Методика поверки «Преобразователи напряжённости импульсного электрического поля измерительные ИППЛ» (МП 057.М12-17)

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель службы качества

Государственная система обеспечения единства измерений

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕННОСТИ ИМПУЛЬСНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ИППЛ

МЕТОДИКА ПОВЕРКИ МП 057.М12-17

Главный метролог

ФГУП «ВНИИОФИ»

у/ С.Н. Негода « <        12"_________2017 г.

Москва 2017

Настоящая методика поверки распространяется на преобразователи напряженности импульсного электрического поля измерительные ИППЛ (далее по тексту -преобразователи) и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок.

Преобразователи предназначены для преобразования амплитудно-временных параметров импульсов напряженности электрического поля с длительностью фронта в наносекундном и субнаносекундном диапазоне, включая сверхкороткие электромагнитные импульсы, в электрические сигналы, доступные для осциллографической регистрации.

Преобразователи выпускаются в следующих модификациях: ИППЛ-Л, ИППЛ-М, ИППЛ-Д и ИППЛ-Р.

Интервал между поверками - 1 год.

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

Таблица 1

• 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.

• 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.

• 3.3 Средства измерений, указанные в таблице 2, должны быть поверены и аттестованы в установленном порядке.

• 4.1 К проведению поверки допускаются лица, изучившие настоящую методику поверки и руководства по эксплуатации на преобразователь и средства поверки, имеющие удостоверение квалификационной группы на право работы с электроустановками напряжением свыше 1000 В 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.

• 5.1 Перед началом поверки необходимо изучить руководство по эксплуатации преобразователя и настоящую методику поверки.

• 5.2 При проведении поверки следует соблюдать требования, установленные 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 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 «Правилах техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденных Госэнергонадзором, а также требования руководства по эксплуатации преобразователя.

• 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 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

6.1 При проведении поверки соблюдают следующие условия:

• 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 мощные постоянные и переменные электрические и магнитные поля.

• 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 поверяемого средства и средств поверки, регистрацию показаний и другие работы по поверке произведите в соответствии с документацией на указанные средства.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

• 8.1.1 Проверяют комплектность преобразователя.

Комплектность преобразователя должна соответствовать таблице 3.

Таблица 3

• 8.1.2 Проверяют преобразователь на отсутствие механических повреждений и ослаблений элементов конструкции.

• 8.1.3 Преобразователь признается прошедшим операцию поверки, если не обнаружены несоответствия комплектности, механические повреждения, ослабления элементов конструкции, неисправности разъемов.

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

• 8.2.2 Помещают первичный измерительный преобразователь ПИП из состава ИППЛ-Л (см. рисунок 1) на заземленную поверхность в центр рабочей зоны №1 с межэлектродным зазором dg = 0,48 м полеобразующей системы ПС-1 из состава установки для воспроизведения 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. Соединяют выход ПИП с помощью линии связи (ЛС) из состава ИППЛ-Л с входом запоминающего осциллографа Tektronix TDS 784D.

Установка для воспроизведения единиц иапряженносзей импульсных электрического и магнитного нолей с длительностью фронта импульсов в диапазоне 0,1 - 10,0 не (ГПСЭ 0,1/10,0)

П реобразова гел ь ИППЛ (Д, Р)

Преобразователь ИППЛ (Л, М)

Рисунок 1 - Схема исследований при определении характеристик преобразователей с использованием установки для воспроизведения единиц НИЭМП в диапазоне от 0,1 до 10,0 нс

• 8.2.3 Устанавливают в установке ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов ступенчатой формы и напряженность электрического поля в рабочей зоны ПС-1 эталона Enci равной 30 кВ/м и воспроизводят импульсы поля в эталоне. Регистрируют с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D импульсы на выходе преобразователя и определяют среднее значение амплитуды импульса напряжения V_cpB (см. рисунок 2)

• 8.2.4 По формуле (1) вычисляют значение коэффициента преобразования преобразователя, К_пр, В В'’ м:

K„_p = V_cp/E„_cI                                    (1)

• 8.2.5 Преобразователь признается прошедшим операцию поверки, если вычисленное значение коэффициента преобразования отличается от указанного в паспорте значения не более чем на ± 10%.

• 8.2.6 В случае, если амплитуда паразитных колебаний на вершине регистрируемого импульса превышает ± 10%, принимают меры к выявлению источников электромагнитных помех и проводят работы по уменьшению их влияния на регистрирующую аппаратуру.

