ГОСТ Р 8.842-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Средства измерений потока излучения полупроводниковых излучающих диодов. Методика поверки

ГОСТ Р 8.842-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ПОТОКА ИЗЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИЗЛУЧАЮЩИХ ДИОДОВ

Методика поверки

State system for ensuring the uniformity of measurements. Instruments for measurement of radiation flux of semiconductor emitter diodes. Verification procedure

ОКС 17.020

Дата введения 2015-02-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений" (ФГУП "ВНИИОФИ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 386 "Основные нормы и правила по обеспечению единства измерений в области ультрафиолетовой спектрорадиометрии"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 октября 2013 г. N 1287-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на средства измерений потока излучения (далее - ПИ) полупроводниковых излучающих диодов - радиометры, используемые в диапазоне длин волн 0,2-0,4 мкм в динамическом диапазоне 10-2·10 Вт, и устанавливает методику их поверки.

В качестве средств измерений ПИ полупроводниковых излучающих диодов используются радиометры-гониометры.

Межповерочный интервал - один год.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.197 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы излучения в диапазоне длин волн 0,001-1,600 мкм

ГОСТ 8.552 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений потока излучения, энергетической освещенности, спектральной плотности энергетической освещенности в диапазоне длин волн 0,0004-0,400 мкм

ГОСТ Р 8.736 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Операции поверки

При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

4 Средства поверки

При проведении поверки применяются средства, представленные в таблице 2.

Таблица 2

5 Требования к квалификации поверителей

Поверку должны проводить лица, аттестованные в качестве поверителей, освоившие работу с радиометрами и используемыми средствами поверки, изучившие настоящий стандарт и эксплуатационную документацию на средства поверки и радиометры.

6 Требования безопасности

При поверке радиометров соблюдают правила электробезопасности. Измерения должны проводить два оператора, аттестованные по группе электробезопасности не ниже III, прошедшие инструктаж на рабочем месте по безопасности труда при эксплуатации электрических установок. При работе с источниками УФ-излучения необходимо использовать средства защиты персонала от УФ-излучения - защитные очки, щитки, перчатки и т.п.

7 Условия поверки

При проведении поверки должны быть соблюдены следующие условия:

8 Подготовка и проведение поверки

8.1 Внешний осмотр

При внешнем осмотре должно быть установлено:

- соответствие комплектности радиометров паспортным данным;

- отсутствие механических повреждений блоков радиометров, сохранность соединительных кабелей и сетевых разъемов;

- четкость надписей на панели радиометров;

- наличие маркировки (тип и заводской номер радиометров);

- отсутствие сколов, царапин и загрязнений на оптических деталях радиометров излучения.

8.2 Опробование

При опробовании должно быть установлено:

- наличие показаний радиометра при облучении;

- правильное функционирование переключателей пределов измерений, режимов работы радиометра.

8.3 Определение метрологических характеристик

8.3.1 Определение погрешности спектральной коррекции чувствительности

Погрешность радиометра, вызванную неидеальной спектральной коррекцией чувствительности, определяют по результатам измерений отклонений относительной спектральной чувствительности (далее - ОСЧ) поверяемого радиометра от стандартной, равной единице в пределах рабочего спектрального диапазона и нулю - вне рабочего диапазона. ОСЧ поверяемого радиометра сравнивают с известной спектральной чувствительностью эталонного приемника излучения, поверенного в ранге рабочего эталона по ГОСТ 8.552. Измерения относительной спектральной чувствительности поверяемого радиометра проводят с использованием источника излучения, монохроматора типа МДР, или аналогичного, комплекта светофильтров, а также фотодиодов типа ФД-288, или аналогичных, поверенных в ранге рабочего эталона ПИ. При определении погрешности измерений ОСЧ эталонный приемник излучения и поверяемый радиометр поочередно устанавливают за выходной щелью монохроматора таким образом, чтобы поток монохроматического излучения проходил в выходную диафрагму монохроматора. Показания эталонного приемника излучения и поверяемого радиометра регистрируют поочередно пять раз на каждой длине волны с шагом 5 нм в рабочем спектральном диапазоне. Затем за выходной щелью монохроматора устанавливают светофильтр и регистрируют показания эталонного приемника излучения и поверяемого радиометра , соответствующие рассеянному излучению в монохроматоре. Результат -го измерения ОСЧ поверяемого радиометра рассчитывают по известным значениям ОСЧ эталонного приемника излучения и отношению значений измеренных сигналов по формуле

. (1)

Для каждой длины волны определяют среднее значение ОСЧ . Оценку относительного СКО результатов измерений для независимых измерений определяют по формуле

. (2)

Граница относительной неисключенной систематической погрешности результата измерений ОСЧ определяется погрешностью РЭ ПИ в соответствии со свидетельством о поверке.

