Методика поверки «Комплекты мер КСВН волноводные поверочные МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02» (651-20-055 МП)

УТВЕРЖДАЮ

Первый заместитель генерального директора - заместитель по научной ФГУП «ВНИИФТРИ»

2020 г.

А.Н. Щипунов

Государственная система обеспечения единства измерений

Комплекты мер КСВН волноводные поверочные МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02

р.п. Менделеево

2020 г.

НРП-6, НРП-7, НРП-8, НСН-24, НСН-23, НСП-21, НРП-28, НРП-

29, НСП-23, НРП-27, НРП-21, НРП-22, НСП-22, НРП-20, НРП-12,

НРП-13, НРП-14, НСП-19, НРП-25, НРП-9, НРП-10, НРП-11,

НСП-18, НРП-23 из комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02

• 8.3   Определение относительной погрешности КСВИ мер НРП-6,          9

НРП-7, НРП-8, НСН-24, НСН-23, НСП-21, НРП-28, НРП-29,

НСП-23, НРП-27, НРП-21, НРП-22, НСП-22, НРП-20, НРП-12,

НРП-13, НРП-14, НСП-19, НРП-25, НРП-9, НРП-10, НРП-11,

НСП-18, НРП-23 из комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02

• 8.4   Определение модуля коэффициента отражения мер НКП-19,

НКП-22, НКП-21, НКП-18, НКП-20, НРП-24, НРП-26 из комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02

• 8.5   Определение абсолютной погрешности модуля коэффициента от-

ражения мер НКП-19, НКП-22, НКП-21, НКП-18, НРП-26, НКП-

20, НРП-24 из комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02

Оформление результатов поверки

• 1.1 Настоящая методика поверки (далее - МП) устанавливает методы и средства первичной и периодической поверок комплектов мер КСВН волноводных поверочных МП-12. МП-06, МП-04. МП-03, МП-02 (далее - комплекты мер МП-12, МП-06. МП-04. МП-03. МП-02), изготавливаемых ООО НПГ1 «Элмика». г. Москва, г. Зеленоград, проезд 4922 дом 4. стр 3. пом. I. ком. 21 а.

• 1.2 Первичной поверке подлежат комплекты мер МП-12. МП-06. МП-04. МП-03. МП-02 до ввода в эксплуатацию и после ремонта.

Периодической поверке подлежат комплекты мер МГ1-12. МП-06. МП-04. МП-03. МП-02, находящиеся в эксплуатации и на хранении.

• 1.3 Интервал между поверками 1 год.

2.1.При проведении поверки комплектов мер МП-12. МП-06. МП-04. МП-03. МП-02 должны быть выполнены операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1 - Операции поверки комплектов мер МП-12, МП-06. МП-04. МП-03, МП-02

2.2 Не допускается сокращение количества операций поверки.

3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

3.1 При проведении поверки комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02 должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 2.

Таблица 2

• 3.2 Допускается применение других средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02 с требуемой точностью.

• 3.3 Средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь действующие свидетельства о поверке.

• 4.1 Поверка должна осуществляться лицами со средним или высшим техническим образованием, аттестованными в качестве поверителей в области радиотехнических измерений в установленном порядке и имеющим квалификационную группу электробезопасности не ниже второй.

• 4.2 Перед проведением поверки поверитель должен предварительно ознакомиться с документами:

«Комплект мер КСВН волноводных поверочных МП-12. Руководство по эксплуатации» (далее - РЭ МП-12);

«Комплект мер КСВН волноводных поверочных МП-06. Руководство по эксплуатации» (далее - РЭ МП-06);

«Комплект мер КСВН волноводных поверочных МП-04. Руководство по эксплуатации» (далее - РЭ МП-04);

«Комплект мер КСВН волноводных поверочных МП-03. Руководство по эксплуатации» (далее - РЭ МП-03);

«Комплект мер КСВН волноводных поверочных МП-02. Руководство по эксплуатации» (далее - РЭ МП-02).

• 5.1 При проведении поверки необходимо соблюдать требования безопасности, регламентируемые Межотраслевыми правилами по охране труда (правила безопасности) ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00, а также требования безопасности, приведённые в эксплуатационной документации на комплекты мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02 и средства поверки.

• 5.2 Средства поверки должны быть надежно заземлены в соответствии с эксплуатационной документацией.

• 5.3 Размещение и подключение измерительных приборов разрешается производить только при выключенном питании.