  

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

• 8.2.7 Опробование модификаций ИППЛ-М, ИППЛ-Д и ИППЛ-Р проводят аналогичным образом, при этом ПИП из состава ИППЛ-М располагают аналогично на заземленной поверхности полеобразующей системы ПС-1, а ПИП из состава ИППЛ-Д и ИППЛ-Р располагают в центре рабочего объема рабочей зоны №1 ПС-1 (см. рисунок 1).

• 8.3 Определение метрологических характеристик

• 8.3.1.1 Определение коэффициента преобразования ИППЛ-Л

  • 8.3.1.1.1 Размещают ПИП ИППЛ-Л в рабочей зоне полеобразующей системы «конус над плоскостью» (КПС) из состава установки для воспроизведения единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 10 до 100 пс (ГПСЭ 10/100), таким образом, чтобы ПИП располагался на биссектрисе угла рабочей зоны полеобразующей системы «Конус над плоскостью», образованный электродами конуса на расстоянии порядка 0,6 м от точки ввода (см. рисунок 3). Соединяют выход ПИП с помощью линии связи преобразователя с входом стробоскопического осциллографа Tektronix CSA 8000В. Устанавливают на осциллографе режим усреднения импульсов не менее чем по 100 измерениям.

  • 8.3.1.1.2  Устанавливают в установке ГПСЭ 10/100 режим воспроизведения импульсов электрического поля с напряженностью Екпс равной 15 В/м, воспроизводят импульсы поля в эталоне и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix CSA 8000В регистрацию импульсов на выходе преобразователя.

По полученной осциллограмме при помощи маркеров осциллографа на вершине импульса измеряют две величины: Стах, В - соответствующую максимальному значению амплитуды и K_mi_n, 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 по формулам (2) вычисляют средние арифметические значения К_тах, В и , В:

  

  (2)

где Kmaxj - z-e измерение напряжения Г_тах, В kminj - z-e измерение напряжения К_т1_П; В.

Установка для воспроизведения единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с длительностью фронта импульсов в диапазоне от 10 до 100 пс (ГПСЭ 10/100)

Преобразователь ИППЛ-Л

Рисунок 3 - Схема исследований при определении характеристик ИППЛ-Л

с использованием установки для воспроизведения единиц НИЭМП в диапазоне от 10 до 100 пс

• 8.3.1.1.4 Значение коэффициента преобразования преобразователя ИППЛ-Л, К_пр, В-ЕГ'-м, определяют по формуле (3):

  

(3)

• 8.3.1.1.5 Далее вычисляют средние квадратические отклонения (СКО) $(Р_тах) и S(V_mm) измерений максимального И_тах и минимального И_тт значений напряжения на выходе преобразователя и получают оценку СКО коэффициента преобразования S(K_np), %, по формулам (4):

  

  100%

  и(п -1)

  max

  

  100%

  и(и-1)

  

  min

  (4)

• 8.3.1.1.6 Доверительные границы случайной составляющей погрешности измерений коэффициента преобразования преобразователя ИППЛ-Л (без учета знака), е_Кпр, %, при доверительной вероятности Р = 0,95 и п = 10 находят по формуле (5):

^екпр ⁼ 2,262 • S(K_np).

• 8.3.1.1.7 Преобразователь ИППЛ-Л признается прошедшим операцию поверки, если вычисленное значение коэффициента преобразования составляет от 10‘³ до 10'⁵ В-В -м.

• 8.3.1.2 Определение коэффициента преобразования ИППЛ-М

  • 8.3.1.2.1 Помещают ПИП ИППЛ-М (см. рисунок 1) на заземленную поверхность в центр рабочей зоны №1 с межэлектродным зазором dg = 0,48 м полеобразующей системы ПС-1 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 в соответствии с нанесенной маркировкой. Соединяют выход ПИП с помощью ЛС со входом запоминающего осциллографа Tektronix TDS 784D.

  • 8.3.1.2.2 Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов электрического поля ступенчатой формы с напряженностью E_nci равной 30 кВ/м, воспроизводят импульсы поля в эталоне 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 И_т;_п, В - соответствующую минимальному значению амплитуды (см. рисунок 2).

• 8.3.1.2.3 Измерения по п.8.3.1.2.2 производят п = 10 раз и по формуле (2) вычисляют средние арифметические значения И_тах, В и V_min, В.

