ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Средства измерений энергии
импульсов лазерного Излучения ИФЦ-ЗМ.
Методика поверки

 

РД 50-566-85

 

 

Москва

Издательство стандартов

1985

 

РАЗРАБОТАНЫ Государственным комитетом СССР по стандартам

ИСПОЛНИТЕЛИ А.И. Трубников, В.И. Кухтевич, В.И. Сачков, Т.Н. Игнатович, В.А. Шленцов

ВНЕСЕНЫ Государственным комитетом СССР по стандартам

Член Госстандарта Л.К. Исаев

УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР до стандартам от 27 июня 1985 года № 1985.

 

РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

Утверждены Постановлением Госстандарта от 27.06.85 № 1985,

срок введения в действие установлен с 01.07.86

Настоящие методические указания распространяются на полевой фотоэлектрический измеритель энергии импульсов лазерного излучения типа ИФЦ-ЗМ и устанавливают методику первичной и периодической поверок на фиксированной длине волны в диапазоне 0,5 - 1,1 мкм.

1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в табл. 1

Таблица 1

2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

2.1. Для определения составляющих погрешности по пп. 4.3 - 4.7 должны применяться средства поверки, указанные в табл. 2.

Таблица 2

3. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. К проведению операций по подготовке к поверке и проведению поверки допускают лиц, имеющих квалификационную группу не ниже III в соответствии с «Правилами устройства электроустановок» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденными Госэнергонадзором, ознакомленных с технической документацией на поверяемое средство измерений.

3.2. Требования безопасности при подготовке и проведении поверки должны соответствовать ГОСТ 24469-80, «Санитарным нормам и правилам устройства и эксплуатации лазеров» № 2392-81, утверждении Минздравом СССР.

3.3. При работе должен производиться дозиметрический контроль уровня лазерного излучения в соответствии с ГОСТ 12.1.031-81.

4. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

4.1. Поверку следует проводить в нормальных условиях применения по ГОСТ 24469-80 при температуре (293 ± 2) К.

4.2. Поверяемое средство измерений должно быть выдержано в условиях, установленных в п. 4.1 не менее 2 ч.

4.3. Поверочная установка и поверяемое средство измерений должны быть заземлены, включены и подготовлены к работе в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

4.4. Средство измерений и поверочная установка должны быть приведены в рабочее положение. Излучатель лазера ОГМ-40 устанавливают непосредственно на рельсах оптической скамьи ОСК-2, диафрагму, делительную пластину, излучатель лазера ОКГ-13, первичный измерительный преобразователь ОСИ Э и фотоприемное устройство поверяемого средства измерений - на столиках, входящих в комплект оптической скамьи ОСК-2. Элементы, схемы должны быть расположены как указано на рисунке. Излучение должно попадать в центры входных окон образцового и контрольного средства измерений. Угол между нормалью к поверхности входного окна и осью диаграммы направленности пучка должен быть по возможности близок к нулю. Контроль установки средств измерений осуществляют с помощью юстировочного лазера. При этом падающий и отраженный луч должны совпадать.

5. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

5.1. Внешний осмотр

Внешний осмотр должен быть проведен перед включением поверяемого средства измерений в сеть при подготовке к поверке согласно разд. 3. При внешнем осмотре должно быть установлено: наличие комплектности, наличие маркировки, технической документации, отсутствие у поверяемого средства измерений механических повреждений, нарушающих работу средства измерений или мешающих работе поверителя, отсутствие пыли, жирных пятен, следов влаги на рабочих поверхностях оптических элементов.

5.2. Опробование

Для поверяемого и контрольного средств измерений проводят следующие операции.

5.2.1. Проверяют возможность считывания показаний регистрирующего прибора.

5.2.2. Проверяют наличие четкой фиксации тумблеров во всех положениях.

5.2.3. Тумблеры «Однократ» - «Ждущ.» ставят в положение «Ждущ.», тумблер «Пит. - Выкл.» ставят в положение «Выкл.».

5.2.4. Включают источники питания средств измерений и устанавливают выходное напряжение (27 ± 1) В.

5.2.5. Тумблер «Пит. - Выкл.» ставят в положение «Пит». При этом должна загореться лампочка «Пит.» и не более чем через 5 мин. - табло «Готов».