• 6.1 Поверку комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02 проводить в следующих условиях:

• - температура окружающего воздуха, °C                           от 15 до 25;

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

• - атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.)           от 70 до 106,7 (от 525 до 800).

• 7.1 Перед проведением поверки необходимо провести подготовительные работы, оговоренные в руководствах по эксплуатации на комплекты мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02 и на применяемые средства поверки.

• 8 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

Внешний осмотр комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02 проводить визуально, при этом необходимо проверить:

• - комплектность, маркировку и пломбировку (наклейку) на соответствие документам:

«Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-12. Паспорт. ИРВМ.468 547.212 ПС»: «Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-06. Паспорт. ИРВМ.468 547.206 ПС»; «Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-04. Паспорт. ИРВМ.468 547.204 ПС»; «Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-03. Паспорт. ИРВМ.468 547.203 ПС»; «Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-02. Паспорт. ИРВМ.468 547.202 ПС»;

• - чистоту и плоскостность волноводных фланцев каждой мер;

• - целостность крепежных отверстий каждой меры;

• - плавность перемещения микрометрического механизма для мер подвижных.

• 8.1.2 Результат внешнего осмотра считать положительным, если:

• - комплект поставки соответствует разделу 5 документов:

«Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-12. Паспорт. ИРВМ.468 547.212 ПС»; «Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-06. Паспорт. ИРВМ.468 547.206 ПС»;

«Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-04. Паспорт. ИРВМ.468 547.204 ПС»; «Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-03. Паспорт. ИРВМ.468 547.203 ПС»;

«Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-02. Паспорт. ИРВМ.468 547.202 ПС»;

• - маркировка и пломбировка (наклейка) соответствует разделу 3 документов:

«Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-12. Паспорт. ИРВМ.468 547.212 ПС»; «Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-06. Паспорт. ИРВМ.468 547.206 ПС»;

«Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-04. Паспорт. ИРВМ.468 547.204 ПС»; «Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-03. Паспорт. ИРВМ.468 547.203 ПС»;

«Комплект мер КСВН волноводный поверочный МП-02. Паспорт. ИРВМ.468 547.202 ПС»;

• - волноводные фланцы каждой меры чистые и не имеют видимых дефектов;

• - микрометрический механизм мер подвижных перемещается плавно.

В противном случае результаты внешнего осмотра считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.

• 8.2 Определение отклонения от номинальных значений КСВН мер НРП-6, НРП-7, НРП-8, НСН-24, НСН-23, НСП-21, НРП-28, НРП-29, НСП-23, НРП-27, НРП-21, НРП-22, НСП-22, НРП-20, НРП-12, НРП-13, НРП-14, НСП-19, НРП-26, НРП-25, НРП-9, НРП-10, НРП-11, НСП-18, НРП-24, НРП-23 из комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02

  • 8.2.1 Определить отклонение от номинальных значений КСВН мер НРП-6, НРП-7, НРП-8, НСН-24, НСН-23, НСП-21, НРП-28, НРП-29, НСП-23, НРП-27, НРП-21, НРП-22, НСП-22, НРП-20, НРП-12, НРП-13, НРП-14, НСП-19, НРП-25, НРП-9, НРП-10, НРП-11, НСП-18, НРП-23 из комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02 в диапазоне рабочих частот методом прямых измерений.

Схемы измерений, приведены на рисунках 1 и 2.

• 1 - векторный анализатор цепей 7NK61 (из комплекта эталона рег.№ 3.1 .ZZT.0148.2015);

• 2 - коаксиально-волноводный переход;

• 3 - мера из комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02.

Рисунок 1. Схема измерений в диапазоне частот от 17,44 до 53,57 ГГц

• 1 - векторный анализатор цепей ZVA67 (из комплекта эталона рег.№ 3.1.ZZT.0148.2015);

• 2 - модуль расширения частотного диапазона;

• 3 - мера из комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02.

Рисунок 2. Схема измерений в диапазоне частот от 53,57 до 170,0 ГГц

В таблице 3 приведены диапазоны рабочих частот для модулей расширения частотного диапазона (далее - МРЧД), необходимых для проведения измерений. Для проведения измерений в частотном диапазоне менее 67 ГГц использовать коаксиальноволноводный переход без использования МРЧД.

Таблица 3 - Диапазоны рабочих частот МРЧД

• 8.2.2 Определить значения КСВН мер НСН-23, НСН-24 из комплекта мер МП-12, в следующей последовательности:

  • 8.2.2.1 Собрать схему измерений, приведенную на рисунке 1.