• 8.3.1.2.4 Значение коэффициента преобразования преобразователя ИППЛ-М, К_пр, В В ' м, определяют по формуле (6):

  

(6)

• 8.3.1.2.5 По формулам (4 - 5) вычисляют CKO S(V_max) и S(V_min) и доверительные границы случайной составляющей погрешности измерений коэффициента преобразования преобразователя ИППЛ-М.

• 8.3.1.2.6 Преобразователь ИППЛ-М признается прошедшим операцию поверки, если вычисленное значение коэффициента преобразования составляет от 10'³ до 10‘⁷В-В'¹-м.

• 8.3.1.3 Определение коэффициента преобразования ИППЛ-Д

  • 8.3.1.3.1 Помещают ПИП ИППЛ-Д (см. рисунок 1) в центр рабочей зоны №1 с межэлектродным зазором do = 0,48 м полеобразующей системы ПС-1 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 в соответствии с нанесенной маркировкой. Соединяют выход ПИП с помощью ЛС со входом запоминающего осциллографа Tektronix TDS 784D.

  • 8.3.1.3.2 Проводят аналогичные работы по п.п. 8.3.1.2.2 - 8.3.1.2.5 и определяют значение коэффициента преобразования, СКО 5^_пах) и S(V_min) и доверительные границы случайной составляющей погрешности измерений коэффициента преобразования преобразователя ИППЛ-Д.

• 8.3.1.3.6 Преобразователь ИППЛ-Д признается прошедшим операцию поверки, если вычисленное значение коэффициента преобразования составляет от 10’⁴ до 10’⁷В-В-м.

• 8.3.1.4 Определение коэффициента преобразования ИППЛ-Р

  • 8.3.1.4.1 Помещают ПИП ИППЛ-Р в рабочей зоне полеобразующей системы КПС из состава ГПСЭ 10/100, таким образом, чтобы ПИП располагался на биссектрисе угла рабочей зоны полеобразующей системы, образованный электродами конуса на расстоянии порядка 0,8 м от точки ввода (см. рисунок 3). Соединяют выход ПИП с помощью линии связи преобразователя с входом стробоскопического осциллографа Tektronix CSA 8000В. Устанавливают на осциллографе режим усреднения импульсов не менее чем по 100 измерениям.

  • 8.3.1.4.2 Проводят аналогичные работы по п.п. 8.3.1.1.2 - 8.3.1.1.6 и определяют значение коэффициента преобразования, CKO S(V_max) и *S'^P_mjn) и доверительные границы случайной составляющей погрешности измерений коэффициента преобразования преобразователя ИППЛ-Р.

  • 8.3.1.4.3 Преобразователь ИППЛ-Р признается прошедшим операцию поверки, если вычисленное значение коэффициента преобразования составляет от 10’¹ до 10'⁴В В’ м.

• 8.3.2.1  Расчет относительной погрешности коэффициента преобразования ИППЛ-Л

  • 8.3.2.1.1 Доверительные границы 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 принимают равными значению, полученному в п.8.3.1.1.

  • 8.3.2.1.2 Доверительные границы неисключенной систематической составляющей погрешности коэффициента преобразования при доверительной вероятности Р=0,95 и поправочном коэффициенте к = 1,1 определяют по формуле (7), ©к_пр, %:

®  =11 /®*+©²   4-©²  ₊(Л² ₊ (Л²

⁴⁷Кпр ¹’¹\^ГПСЖ/т ^Ктах ^мГтл| ^оу '■'нер.яер

где ©гпсэю/ioo - неисключенная систематическая погрешность воспроизведения единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей в ГПСЭ 10/100 (в соответствии с технической документацией), %;

©vmax - 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix CSA 8000В при определении максимальной амплитуды Г_тах импульсов напряжения на выходе преобразователя;

©vmin = 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix CSA 8000В при определении минимальной амплитуды К™ импульсов напряжения на выходе преобразователя;

0_оу = 0,5 % - относительная погрешность, обусловленная неточностью установки ПИП преобразователя в рабочей зоне полеобразующей системы КПС из состава ГПСЭ 10/100;

©нер.вер ⁼ (Kiax ^_Kiin)^?/(Knax⁺ ^min) * относительная погрешность, обусловленная неравномерностью вершины импульса на выходе преобразователя, где ^_тахи средние арифметические значения в соответствии сп. 8.3.1.1.3.

