ГОСТ 8.444-81 Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений динамических параметров измерительных преобразователей импульсного лазерного излучения oбразцовые. Методы и средства поверки

ГОСТ 8.444-81

Группа Т88.8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения единства измерений

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВЫЕ

Методы и средства поверки

State System of Ensuring the Uniformity of Measurements.
Standard instruments for dynamuc parameter mesurements
of puls laser measuring, tramducers. Methods and means for verification

Дата введения 1982-07-01

РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам

ИСПОЛНИТЕЛИ

Б.М.Степанов, д-р физ.-мат. наук (руководитель темы); В.И.Сачков, канд. техн. наук; Н.Ш.Хайкин, канд. техн. наук; А.П.Ромашков; Л.А.Косовский; О.С.Шимчук, канд. физ.-мат. наук

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам

Член Госстандарта Л.К.Исаев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 23 сентября 1981 г. N 4348

Настоящий стандарт распространяется на образцовые средства измерений динамических параметров (далее - ОСИ ДП) измерительных преобразователей, работающих на фиксированных длинах волн лазерного излучения 0,63 и 10,6 мкм, и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверок.

1. ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

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

Таблица 1

______________

* Поверку проводят после ремонта, связанного с заменой оптических элементов, элементов сигнального электрического тракта, лазера и приборов, входящих в состав ОСИ ДП.

1.2. При проведении поверки должны быть применены следующие средства:

рабочий эталон единицы мощности импульсного когерентного излучения (далее - РЭ ИМ) с основными метрологическими характеристиками по ГОСТ 8.198-76*;

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 8.198-85. - .

вспомогательные средства поверки:

электронная цифровая вычислительная машина с фотосчитывающим устройством, считывающим с 8-дорожечной перфоленты,

оптическая скамья типа ОСК-2.

2. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И ПОДГОТОВКА К НЕЙ

2.1. Для используемых при поверке средств измерений, входящих в состав аппаратуры ОСИ ДП, должны быть соблюдены сроки поверки.

2.2. При проведении поверки должны быть соблюдены нормальные условия применения по ГОСТ 24469-80*.

______________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 11554-2008. - .

2.3. Перед проведением поверки на оптическую скамью типа ОСК-2 (см. чертеж) устанавливают оптический измерительный генератор ОСИ ДП и фотоприемное устройство на длине волны 0,63 или 10,6 мкм, при этом фоточувствительная площадка приемника должна находиться на расстоянии (200±50) мм от выходного отверстия оптического измерительного генератора. Система регистрации ОСИ ДП на чертеже не указана.

3. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

3.1. Внешний осмотр

3.1.1. При внешнем осмотре ОСН ДП устанавливают:

отсутствие внешних повреждений;

наличие надежных заземлений приборов и ОСИ ДП в целом;

соответствие комплектности и маркировки технической документации, утвержденной в установленном порядке;

соответствие соединений функциональной схеме.

3.2. Опробование

3.2.1. Включают и подготовляют к работе РЭ ИМ в соответствии с требованиями технической документации, утвержденной в установленном порядке, при этом режимы развертки синхронизации стробоскопического осциллографа РЭ ИМ устанавливают соответствующими III временному диапазону поверяемого ОСИ ДП в соответствии с табл.2.

Таблица 2

3.2.2. Включают аппаратуру ОСИ ДП, проверяют ее работоспособность и устанавливают на ОСИ ДП в соответствии с требованиями технической документации, утвержденной в установленном порядке, III временной диапазон воспроизведения импульсов лазерного излучения согласно табл.2.

3.2.3. Максимальное значение мощности импульсов лазерного излучения, формируемых ОСИ ДП, должно соответствовать указанному ниже:

5·10 Вт - для длины волны 10,6 мкм;

50·10 Вт " " " 0,63 мкм.

3.2.4. Устанавливают частоту повторения импульсов лазерного излучения ОСИ ДП в диапазоне 100-1000 Гц.

3.2.5. Юстируя фотоприемное устройство рабочего эталона, добиваются появления максимального сигнала на экране стробоскопического осциллографа РЭ ИМ.

Примечание. Форма лазерного излучения импульсов ОСИ ДП при этом трапецеидальная ; .