  • 8.2.2.2  Провести настройку векторного анализатора цепей для работы в соответствующем диапазоне частот, для чего:

• - используя кнопочную панель ZVA67 нажмите последовательно кнопки «SWEEP» —> «Sweep Туре» —> «Define Segments»;

• - в появившемся окне в столбцах таблицы «Start» и «Stop» введите значение первой частоты из таблицы 4, «Points» - 1;

• - нажмите кнопку «Add», в появившейся строке в столбцах «Start» и «Stop» введите второе и предпоследнее значения частот из таблицы 4 соответственно, в столбце «Points» -введите количество частотных точек диапазона;

• - нажмите кнопку «Add», в столбцах таблицы «Start» и «Stop» введите значение последней частоты из таблицы 4, «Points» - 1;

• - включите радиокнопку «Оп» в добавленных строках таблицы;

• - нажмите кнопку «Ок» и примените заполненную таблицу частотных точек для проведения измерений;

• - используя кнопочную панель 7NX61 нажмите последовательно кнопки «POWER BW AVG» —> «Meas Bandwidth» —► «1 kHz»;

• - нажмите последовательно кнопки «POWER BW AVG» —» «Average On» —> «Average Factor» —* «10».

• 8.2.2.3 Выполнить полную однопортовую калибровку векторного анализатора цепей в соответствии с документом «Анализаторы электрических цепей векторные ZVA50, 7NA61, ZVA80. Руководство по эксплуатации».

• 8.2.2.4 Выбрать формат отображения результатов измерений VSWR.

• 8.2.2.5 Присоединить к измерительному порту одну из мер.

• 8.2.2.6 Измерить КСВН меры НСН-23 на частотах, приведенных в таблице 4.

• 8.2.2.7 Повторить операции пунктов 8.2.2.5-8.2.2.6 для меры НСН-24.

Таблица 4 - Значения частоты

• 8.2.3 Определить значения КСВН мер НСП-21, НСП-23, НСП-22, НСП-19, НСП-18 из комплектов мер МП-12,  МП-06,  МП-04,  МП-03,  МП-02 в следующей

последовательности:

• 8.2.3.1 Собрать схему измерений, приведенную на рисунке 1 для проведения измерений в диапазоне частот от 17,44 до 53,57 ГГц или схему, приведенную на рисунке 2, для проведения измерений в диапазоне частот от 53,57 до 170,0 ГГц.

• 8.2.3.2 Выполнить полную однопортовую калибровку векторного анализатора цепей в соответствии с документом «Анализаторы электрических цепей векторные ZVA50, ZVA67, ZVA80. Руководство по эксплуатации». В случае изменения конфигурации СВЧ тракта до измерительного порта, необходимо провести повторную калибровку.

• 8.2.3.3 Выбрать режим отображения результатов измерений в полярной системе координат, нажав кнопку «Format» и выбрать вкладку «Polar». Выбрать формат отображения маркера «Real and Imag», выполнив следующую последовательность: нажать кнопку «Marker», далее вкладки «More» —» «Marker Format» —> «More» —> «Real and Imag». Установить значение частоты маркера: нажать кнопку «Marker» —» ввести значение частоты из таблицы 4 —> «GHz».

• 8.2.3.4 Присоединить к измерительному порту одну из мер.

• 8.2.3.5 Вращая ручку подвижного механизма меры, отсчитать три значения ККО (действительную и мнимую части - Xi и у\ соответственно), равноудаленные на комплексной плоскости (xi,.yi, X2,yi, хз, уз), как показано на рисунке 3.

  

  Рисунок 3 - Три значения ККО равноудаленные на комплексной плоскости

Провести измерения трех значений действительной х, и мнимой у, части комплексного коэффициента отражения на частотах, приведенных в таблице 4.