• 8.3.2.1.3 Доверительные границы относительной погрешности коэффициента преобразования вычисляют по полученным значениям случайной и неисключенной систематической погрешности в соответствии с ГОСТ 8.736 «ГСП. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения» по формуле (8):

дкпр - K Sz,

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

Sz - суммарное среднее квадратическое отклонение измерения коэффициента преобразования, определяемое по формуле (9):

где S_e - CKO неисключенной систематической погрешности измерений коэффициента преобразования, вычисляемое по формуле (10):

Коэффициент К вычисляют по формуле (11):

р + (*) °Кпр ^т ^Кпр

S(K_np) +s_e

• 8.3.2.1.4 Преобразователь ИППЛ-Л признается прошедшим операцию поверки, если пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента преобразования не превышают ± 10 %.

• 8.3.2.2 Расчет относительной погрешности коэффициента преобразования

ИППЛ-М

• 8.3.2.2.1 Доверительные границы 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 принимают равными значению, полученному в п.8.3.1.2.

• 8.3.2.2.2 Доверительные границы неисключенной систематической составляющей погрешности измерений коэффициента преобразования при доверительной вероятности Р=0,95 и поправочном коэффициенте к = 1,1 определяют по формуле (12), ©к_пр, %: где ®гпсэо,1/1о,о - неисключенная систематическая погрешность воспроизведения единиц напряженностей импульсных электрического и магнитного полей в ГПСЭ 0,1/10,0 (в соответствии с технической документацией), %;

  
  

  (12)

®vmax = 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении максимальной амплитуды К_тах импульсов напряжения на выходе преобразователя;

®vmin = 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix TDS 784D при определении минимальной амплитуды K_mj_n импульсов напряжения на выходе преобразователя;

®о_У - 0,5 % - относительная погрешность, обусловленная неточностью установки ПИП преобразователя в рабочей зоне полеобразующей системы ПС-1 из состава ГПСЭ 0,1/10,0;

©нер.вер = (^max “^minVC^max⁺ Кнп) ^_ относительная погрешность, обусловленная неравномер-ностью вершины импульса на выходе преобразователя, где И_тахи K_min- средние арифметические значения в соответствии сп. 8.3.1.2.3.

• 8.3.2.2.3 Доверительные границы относительной погрешности коэффициента преобразования вычисляют по полученным значениям случайной и неисключенной систематической погрешности аналогично по п.8.3.2.1.3.

• 8.3.2.2.4 Преобразователь ИППЛ-М признается прошедшим операцию поверки, если пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента преобразования не превышают ± 10 %.

• 8.3.2.3 Расчет относительной погрешности коэффициента преобразования ИППЛ-Д

  • 8.3.2.3.1 Доверительные границы 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 принимают равными значению, полученному в п.8.3.1.3.

  • 8.3.2.3.2 Доверительные границы неисключенной систематической составляющей погрешности коэффициента преобразования при доверительной вероятности Р=0,95 и поправочном коэффициенте к= 1,1 определяют аналогично по п.8.3.2.2.2.

  • 8.3.2.3.3 Доверительные границы относительной погрешности коэффициента преобразования вычисляют по полученным значениям случайной и неисключенной систематической погрешности аналогично по п.8.3.2.1.3.

  • 8.3.2.3.4 Преобразователь ИППЛ-Д признается прошедшим операцию поверки, если пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента преобразования не превышают ± 20 %.

• 8.3.2.4  Расчет относительной погрешности коэффициента преобразования ИППЛ-Р

  • 8.3.2.4.1 Доверительные границы 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 принимают равными значению, полученному в п.8.3.1.4.

  • 8.3.2.4.2 Доверительные границы неисключенной систематической составляющей погрешности коэффициента преобразования при доверительной вероятности /’=0,95 и поправочном коэффициенте к= 1,1 определяют аналогично по п.8.3.2.1.2.

• 8.3.2.3.3 Доверительные границы относительной погрешности коэффициента преобразования вычисляют по полученным значениям случайной и неисключенной систематической погрешности аналогично по п.8.3.2.1.3.

• 8.3.2.3.4 Преобразователь ИППЛ-Р признается прошедшим операцию поверки, если пределы допускаемой относительной погрешности коэффициента преобразования не превышают ± 20 %.

