МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
(МГС)
INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND
CERTIFICATION
(ISC)
|
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ |
ГОСТ |
Государственная
система обеспечения
единства измерений
ГОСУДАРСТВЕННАЯ
ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА
ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ МАКСИМАЛЬНЫХ
ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ ИМПУЛЬСНЫХ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ
|
|
Москва Стандартинформ 2012 |
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП «ВНИИОФИ») Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 2 сентября 2011 г. № 47)
За принятие проголосовали:
|
Краткое наименование страны по MK (ИСО 3166) 004-97 |
Код страны по MK (ИСО 3166) 004-97 |
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
|
Азербайджан |
AZ |
Азстандарт |
|
Армения |
AM |
Минэкономики Республики Армения |
|
Казахстан |
KZ |
Госстандарт Республики Казахстан |
|
Кыргызстан |
KG |
Кыргызстандарт |
|
Молдова |
MD |
Молдова-Стандарт |
|
Российская Федерация |
RU |
Росстандарт |
|
Таджикистан |
TJ |
Таджикстандарт |
|
Узбекистан |
UZ |
Узстандарт |
|
Украина |
UA |
Госпотребстандарт Украины |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 г. № 897-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8.540-2011 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2013 г.
5 ВЗАМЕН ГОСТ 8.540-2006
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты».
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячно издаваемом информационном указателе «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
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Государственная система обеспечения единства измерений
ГОСУДАРСТВЕННАЯ
ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА
ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ МАКСИМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ НАПРЯЖЕННОСТЕЙ
ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ
State system for ensuring the uniformity of measurements. State
verification scheme for means of measuring the
maximum values of impulse electric and magnetic fields strengths
Дата введения - 2013-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему для средств измерений максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей [рисунок А.1 (приложение А)] и устанавливает порядок передачи единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического - вольт на метр (В/м) и магнитного - ампер на метр (А/м) полей от государственного первичного специального эталона единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей с помощью вторичных эталонов рабочим средствам измерений с указанием погрешностей, неопределенностей и основных методов поверки.
2 Государственный первичный специальный эталон
2.1 Государственный первичный специальный эталон единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей (далее - государственный первичный специальный эталон) включает в себя:
- полеобразующую систему ПС-1 типа ТЕМ-ячейки с двумя рабочими зонами в наносекундном диапазоне;
- полеобразующую систему ПС-2 типа ТЕМ-ячейки в субнаносекундном диапазоне;
- генератор однократных импульсов высокого напряжения экспоненциальной формы с источником питания Г-1;
- комплект генераторов периодических импульсов напряжения прямоугольной формы;
- компаратор максимального значения напряженности импульсного электрического поля экспоненциальной формы КЕ-1;
- компаратор максимального значения напряженности импульсного магнитного поля экспоненциальной формы КН-1;
- компаратор максимального значения напряженности импульсного электрического поля ступенчатой формы КЕ-2;
- систему стабилизации и управления;
- систему регистрации и обработки результатов измерений.
2.2 Диапазоны максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей, воспроизводимых государственным первичным специальным эталоном при импульсах экспоненциальной формы (однократный режим работы) с длительностью фронта импульса τф не более 8 ∙ 10-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и постоянной времени спада импульса τс на уровне 0,367 от максимального значения напряженности не менее 1,5 ∙ 10-4 с, составляют 1 ∙ 104 ... 2 ∙ 105 В/м и 25 ... 5 ∙ 102 А/м.
Диапазоны максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей, воспроизводимых государственным первичным специальным эталоном при импульсах ступенчатой формы (однократный или периодический режим работы) с длительностью импульса τи от 1 ∙ 10-8 до 1 ∙ 10-7 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности, составляют:
от 20 до 1 ∙ 105 В/м и от 5 ∙ 10-2 до 250 А/м - при длительности фронта импульса τф между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности не более 1,0 ∙ 10-9 с;
от 1,3 ∙ 102 до 6,5 ∙ 103 В/м и от 35 ∙ 10-2 до 17 А/м - при длительности фронта импульса τф между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности не более 0,5 ∙ 10-9 с;
от 20,0 до 1,3 ∙ 102 В/м и от 5 ∙ 10-2 до 35 ∙ 10-2 А/м - при длительности фронта импульса τф между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности не более 0,3 ∙ 10-9 с.
