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. ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
1.1. При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в табл.1.
Таблица 1
Обязательность проведения операции при | ||||
Наименование операций | Номер пункта стандарта | выпуске из производства | ремонте* | эксплуатации и хранении |
Внешний осмотр | 3.1 | Да | Да | Да |
Опробование | 3.2 | Да | Да | Да |
Определение временных параметров импульсов лазерного излучения | 3.3.1 | Да | Да | Да |
Определение относительного значения среднего квадратического отклонения фактических значений временных параметров импульсов лазерного излучения | 3.3.2 | Да | Да | Да |
Определение формы импульсов лазерного излучения | 3.3.3 | Да | Да | Да |
Определение максимального относительного значения среднего квадратического отклонения нормированного значения мощности импульса лазерного излучения | 3.3.4 | Да | Да | Да |
______________
* 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. - Примечание изготовителя базы данных.
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. - Примечание изготовителя базы данных.
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
Временной диапазон | Параметр | |
Наименование | Значение | |
I | Длительность фронта | (1-10)·10 |
II | (1-10)·10 | |
III | (1-10)·10 | |
I | Длительность импульса | (1-10)·10 |
II | (1-10)·10 | |
III | (1-10)·10 | |
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
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
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 поверки образцового средства измерений динамических параметров измерительных преобразователей импульсного лазерного излучения, принадлежащего...
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Обязательное
ПРОТОКОЛ N ______
поверки образцового средства измерений динамических параметров измерительных преобразователей импульсного лазерного излучения, принадлежащего | ||||||||||||||||
наименование организации | ||||||||||||||||
1. Тип ОСИ ДП | ||||||||||||||||
2. Предприятие-изготовитель | Год изготовления | |||||||||||||||
Порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя | ||||||||||||||||
3. ОСИ ДП поверено | 198 | г. | ||||||||||||||
4. Температура | К (°С), влажность | %, давление | ||||||||||||||
в помещении при поверке | кПа | |||||||||||||||
5. Результаты внешнего осмотра и опробования | ||||||||||||||||
6. Результаты определения временных параметров | ||||||||||||||||
Таблица 1
Наименование параметра | Значения, указанные в технической документации для временного диапазона | Значения, полученные при измерении для временного диапазона | |||||||
I | II | III | I | II | III | I | II | III | |
на длине волны 10,6 мкм | на длине волны 0,63 мкм | ||||||||
Длительность импульса лазерного излучения | (1-10)10 | (1-10)10 | (1-10)10 | ||||||
Длительность фронта импульса | (1-10)10 | (1-10)10 | (1-10)10 | ||||||
Длительность среза импульса | (1-2)10 | (1-2)10 | (1-2)10 | ||||||
СКО результата поверки ИСО ДП при воспроизведении временного параметра импульса лазерного излучения, %: | 6 | ||||||||
,
- СКО результата поверки рабочего эталона;
- максимальное значение из относительных средних квадратических отклонений временных параметров (
,
или 
)7. Результаты определения среднего квадратического отклонения 
результата поверки ОСИ ДП при воспроизведении функциональной зависимости относительного изменения мощности импульса лазерного излучения во времени.
Таблица 2
Наименование параметра | Значение для временного диапазона | |||||
I | II | III | I | II | III | |
на длине волны 0,63 мкм | на длине волны 10,6 мкм | |||||
СКО результата поверки ОСИ ДП при воспроиз ведении функциональной зависимости относительного изменения мощности импульса лазерного излучения во времени:
| ||||||
;
- максимальное СКО мощности 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
Временной диапазон | Номер точки отсчета | Нормированное значение мощности | СКО |
I | |||
II | |||
III |
Примечание. Составляют две таблицы: одну для длины волны 0,63 мкм, другую - 10,6 мкм.
9. Заключение по результатам поверки: | ||||||||||||
ОСИ ДП соответствует (не соответствует) требованиям настоящего стандарта | ||||||||||||
нужное подчеркнуть | ||||||||||||
Выдано свидетельство N | от " | " | 198 | г. | ||||||||
Подпись поверителя | ||||||||||||