• 8.3.3.1 Определение времени нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды преобразователя ИППЛ-Л

  • 8.3.3.1.1 Проводят работы по п.п. 8.3.1.1.1 и 8.3.1.1.2, воспроизводят импульсы поля в эталоне ГПСЭ 10/100 и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix CSA 8000В регистрацию импульсов на выходе преобразователя. С помощью маркеров осциллографа определяют длительность фронта Тф__ь i=l, зарегистрированных импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе преобразователя.

Время нарастания переходной характеристики преобразователя между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, вычисляют по формуле (13), T_H.nx.i, пс:

т — FF² — Т²        — Т²

¹ н.ПХ.1 ~ у¹ ф_1   ¹фр.ГПСЭ]0/\00   ¹ Н.ПХ.ОСЧ ’                           Q3)

где Тф j - зарегистрированное значение длительности фронта импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе преобразователя ИППЛ-Л, пс; Тфр.гпсэю/юо - длительность фронта воспроизводимых импульсов напряженностей импульсных электрического и магнитного полей в ГПСЭ 10/100 между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды (в соответствии с технической документацией), пс; Т_н.пх.осц = 7 пс - время нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения осциллографа Tektronix CSA 8000В.

• 8.3.3.1.2 Работы по п.8.3.3.1.1 последовательно проводят девять раз и определяют для каждого измерения время нарастания переходной характеристики преобразователя между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды Тф,, i=2... 10.

• 8.3.3.1.3 По формуле (14) вычисляют среднее арифметическое значение времени нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды преобразователя ИППЛ-Л по 10 измерениям, Т _н.пх, пс:

где Т_{и ПХ}, - i - тый результат измерений, пс;

п - количество измерений.

• 8.3.3.1.4 Преобразователь ИППЛ-Л признается прошедшим операцию поверки, если время нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды составляет от 3 до 150 пс.

• 8.3.3.2 Определение времени нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды ИППЛ-М

  • 8.3.3.2.1 Проводят работы по п.п. 8.3.1.2.1 и 8.3.1.2.2, воспроизводят импульсы поля в ПС-1 эталона ГПСЭ 0,1/10,0 и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D регистрацию импульсов на выходе преобразователя. С помощью маркеров осциллографа определяют длительность фронта Тфj , i=l зарегистрированных импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе преобразователя.

Время нарастания переходной характеристики преобразователя между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, вычисляют по формуле (15), T_H.nx.i, пс:

т — FF² — Т²         — т²

¹ n.nx.i ~    ф_!   ¹ фр.ГПСЭОД/10,0   ¹ н.ПХ.осц ’                             Ц5)

где Тф_1 - зарегистрированное значение длительности фронта импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе ИППЛ-М, пс;

Тф_Р.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 технической документацией), пс; Тн.пх.осц ⁼ 360 пс - время нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения осциллографа Tektronix TDS 784D.

Примечание - При выполнении данного пункта поверки также могут быть использованы полеобразующая система ПС-2 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 или полеобразующая система КПС из состава ГПСЭ 10/100 с соответствующими возбуждающими генераторами, регистрация импульсов с выхода ИППЛ-М может осуществляться с помощью осциллографа Tektronix CSA 8000В. При этом в КПС ПИП ИППЛ-М располагают на заземленной поверхности на расстоянии порядка 0,5 м от точки ввода.

• 8.3.3.2.2 Работы по п.8.3.3.2.1 последовательно проводят девять раз и определяют для каждого измерения время нарастания переходной характеристики преобразователя между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды Тф__ь i=2... 10.

• 8.3.3.2.3 По формуле (14) вычисляют среднее арифметическое значение Т _н.пх времени нарастания переходной характеристики преобразователя ИППЛ-М по 10 измерениям.

• 8.3.3.2.4 Преобразователь ИППЛ-М признается прошедшим операцию поверки, если время нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды составляет от 25 до 1000 пс.

• 8.3.3.3 Определение времени нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды ИППЛ-Д

  • 8.3.3.3.1 Проводят работы по п.п. 8.3.1.3.1 и 8.3.1.3.2, воспроизводят импульсы поля в ПС-1 эталона ГПСЭ 0,1/10,0 и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D регистрацию импульсов на выходе преобразователя. С помощью маркеров осциллографа определяют длительность фронта Тф_, , i=l зарегистрированных импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе преобразователя.

