭ считают прошедшим операцию поверки, если диапазон измерений на длинах волн 1,064 и 0,532 мкм находится в пределах от 1’10’⁴ до Г10’¹ Дж и полученное значение предела допускаемой относительной погрешности измерений ЛИ на длинах волн 1,064 и 0,532 мкм не превышает 5 %.

• 9.1 Результаты поверки заносятся в протокол (рекомендуемая форма протокола приведена в приложении А, к настоящей методике поверки), который хранится в организации, проводившей поверку не менее трех интервалов поверки.

• 9.2 СИЭ, прошедшее поверку с положительным результатом, признается годным и допускается к эксплуатации. Выдаётся свидетельство о поверке установленной формы с указанием полученных по п.8.4 фактических значений метрологических характеристик, и наносится 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 СИЭ, прошедшее поверку с отрицательным результатом, признается непригодным и не допускается к эксплуатации. 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.

Е. Г. Мезенцева

В.С. Хлопов

Главный специалист ФГУП «ВНИИОФИ»

Инженер 1 категории ФГУП «ВНИИОФИ»

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(рекомендуемое)

ПРОТОКОЛ первичной / периодической поверки от «_______»____________20__года

Средство измерений: ________________________________

""(Наименование СЙ, 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 ____________________________________

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,°С                   20 ± 3;

• - относительная влажность, %, не более                    80;

• - атмосферное давление, кПа                             100 ± 4;

Получены результаты поверки метрологических характеристик:

Рекомендации___________________

Средство измерений признать пригодным (или непригодным) для применения

И спо л н ител и:____________________________________________________________________

_________________________________________подписи, ФИО, должность

9