Схема расположения средств измерений при проведении поверки

1 - Поверочная установка: 1.1 - лазер; 1.2 - диафрагма; 1.3 - делительная пластина (оптический клин); 1.4 - образцовое средство измерений; 1.5 - контрольное средство измерений; 1.6 - ослабитель (набор нейтральных светофильтров НС); 1.7 - юстировочный лазер; 2 - поверяемое средство измерений с источником питания Б5-47; 3 - термокамера.

5.2.6. После нажатия кнопки «Контр.» на индикационном табло должно появиться показание в пределах значений, указанных над индикационном табло.

5.3. Определение систематической составляющей основной погрешности, Q_I, обусловленной нестабильностью поверяемого средства измерений за межповерочный интервал или неточностью градуировки при выпуске в обращение.

5.3.1. Расположение средств измерений при проведении поверки должно соответствовать схеме, приведенной на рисунке. Угол наклона j делительной пластины к направлению пуска должен составлять 5,0 - 7,5°.

5.3.2. Подбирая ослабители и режим накачки лазера, устанавливают такой уровень излучения, чтобы показания образцового средства измерений находились в пределах 0,1 - 0,2 Дж. Регистрируют по n показаний (n = 3) образцового (W_oi) и контрольного средств измерений (W_ki), входящих в состав поверочной установки.

5.3.3. Вычисляют отношение этих показаний ki, его среднее арифметическое  и относительное среднее квадратическое отклонение результата его измерения S₁:

                                                              (1)

                                                         (2)

                                                     (3)

Значение S₁ не должно превышать 0,7 %. Если S₁ превышает 0,7 %, количество наблюдений увеличивают.

5.3.4. Образцовое средство измерений заменяют поверяемым. С помощью перемещения столика, на котором расположено фотоприемное устройство поверяемого средства измерений, добиваются, чтобы излучение попало в центр входного окна фотоприемного устройства перпендикулярно к нему. Подают n импульсов излучения лазера (n = 5) с такой энергией, чтобы показания контрольного средства измерений W_ki удовлетворяло условию: 0,1 Дж < W_ki < 0,2 Дж. Снимают показания поверяемого W_i и контрольного средства измерений. Вычисляют отношение этих показаний W_i/W_ki, его среднее значение, среднее квадратическое отклонение этого отношения S₂ аналогично вычислению по формуле (3). Значение S₂ не должно превышать 1,2 %.

5.3.5. Систематическую составляющую основной погрешности Q_I вычисляют по формуле

                                               (4)

Значение Q_I не должно превышать 2,0 %.

Результаты измерений и вычислений заносят в протокол (приложение 3).

5.4. Определение систематической составляющей основной погрешности Q₂, обусловленной нелинейностью градуировочной характеристики поверяемого средства измерений.

5.4.1. Расположение средств измерений должно соответствовать схеме, приведенной на рисунке.

5.4.2. Подбирая ослабители и режим накачки, добиваются такого уровня излучения, чтобы показания образцового средства измерений находились в интервале 0,45 - 0,55 Дж.

5.4.3. При указанном значении энергии повторяют операции по пп. 5.3.2 - 5.3.4 и измеряют W_1i, W_k1i и определяют .

5.4.4. Систематическую составляющую основной погрешности Q₂ в диапазоне 10^-3 - 1 дж вычисляют по формуле:

                                         (5)

Значение Q₂ не должно превышать 4,0 %.

Результаты измерений и вычислений заносят в протокол (приложение 3).

5.5. Определение составляющих погрешности Q₂ обусловленных поверхностной неравномерностью чувствительности приемного элемента поверяемого средства измерений.

5.5.1. Расположение средств измерений при проведении поверки должна соответствовать схеме приведенной на рисунке. ОСИ Э не используется.

5.5.2. Выполняют операции по п. 5.3.4, определяют W_ki и W_i.

При этом подбирая ослабители и режим накачки, добиваются чтобы показания поверяемого средства измерений находились в интервале 0,1 - 0,2 Дж. Определяют показания контрольного и поверяемого средства измерений W_ki и W_i для центрального положения пучка.

5.5.3. Выполняют операции по п. 5.3.4 для каждого из четырех положений центра фотоприемного окна относительно оси диаграммы направленности пучка излучения (смещения l¢ по вертикали вверх и вниз, по горизонтали вправо и влево) на 5 мм. Угол падения пучка сохраняется.

Для каждого из положений определяют показания поверяемого средства измерений W_li и контрольного средства измерений W_kli и вычисляют Q₂ по формуле

                                            (6)

За составляющую погрешности Q₃ принимают максимальное из полученных четырех значений. Аналогично может быть определена составляющая погрешности Q₃² для значения l² = 20 мм.