Время нарастания переходной характеристики преобразователя между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, вычисляют по формуле (15).

Примечание - При выполнении данного пункта поверки также могут быть использованы полеобразующая система ПС-2 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 или полеобразующая система КПС из состава ГПСЭ 10/100 с соответствующими возбуждающими генераторами, регистрация импульсов с выхода ИППЛ-М может осуществляться с помощью осциллографа Tektronix CSA 8000В. При этом в КПС ПИП ИППЛ-Д располагают на биссектрисе угла рабочей зоны, а в ПС-2 в центре рабочей зоны.

• 8.3.3.3.2 Проводят аналогичные работ по п.п. 8.3.3.2.1 - 8.3.3.2.3 и определяют время нарастания переходной характеристики ИППЛ-Д между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды.

• 8.3.3.3.3 Преобразователь ИППЛ-Д признается прошедшим операцию поверки, если время нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды составляет от 50 до 1000 пс.

• 8.3.3.4 Определение времени нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды преобразователя ИППЛ-Р

  • 8.3.3.4.1 Проводят работы по п.п. 8.3.1.4.1 и 8.3.1.4.2, воспроизводят импульсы поля в ПС-1 эталона ГПСЭ 0,1/10,0 и обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D регистрацию импульсов на выходе преобразователя. С помощью маркеров осциллографа определяют длительность фронта T<pj, i=l зарегистрированных импульсов между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе преобразователя.

Время нарастания переходной характеристики преобразователя между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды, вычисляют по формуле (15).

Примечание - При выполнении данного пункта поверки также могут быть использованы полеобразующая система ПС-2 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 или полеобразующая система КПС из состава ГПСЭ 10/100 с соответствующими возбуждающими генераторами, регистрация импульсов с выхода преобразователя ИППЛ-Д может осуществляться с помощью осциллографа Tektronix CSA 8000В. При этом в КПС ПИП ИППЛ-Р располагают на биссектрисе угла рабочей зоны, а в ПС-2 в центре рабочей зоны.

• 8.3.3.4.2 Проводят аналогичные работ по п.п. 8.3.3.2.1 - 8.3.3.2.3 и определяют время нарастания переходной характеристики ИППЛ-Р между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды.

• 8.3.3.4.3 Преобразователь ИППЛ-Р признается прошедшим операцию поверки, если время нарастания переходной характеристики между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды составляет от 50 до 200 пс.

• 8.3.4.1 Определение длительности переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды преобразователя ИППЛ-Л

  • 8.3.4.1.1 Помещают ПИП ИППЛ-Л в рабочую зону полеобразующей системы ПС-2 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 таким образом, чтобы ПИП располагался на заземленном электроде ПС-2 и плотно прилегал к нему (аналогично п.8.2.2). Соединяют выход ПИП с помощью линии связи преобразователя с входом стробоскопического осциллографа Tektronix CSA 8000В. Устанавливают на осциллографе режим усреднения импульсов не менее чем по 100 измерениям.

  • 8.3.4.1.2 Устанавливают в ГПСЭ 0,1/10,0 режим воспроизведения импульсов электрического поля с напряженностью Епс-2 равной 50 В/м и длительностью по уровню 0,5 не менее 500 нс. Воспроизводят импульсы поля в эталоне, обеспечивают с помощью осциллографа Tektronix CSA 8000В регистрацию импульсов на выходе преобразователя и определяют среднее (установившееся) значение амплитуды импульса напряжения V_cp. С помощью маркеров осциллографа проводят измерение длительности Тдл i, i=l, по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды импульса напряжения на выходе преобразователя, (см. рисунок 2)

  • 8.3.4.1.3 Работы по п. 8.3.4.1.2 последовательно проводят девять раз и определяют для каждого измерения длительность по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды импульсов напряжения на выходе преобразователя T^j, i=2...1O, нс.

  • 8.3.4.1.4  По формуле (16) вычисляют среднее арифметическое значение длительности по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды ПХ ИППЛ-Л по 10 измерениям, Т _OT, нс:

_ 1 ^л

Т = — \т

- (16)

где Т_{дл t}-i- тый результат измерений, нс;

п - количество измерений.

• 8.3.4.1.5 Полученную величину Т дл принимают за значение Т_жпх длительности переходной характеристики ИППЛ-Л по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды.