Относительное суммарное СКО результатов измерения ОСЧ определяют по формуле

. (3)

Погрешность спектральной коррекции поверяемого радиометра в процентах, вызванную отклонением относительной спектральной чувствительности от стандартной , постоянной в пределах рабочего спектрального диапазона и равной 0 вне диапазона, определяют по формуле

, (4)

где - относительная спектральная плотность энергетической освещенности контрольных источников излучения;

- относительная спектральная плотность энергетической освещенности стандартного источника излучения.

Для определения возможности применения поверяемого радиометра в соответствии с настоящим стандартом установлен перечень контрольных и стандартных источников излучения. Значения и приведены в таблицах 3-11.

Таблица 3 - Значения , отн. для стандартного источника излучения

Таблица 4 - Значения , отн. для контрольного источника излучения

Таблица 5 - Значения , отн. для контрольного источника излучения

Таблица 6 - Значения , отн. для стандартного источника излучения

Таблица 7 - Значения , отн. для контрольного источника излучения

Таблица 8 - Значения , отн. для контрольного источника излучения

Таблица 9 - Значения , отн. для стандартного источника излучения

Таблица 10 - Значения , отн. для контрольного источника излучения

Таблица 11 - Значения , отн. для контрольного источника излучения

8.3.2 Определение погрешности абсолютной чувствительности радиометра-гониометра

Эталонный и поверяемый радиометры поочередно устанавливают на одинаковом расстоянии от УФ-излучателя на основе светодиода и юстируют по углу для получения максимального сигнала. Показания эталонного радиометра и поверяемого радиометра регистрируют поочередно пять раз. Значение абсолютной чувствительности поверяемого радиометра рассчитывают по формуле

. (5)

Определяют среднее арифметическое значение абсолютной чувствительности поверяемого радиометра, суммарное СКО результата измерений с учетом погрешности эталонного радиометра по формулам (1)-(3).

Для измерения полного потока излучения необходимо установить радиометр перед излучателем на подвижное плечо гониометра, определить рабочий телесный угол с учетом расстояния от радиометра до излучателя и диаметра апертурной диафрагмы по формуле

. (6)

С использованием гониометра определяют зависимость показаний радиометра потока излучения от угла отклонения от геометрической оси излучателя с шагом 2,5°. Показания радиометра для каждого угла нормируют на показание радиометра , соответствующее максимуму углового распределения потока излучения. Поворачивают излучатель относительно геометрической оси на угол с шагом 2,5° и повторяют измерения. Рассчитывают угловую зависимость потока излучения (, ) и определяют полный поток излучения по формуле

. (7)

Определяют среднее арифметическое значение полного потока излучения и суммарное СКО результата измерений с учетом погрешности эталонного радиометра по формуле (3).

8.3.3 Определение погрешности, обусловленной отклонением коэффициента линейности от единицы

Коэффициент линейности определяют по отклонению значения чувствительности радиометра от постоянного значения в рабочем диапазоне измерений потока излучения с использованием эталонного радиометра. Эталонным и поверяемым радиометрами измеряют поток излучения источника, соответствующий нижней границе диапазона измерений потока, указанной в паспорте поверяемого радиометра. Измерения проводят пять раз. Определяют средние значения показаний эталонного радиометра и поверяемого радиометра , СКО , суммарное СКО результатов измерений и рассчитывают коэффициент линейности

(8)

и погрешность поверяемого радиометра , вызванную нелинейностью чувствительности поверяемого радиометра

. (9)

Увеличивают поток источника вдвое и регистрируют показания эталонного и поверяемого радиометров и определяют соответствующее значение погрешности . Измерения повторяют до достижения верхней границы диапазона измерений, указанной в паспорте поверяемого радиометра.

9 Обработка результатов измерений

Обработку результатов измерений характеристик радиометров и определение предела допускаемой погрешности результатов измерений потока излучения проводят в соответствии с ГОСТ 8.736*.

________________

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ Р 8.736. - .

9.1 Оценку относительного среднеквадратического отклонения результатов измерений для независимых измерений проводят по формуле (2).

9.2 Границу относительной неисключенной систематической погрешности определяют по формуле

, (10)

где - составляющие неисключенной систематической погрешности:

- погрешность спектральной коррекции;

- погрешность определения абсолютной чувствительности;

- погрешность, возникающая из-за отклонения коэффициента линейности от единицы.

9.3 Предел допускаемой погрешности радиометра для измерений потока излучения рассчитывают по формуле

, (11)

где - коэффициент, определяемый соотношением случайной и неисключенной систематической погрешностей.

В случае , случайной погрешностью по сравнению с систематической пренебрегают и принимают .

Результаты поверки радиометра считаются положительными, если предел допускаемой погрешности не превышает 10%.

10 Оформление результатов поверки

10.1 При положительных результатах оформляется свидетельство о поверке и радиометр допускают к применению в качестве средства измерений потока излучения полупроводниковых излучающих диодов.

10.2 При отрицательных результатах поверки свидетельство аннулируют и выдают извещение о непригодности.

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2019