2.3 Государственный первичный специальный эталон обеспечивает воспроизведение единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей со средним квадратическим отклонением результатов измерений So, не превышающим 0,4 ∙ 10-2 при импульсах экспоненциальной и ступенчатой формы при 10 независимых наблюдениях.
Границы неисключенных систематических погрешностей для максимальных значений напряженностей импульсных электрического ΘоЕ и магнитного ΘоН полей не превышают:
а) при импульсах экспоненциальной формы:
1 ∙ 10-2 - для максимальных значений напряженности импульсного электрического поля,
2 ∙ 10-2 - для максимальных значений напряженности импульсного магнитного поля;
б) при импульсах ступенчатой формы:
3 ∙ 10-2 - для максимальных значений напряженности импульсного электрического поля от 20,0 до 2,6 ∙ 102 В/м,
5 ∙ 10-2 - для максимальных значений напряженности импульсного электрического поля от 2,6 ∙ 102 до 1,0 ∙ 105 В/м,
4 ∙ 10-2 - для максимальных значений напряженности импульсного магнитного поля от 5 ∙ 10-2 до 70 ∙ 10-2 А/м,
6 ∙ 10-2 - для максимальных значений напряженности импульсного магнитного поля от 70 ∙ 10-2 до 250 А/м.
Расширенные неопределенности для максимальных значений напряженностей импульсных электрического UpЕ и магнитного UpH полей составляют:
а) при импульсах экспоненциальной формы:
1 ∙ 10-2 - для максимального значения напряженности импульсного электрического поля,
1,5 ∙ 10-2 - для максимального значения напряженности импульсного магнитного поля;
б) при импульсах ступенчатой формы:
2 ∙ 10-2 - для максимальных значений напряженности импульсного электрического поля от 20,0 до 2,6 ∙ 102 В/м,
3,5 ∙ 10-2 - для максимальных значений напряженности импульсного электрического поля от 2,6 ∙ 102 до 1,0 ∙ 105 В/м,
3 ∙ 10-2 - для максимальных значений напряженности импульсного магнитного поля от 5 ∙ 10-2 до 70 ∙ 10-2 А/м,
4,5 ∙ 10-2 - для максимальных значений напряженности импульсного магнитного поля от 70 ∙ 10-2 до 250 А/м.
Нестабильность v государственного первичного специального эталона за год составляет 2 ∙ 10-3.
2.4 Государственный первичный специальный эталон применяют для передачи единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей вторичным эталонам непосредственным сличением и методом прямых измерений и рабочим средствам измерений методом прямых измерений. Расширенные неопределенности передачи единиц Upo при доверительной вероятности 0,95 и коэффициенте охвата κ = 1,65 составляют от 1 ∙ 10-2 до 3 ∙ 10-2, относительные погрешности δεo при доверительной вероятности 0,95 составляют от 1 ∙ 10-2 до 4 ∙ 10-2.
3 Вторичные эталоны
3.1 В качестве вторичных эталонов единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей используют:
а) меры максимальных значений напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1 ∙ 102 до 5 ∙ 105 В/м с длительностью фронта импульсов τф от 0,5 ∙ 10-6 до 5,0 ∙ 10-6 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью импульсов τи от 1 ∙ 10-3 до 1 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
б) меры максимальных значений напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1 ∙ 102 до 5 ∙ 105 В/м с длительностью фронта импульсов τф от 1 ∙ 10-10 до 1 ∙ 10-7 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью импульсов τи от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-3 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
в) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1 ∙ 102 до 5 ∙ 105 В/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-7 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-8 до 1 ∙ 10-3 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
г) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1 ∙ 102 до 5 ∙ 105 В/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-10 до 1 ∙ 10-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-7 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
д) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1 до 5 ∙ 105 В/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 0,8 ∙ 10-10 до 5 ∙ 10-10 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-10 до 1 ∙ 10-9 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
е) меры максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей в диапазонах: от 1 до 1 ∙ 104 В/м и от 2,6 ∙ 10-3 до 26 А/м с длительностью фронта импульсов τф от 0,8 ∙ 10-10 до 5 ∙ 10-10 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью импульсов τи от 1 ∙ 10-10 до 1 ∙ 10-9 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
ж) меры максимального значения напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 0,25 до 1,0 ∙ 103 А/м с длительностью фронта импульсов τф от 0,5 ∙ 10-6 до 5,0 ∙ 10-6 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью импульсов τи от 1 ∙ 10-3 до 1 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
и) меры максимального значения напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 0,25 до 1,0 ∙ 103 А/м с длительностью фронта импульсов τф от 1 ∙ 10-10 до 1 ∙ 10-7 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью импульсов τи от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-3 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
к) измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 0,25 до 1,0 ∙ 103 А/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-7 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-8 до 1 ∙ 10-3 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
л) измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 0,25 до 1,0 ∙ 103 А/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-10 до 1 ∙ 10-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-7 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности.