3.3. Определение метрологических параметров

3.3.1. Определение временных параметров импульсов лазерного излучения

3.3.1.1. Временные параметры импульсов лазерного излучения определяют при поверке ОСИ ДП по РЭ ИМ методом прямых измерений с последующей математической обработкой полученных результатов.

3.3.1.2. Включают РЭ ИМ, записывают на перфоленту результаты измерений 30 импульсов лазерного излучения с интервалом между ними, равным 30 с.

3.3.1.3. Устанавливают на ОСИ ДП II временной диапазон воспроизведения импульсов лазерного излучения согласно табл.2 и выполняют измерения в соответствии с п.3.3.1.2.

3.3.1.4. Устанавливают на ОСИ ДП I временной диапазон воспроизведения импульсов лазерного излучения согласно табл.2 и выполняют измерения в соответствии с п.3.3.1.2.

3.3.1.5. Записанную на перфоленту измерительную информацию обрабатывают в соответствии с алгоритмом, приведенным в справочном приложении 1, и заносят в протокол (см. обязательное приложение 2).

3.3.1.6. Полученную измерительную информацию передают для дальнейшей обработки на ЭВМ.

3.3.1.7. Значения временных параметров импульса лазерного излучения (длительность импульса , длительность фронта и среза ) вычисляют по формуле

, (1)

где - временной параметр, вычисленный по результатам одной реализации (30).

3.3.1.8. Полученные значения временных параметров импульсов лазерного излучения заносят в протокол (см. табл.1 обязательного приложения 2).

3.3.2. Определение относительного значения среднего квадратического отклонения фактических значений временных параметров импульсов лазерного излучения (далее - )

3.3.2.1. Определение осуществляют в последовательности, изложенной ниже:

определяют относительное значение среднего квадратического отклонения полученных значений временных параметров по формуле

; (2)

определяют среднее квадратическое отклонение фактических значений временных параметров по формуле

, (3)

где - среднее квадратическое отклонение результата поверки РЭ ИМ (значения, указанные в паспорте);

- максимальное значение , полученное при определении временных параметров в трех временных диапазонах воспроизведения и на длинах волн 0,63 и 10,6 мкм.

3.3.2.2. Полученные значения заносят в протокол (см. табл.1 обязательного приложения 2).

3.3.3. Определение формы импульсов лазерного излучения

3.3.3.1. В результате машинной обработки получают совокупность нормированных значений мощности, усредненных по реализаций - (при этом в соответствии с предлагаемым алгоритмом ).

3.3.3.2. Машинную распечатку значений для каждого временного диапазона и на длинах волн 0,63 и 10,6 мкм в диапазоне относительных уровней 0,1-1 заносят в протокол (см. табл.3 обязательного приложения 2) и прилагают к паспорту на ОСИ ДП.

3.3.3.3. Относительные значения среднего квадратического отклонения результатов измерений для каждого дискретного момента времени определяют по формуле

. (4)

3.3.4. Максимальное относительное значение среднего квадратического отклонения нормированного значения мощности импульсов лазерного излучения, воспроизводимого ОСИ ДП, определяют по формуле

, (5)

где - максимальное значение из совокупности (см. п.3.3.3.3).

3.3.5. Найденные значения заносят в протокол (см. табл.2 обязательного приложения 2).

3.3.6. ОСИ ДП считают годными к эксплуатации по результатам поверки, если временные параметры соответствуют требованиям в технической документации, утвержденной в установленном порядке, среднее квадратическое отклонение временных параметров импульсов лазерного излучения не превышает 6% и среднее квадратическое отклонение нормированного значения мощности импульса лазерного излучения, воспроизводимого ОСИ ДП , не превышает 6%.

4. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

4.1. При положительных результатах поверки на ОСИ ДП наносят поверительное клеймо и в паспорте или документе, его заменяющем, делают запись о годности к применению с указанием даты поверки и ставят подпись лица, выполнившего поверку, заверенную в порядке, установленном Госстандартом.