Значения Q₃¢ и Q₃² не должны превышать 2,5 и 6,0 % соответственно. Результаты измерений и вычислений заносятся в протокол. Форма протокола приведена в приложении 3.

5.6. Определение составляющих погрешности Q₄, обусловленных изменением угла падения пучка излучения на входное окно прибора.

5.6.1. Схема расположения средств измерений при проведении поверки должна соответствовать приведенной на рисунке. ОСИ Э не используется.

5.6.2. Выполняют операции по п. 5.5.2, определяют W_ki и W_i.

5.6.3. Повторяют эти операции для каждого из углов падения излучения 1,5 и 7,5° относительно поверхности окна фотоприемного устройства. Для этого фотоприемное устройство поверяемого средства измерений перемещают с помощью юстировочного столика относительно пучка таким образом, чтобы излучение попало в центр окна фотоприемного устройства, а угол между пучком и нормалью к поверхности входного окна составлял 1,5 и 7,5° Определяют показания контрольного и поверяемого средств измерений для наклонных направлений пучка.

5.6.4. Составляющую основной погрешности Q₄ для угла 1,5° определяют по формуле:

                                         (7)

5.6.4. Аналогично может быть определена составляющая погрешности Q₄² для угла 7,5°.

Значения Q₄¢ и Q₄² не должны превышать 1,5 и 5,0 % соответственно, результаты измерений и вычислений заносятся в протокол (приложение 3).

5.7. Определение дополнительной погрешности Q₅, обусловленной температурной нестабильностью поверяемого средства измерения.

5.7.1. Схема расположения средств измерений при проведении поверки должна соответствовать приведенной на рисунке. ОСИ Э не применяется.

5.7.2. Поверяемое средство измерений помещают и выдерживают в термокамере перед началом измерений не менее 2 ч.

5.7.3. Операции по пп. 5.3.2 - 5.3.4 выполняют при температурах 293, 243, 323 К. Для каждой из температур определяют показания поверяемого средства измерений W_293i, W_k243i, W_323i и соответствующие им показания контрольного измерений W_k293i, W_k243i, W_k323i.

Примечание. После проведения операций при 243 и 323 К поверяемое средство измерений необходимо выдерживать при 293 К не менее 2 ч.

Составляющую погрешности Q₅¢, обусловленную зависимостью показаний поверяемого средства измерений от понижения температуры, вычисляют по формуле:

                                        (8)

При замене W_243i и W_k243i на W_323i и W_k243i может быть вычислена составляющая погрешности Q₅¢¢, обусловленная зависимостью показаний поверяемого средства измерений от повышения температуры. За значение Q₅ принимается максимальное из полученных значений.

Значение Q₅ не должно превышать 6,0 %. Результаты измерений и вычислений заносятся в протокол (приложение 3).

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

6.1. Границы основной погрешности поверяемого средства для нормальных условий применения D_н для длины волны, совпадающей с длиной волны лазера поверочной установки, вычисляют по формуле

                                    (9)

где Q₆ - основная погрешность образцового средства измерения, учитываемая, как систематическая составляющая основной погрешности.

6.2. Границы основной погрешности поверяемого средства измерений для рабочих условий применения Dр находят по формуле

                              (10)

Примечание. Для определения Dр в процессе поверки при эксплуатации и хранении Q₅ следует принять равной 6,0 %.

6.3. Поверяемое средство измерений считается прошедшим поверку с положительным результатом, если значения D_н и D_р при доверительной вероятности 0,95 не превышают 10 и 15 % соответственно и допускается к применению на той длине волны, на которой проводилась поверка.

7. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

7.1. Положительные результаты поверки оформляются внесением в формуляр значений D_н и D_р.

7.2. Средства измерений, прошедшие поверку с отрицательным результатом, запрещается выпускать в обращение и применять. Они подлежат ремонту с последующей поверкой.

Приложение 1

Оптический клин

Материал: Стекло БС-3 ГОСТ 9411-15

Двойное лучепреломление 2

Бессвильность 1Б

Пузырность 3А

N = 2

DN = 0,2

Приложение 2

Диафрагма

1. Покрытие: А.Окс.черный

2. Материал: Сплав Д16Т ГОСТ 4784-74

Приложение 3

Протокол № _______

поверки измерителя энергии импульсов лазерного излучения ИФЦ-ЗМ,

заводской № __________ изготовленного _____________, принадлежащего ______

 

 

СОДЕРЖАНИЕ