3.2 Расширенные неопределенности вторичных эталонов Up при доверительной вероятности 0,95 и коэффициенте охвата κ = 1,65 составляют от 2 ∙ 10-2 до 6 ∙ 10-2, относительные погрешности δo при доверительной вероятности 0,95 составляют от 3 ∙ 10-2 до 8 ∙ 10-2.
3.3 Вторичные эталоны применяют для передачи единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей рабочим средствам измерений методом прямых измерений и сличением с помощью компаратора. Расширенные неопределенности Upo передачи единиц при доверительной вероятности 0,95 и коэффициенте охвата κ = 1,65 составляют от 1,5 ∙ 10-2 до 7 ∙ 10-2, относительные погрешности δεo при доверительной вероятности 0,95 составляют от 2 ∙ 10-2 до 10 ∙ 10-2.
4 Рабочие средства измерений
4.1 В качестве рабочих средств измерений используют:
а) высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 10 до 5 ∙ 105 В/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 5 ∙ 10-11 до 1 ∙ 10-6 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-3 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
б) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 10 до 5 ∙ 105 В/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-6 до 1 ∙ 10-7 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-3 до 1 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
в) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 10 до 5 ∙ 105 В/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-7 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-6 до 1 ∙ 10-2 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
г) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 10 до 5 ∙ 105 В/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-10 до 1 ∙ 10-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-7 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
д) измерительные преобразователи напряженности импульсного электрического поля в диапазоне от 1 до 5 ∙ 105 В/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 5 ∙ 10-11 до 10 ∙ 10-11 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-10 до 1 ∙ 10-9 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
е) измерительные преобразователи максимального значения напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 0,25 до 1,5 ∙ 103 А/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-6 до 1 ∙ 10-7 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-3 до 1 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
ж) измерительные преобразователи максимального значения напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 0,25 до 1,5 ∙ 103 А/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-7 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-6 до 1 ∙ 10-2 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
и) измерительные преобразователи максимального значения напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 0,25 до 1,5 ∙ 103 А/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-10 до 1 ∙ 10-9 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-7 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности;
к) высокоточные измерительные преобразователи напряженности импульсного магнитного поля в диапазоне от 0,25 до 1,5 ∙ 103 А/м с временем нарастания переходной характеристики τн от 1 ∙ 10-10 до 1 ∙ 10-6 с между уровнями 0,1 и 0,9 от максимального значения напряженности и длительностью переходной характеристики τпх от 1 ∙ 10-9 до 1 ∙ 10-3 с на уровне 0,5 от максимального значения напряженности.
4.2 Расширенные неопределенности рабочих средств измерений Up при доверительной вероятности 0,95 и коэффициенте охвата κ = 1,65 составляют от 5 ∙ 10-2 до 15 ∙ 10-2, относительные погрешности рабочих средств измерений δ0 при доверительной вероятности 0,95 составляют от 7 ∙ 10-2 до 20 ∙ 10-2.
Ключевые слова: государственный специальный эталон, рабочий эталон, рабочее средство измерений
Приложение А
(обязательное)
Обозначения:
τф - длительность фронта импульса между уровнями 0,1 - 0,9; τи - длительность импульса на уровне 0,5; τн - время нарастания переходной характеристики между уровнями 0,1 - 0,9; τпх - длительность переходной характеристики на уровне 0,5; τс - постоянная времени спада на уровне 0,367; v - нестабильность за год; So - среднее квадратическое отклонение; UpE, UpH - расширенные неопределенности для значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей соответственно; ΘоЕ, ΘоН - неисключенные систематические погрешности для значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей соответственно; Upo - расширенная неопределенность передачи единиц; Up - расширенная неопределенность средства измерений; δεo - погрешность передачи единиц; δo - погрешность средства измерений
Рисунок А.1