• 8.2.3.6 Провести расчет по формулам:

  ReS_iX =

  (DE-BF)

  (1)

  ImSu =

  (AF—CE)

где А = х₂ - х_ь В = у₂ - у_ъ С = х₃ - х_ь D = Уз - у_ъ

Е = 4(х_г + х₂) + В(у! + у₂),

Г = С • (xj + х₃) + D • (у_г + у₃),

G = 2 • [4(у₃ - у₂) - В(х₃ - х₂)].

|Г| = V(/?eS_n)² + (/mS_n)²

КСВН =

• 8.2.4 Определить значения КСВН мер НРП-6, НРП-7, НРП-8, НРП-28, НРП-29, НРП-27, НРП-21, НРП-22, НРП-20, НРП-12, НРП-13, НРП-14, НРП-25, НРП-9, НРП-10, НРП-11, НРП-23 из комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02 на частотах от 17,44 до 170 ГГц в следующей последовательности:

Выполнить операции пунктов 8.2.3.1-8.2.3.4. Провести измерения трех значений действительной х_; и мнимой у, части комплексного коэффициента отражения на частотах, приведенных в таблице 4.

Рассчитать значения ReSn и ImSii по формулам (1), (2). Рассчитать |Г| по формуле (5). Рассчитать КСВН на частотах, приведенных в таблице 4, по формуле (4).

|Г| = V(fieS_n - x_t)² + (/mS„ - _У1)’                 (5)

• 8.2.5 Результаты поверки считать положительными, если во всем диапазоне рабочих частот отклонения от номинальных значений КСВН мер находятся в пределах, указанных в таблице 5. В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.

Таблица 5 - Предельные отклонения от номинальных значений КСВН

8.3 Определение относительной погрешности КСВН мер НРП-6, НРП-7, НРП-8, НСН-24, НСН-23, НСП-21, НРП-28, НРП-29, НСП-23, НРП-27, НРП-21, НРП-22, НСП-22, НРП-20, НРП-12, НРП-13, НРП-14, НСП-19, НРП-26, НРП-25, НРП-9, НРП-10, НРП-11, НСП-18, НРП-24, НРП-23 из комплектов мер МП-12, МП-06, МП-04, МП-03, МП-02

• 8.3.1 Провести измерение КСВН мер по пунктам 8.2.1 - 8.2.4.

• 8.3.2 Определить значение относительной погрешности значения КСВН дксвн на частотах приведенных в таблице 4 по формуле (6):

^ксвн = ( к_п ^П) ‘ ЮО                            (6)

где Кп - значение КСВН меры, приведенное в паспорте на данной частоте; Ки - измеренное значение КСВН меры на данной частоте.

• 8.3.3 Результаты поверки считать положительными, если значения относительной погрешности значения КСВН не превышают значений, указанных в таблице 6. В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.

Таблица 6 - Диапазон частот и относительная погрешность значений КСВН

• 8.4.1 Определить модуль коэффициента отражения мер НКП-19, НКП-22, НКП-21, НКП-18, НРП-26, НКП-20, НРП-24 в следующей последовательности:

• 8.4.1.1 Выполнить операции пунктов 8.2.3.1-8.2.3.5.

• 8.4.1.2 Рассчитать значения модуля коэффициента отражения мер на частотах, приведенных в таблице 4 по формулам (1), (2), (5).

• 8.4.2 Результаты поверки считать положительными, если во всем диапазоне рабочих частот значение модуля коэффициента отражения находится в пределах, указанных в таблице 7. В противном случае результаты поверки считать отрицательными и последующие операции поверки не проводить.

Таблица 7 -

значения

к<

• 8.5.1  Определить значение абсолютной погрешности модуля коэффициента отражения на частотах, приведенных в таблице 4, по формуле (7):

4|Г| = |Г|_И - |Пп,                                    (7)

где |Г|я- измеренное значение модуля коэффициента отражения на данной частоте, определенное в пункте 8.4;

|Г|п - значение модуля коэффициента отражения, приведенное в паспорте на данной частоте.

• 8.5.2 Результаты поверки считать положительными, если значения абсолютной погрешности модуля коэффициента отражения не превышают значений, указанных в таблице 8.

Таблица 8 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности модуля коэффициента отражения

В противном случае результаты поверки считать отрицательными.

Результаты поверки средств измерений подтверждаются сведениями о результатах поверки средств измерений, включенными в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. По заявлению владельца средства измерений или лица, представившего его на поверку, на средство измерений наносится знак поверки, и (или) выдается свидетельство о поверке средства измерений, и (или) в паспорт (формуляр) средства измерений вносится запись о проведенной поверке, заверяемая

подписью поверителя и знаком поверки, с указанием даты поверки, или выдается извещение о непригодности к применению средства измерений.

О.В. Каминский

И.П. Чирков

Начальник НИО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ»

Начальник отдела 11 НИО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ»

Старший научный сотрудник НИО-1 ФГУП «ВНИИФТРИ        А.С. Боровков

12