4.2. При отрицательных результатах поверки ОСИ ДП не допускают к выпуску из производства и после ремонта, а находящееся в эксплуатации изымают из применения, поверительное клеймо гасят и в паспорте или документе, его заменяющем, делают запись о его непригодности.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Измерительная информация с выходов двух стробоскопических преобразователей, входящих в состав РЭ (СП-1 и СП-2), записывается на перфоленте, с которой вводится в ЭВМ.

Алгоритм обработки измерительной информации при поверке ОСИ ДП состоит из следующих частей (см. схему):

ввод данных (блоки 1, 2, 4, 5);

оценочная обработка (блоки 6, 7, 15-17);

определение параметров и характеристик ОСИ ДП (блоки 8-16).

- число отсчетов в реализации; - число реализаций; - номер отсчета в данной реализации;
- номер реализации; - массив дискретных значений мощности оптического импульса (СП-1);
- массив дискретных значений максимальной мощности измеряемого импульса (СП-2);
- число точек интерполяции; - сдвиг отсчетов -й реализации относительно уровня 0,1;
- текущий отсчет в реализации, сдвинутой на ; - масштабный коэффициент,
определяемый по предварительному сличению СП-1 и СП-2

В ЭВМ проводятся следующие операции:

I. Ввод данных

1. Ввод данных

а) исходных (блок 1);

б) служебной информации (блок 2);

в) измерительной информации (блок 4).

2. Перевод измерительной информации в коды, соответствующие кодам данной ЭВМ (блок 5).

II. Оценочная обработка

1. Первичная обработка (блок 6):

а) определение "нулевого уровня" СП-1 и СП-2

; ,

где

; ;

б) определение значений отсчетов мощности импульса лазерного излучения и отсчетов максимальной мощности без "нулевого уровня"

; ,

где

; ;

в) нормирование

,

где

; .

III. Определение параметров и характеристик ОСИ ДП

1. Нахождение отсчетов относительных значений мощности импульса лазерного излучения, ближайших к уровням 0,1; 0,5; 0,9 (блок 7):

a) ; ; ,

где ;

б) ; ; ,

где

.

2. В зависимости от значения параметра выполняют:

2.1. Если , то

а) оценку величин , , (блок 17)

; ; ;

б) распечатку массива , (блок 15);

в) графопостроение (с изменением масштаба в реальном времени) (блок 16);

г) переход к блоку 2.

2.2. Если то

а) уточнение положения характерных точек с помощью процедуры полиноминальной интерполяции в окрестностях точек , , , , , (блок 18).

В результате получаем точки

; ; .

Число точек интерполяции - .

Для уровней 0,1 и 0,9 - полиномы второй степени, а для уровня 0,5 - первой степени;

б) вычисление значений (блок 9)

; ; .

3. Определение значения сдвига начала координат (блок 10)

.

4. Приведение значений отсчетов к новому началу координат - "ДПФ" - интерполяция" с параметром (блок 11)

,

где ; - целые числа;

, - операторы прямого и обратного преобразований Фурье. В круглых скобках записывают параметр сдвига в преобразовании.

5. Запись массива значений ; ; ; в блок памяти (блок 12).

После повторения измерений и расчетов для реализаций.

6. Вычисление усредненных значений

;

; (для каждого временного параметра);

7. Оценка метрологических параметров ОСИ ДП:

а) вычисление СКО (блок 14)

(для каждого временного параметра);

;

б) ;

;

в) ; .

8. Документирование:

а) распечатка массива и печать ; (блок 15);

; поверки согласно форме (см. обязательное приложение 2);

б) графопостроение массива с изменением масштаба в наносекундах (блок 16).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное

ПРОТОКОЛ N ______

Таблица 1

7. Результаты определения среднего квадратического отклонения результата поверки ОСИ ДП при воспроизведении функциональной зависимости относительного изменения мощности импульса лазерного излучения во времени.

Таблица 2

8. Результаты определения нормированных значений мощности для I, II, III временных диапазонов и на длинах волн 0,63 и 10,6 мкм и средних квадратических отклонений мощности импульсного лазерного излучения

Таблица 3

Примечание. Составляют две таблицы: одну для длины волны 0,63 мкм, другую - 10,6 мкм.

Электронный текст документа

и сверен по:

М.: Издательство стандартов, 1981