• 8.3.4.1.6 Преобразователь ИППЛ-Л признается прошедшим операцию поверки, если длительность переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды составляет от 0,1 до 10,0 нс.

• 8.3.4.2 Определение длительности переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды преобразователя ИППЛ-М

  • 8.3.4.2.1 Помещают ПИП ИППЛ-М в рабочую зону полеобразующей системы ПС-2 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 таким образом, чтобы ПИП располагался на заземленном электроде ПС-2 и плотно прилегал к нему (аналогично п.8.2). Соединяют выход ПИП с помощью линии связи преобразователя с входом стробоскопического осциллографа Tektronix CSA 8000В. Устанавливают на осциллографе режим усреднения импульсов не менее чем по 100 измерениям.

  • 8.3.4.2.2 Проводят аналогичные работы по п.п. 8.3.4.1.2 - 8.3.4.1.5 и определяют длительность переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды преобразователя ИППЛ-М.

Примечание - При выполнении данного пункта поверки также могут быть использованы полеобразующая система ПС-1 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 с соответствующими возбуждающими генераторами, регистрация импульсов с выхода ИППЛ-М может осуществляться с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D.

• 8.3.4.2.3 Преобразователь ИППЛ-М признается прошедшим операцию поверки, если длительность переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды составляет от 10 до 250 нс.

• 8.3.4.3 Определение длительности переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды преобразователя ИППЛ-Д

  • 8.3.4.3.1 Помещают ПИП ИППЛ-Д в рабочую зону полеобразующей системы ПС-2 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 таким образом, чтобы ПИП располагался в центре рабочей зоны ПС-2 (аналогично п.8.2). Соединяют выход ПИП с помощью линии связи преобразователя с входом стробоскопического осциллографа Tektronix CSA 8000В. Устанавливают на осциллографе режим усреднения импульсов не менее чем по 100 измерениям.

  • 8.3.4.3.2 Проводят аналогичные работы по п.п. 8.3.4.1.2 - 8.3.4.1.5 и определяют длительность переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды преобразователя ИППЛ-Д.

Примечание - При выполнении данного пункта поверки также могут быть использованы полеобразующая система ПС-1 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 с соответствующими возбуждающими генераторами, регистрация импульсов с выхода ИППЛ-Д может осуществляться с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D.

• 8.3.4.3.3 Преобразователь ИППЛ-Д признается прошедшим операцию поверки, если длительность переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды составляет от 10 до 250 нс.

• 8.3.4.4 Определение длительности переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды преобразователя ИППЛ-Р

  • 8.3.4.4.1 Помещают ПИП ИППЛ-Р в рабочую зону полеобразующей системы ПС-2 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 таким образом, чтобы ПИП располагался в центре рабочей зоны ПС-2 (аналогично п.8.2). Соединяют выход ПИП с помощью линии связи преобразователя с входом стробоскопического осциллографа Tektronix CSA 8000В. Устанавливают на осциллографе режим усреднения импульсов не менее чем по 100 измерениям.

  • 8.3.4.4.2 Проводят аналогичные работы по п.п. 8.3.4.1.2 - 8.3.4.1.5 и определяют длительность переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды преобразователя ИППЛ-Р.

Примечание - При выполнении данного пункта поверки также могут быть использованы полеобразующая система ПС-1 из состава ГПСЭ 0,1/10,0 с соответствующими возбуждающими генераторами, регистрация импульсов с выхода ИППЛ-Р может осуществляться с помощью осциллографа Tektronix TDS 784D.

• 8.3.4.4.3 Преобразователь ИППЛ-Р признается прошедшим операцию поверки, если длительность переходной характеристики по уровню 0,5 от установившегося значения амплитуды составляет от 0,1 до 3,0 нс.

• 8.3.5.1  Расчет относительной погрешности измерений временных интервалов преобразователя ИППЛ-Л

• 8.3.5.1.1 Доверительные границы относительной погрешности измерений времени нарастания ПХ преобразователя между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды при доверительной вероятности Р = 0,95 (без учета знака) определяют по формуле (17), ©н.пх.%:

А =11 IP)²         +(й)²   + А²

'-'н.ПХ   ¹’¹у'~'фр.ГПСЭ\01\00 ^^осцУ          ’

где 0фр.гпсэю/юо - относительная погрешность воспроизведения длительности фронта импульсов электромагнитного поля в КПС ГПСЭ 10/100 (в соответствии с технической документацией), %;

0_ocuv = 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix CSA8000B при определении амплитуды импульсов напряжения в установившемся режиме на выходе преобразователя;

®осц.т = 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix CSA8000B при определении длительности фронта импульса между уровнями от 0,1 до 0,9 от установившегося значения амплитуды на выходе преобразователя

Доверительные границы относительной погрешности измерений длительности ПХ преобразователя на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды при доверительной вероятности Р = 0,95 (без учета знака) определяют по формуле (18), ©дл.пх, %: где 0дл.гпсэо,1/1о,о - относительная погрешность воспроизведения длительности импульсов электромагнитного поля в ПС-2 ГПСЭ 0,1/10,0 (в соответствии с технической документацией), %;

0ocu.v = 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix CSA8000B при определении амплитуды импульсов напряжения в установившемся режиме на выходе преобразователя;

0осц.т = 1 % - относительная погрешность осциллографа Tektronix CSA8000B при определении длительности импульса на уровне 0,5 от установившегося значения амплитуды на выходе преобразователя

• 8.3.5.1.2 Относительная погрешность измерений временных интервалов при доверительной вероятности 0,95 вычисляется по формуле (19), 0_вр.пх.%:

  
  

  (19)

• 8.3.5.1.3 Преобразователь ИППЛ-Л признается прошедшим операцию поверки, если пределы допускаемой относительной погрешности измерений временных интервалов не превышают ± 15 %.

• 8.3.5.2 Расчет относительной погрешности измерений временных интервалов преобразователей ИППЛ-М, ИППЛ-Д и ИППЛ-Р

• 8.3.5.2.1 Расчет относительной погрешности измерений временных интервалов преобразователей ИППЛ-М. ИППЛ-Д и ИППЛ-Р выполняется аналогично по п.п. 8.3.5.1.1 -

• 8.3.5.1.2 с учетом характеристик, используемого при поверке метрологического оборудования.

• 8.3.5.2.2 Преобразователи ИППЛ-М, ИППЛ-Д и ИППЛ-Р признаются прошедшим операцию поверки, если пределы допускаемой относительной погрешности измерений временных интервалов для каждой модификации не превышают ± 15 %.

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

• 9.2 Преобразователь прошедший поверку с положительным результатом, признается годным и допускается к применению. На него выдается протокол (в соответствии с приложением А) и свидетельство о поверке установленной формы с указанием полученных по п.п.

• 8.3.1 - 8.3.5 фактических значений метрологических характеристик, наносят знак поверки (место нанесения указано в описании типа) согласно Приказу Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015г. «Об утверждении Порядка проведения поверки средств измерений, требования к знаку поверки и содержанию свидетельства о поверке», и преобразователь допускают к эксплуатации.

• 9.2 При отрицательных результатах поверки преобразователь признается непригодным, не допускается к применению и на него выдается «Извещение о непригодности» с указанием причин в соответствии с требованиями Приказа Министерства промышленности и торговли Российской Федерации №1815 от 02.07.2015 г. Свидетельство о предыдущей поверке и (или) знак поверки аннулируется.

  

  К.Ю. Сахаров

  

  О.В. Михеев

Начальник лаборатории

ФГУП «ВНИИОФИ»

Ведущий научный сотрудник

ФГУП «ВНИИОФИ»

ПРИЛОЖЕНИЕ А к Методике поверки МП 057.М12-17 «Преобразователи напряженности импульсного электрического поля измерительные ИППЛ»

ПРОТОКОЛ первичной / периодической поверки от «_____»____________20___года

Средство измерений: Преобразователь напряженности импульсного электрического поля измерительный ИППЛ (указывается модификация)_______________________________

(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

Принадлежащее...........................................................

Наименование юридического лица, ИНН

Поверено в соответствии с методикой поверки «ГСП. Преобразователи напряженности импульсного электрического поля измерительные ИППЛ». Методика поверки МП 057.М12-17», утвержденной ФГУП «ВНИИОФИ» «15» декабря 2017 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

• -  напряжение питания сети, В

• -  частота сети, Гц

Получены результаты поверки метрологических характеристик:

Рекомендации_______________________________________________

Средство измерений признать пригодным (или непригодным) для применения

Исполнители:

подписи, ФИО, должность