Государственная система обеспечения единства измерений

НАГРУЗКИ КОАКСИАЛЬНЫЕ

Методика поверки

И здание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Федеральным государственным унитарным предприятием -Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии» (ФГУП СНИИМ)

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 26 марта 2003 г. N? 95-ст

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов. 2003

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издании без разрешения Госстандарта России

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

I'ocyviapci венная система обеспечения е.шмона измерений НАГРУЗКИ КОАКСИАЛ Ы1 Ы Е

Me кийка поверки

Slate system of ensuring the uniformity of measurements. Coaxial loads. Methods of verification

Лата ыимемня 2003 -11—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на коаксиальные нагрузки (далее — нагрузки) с соединителями типов II. III. VIII. IX по ГОСТ 13317. я&зямшимися оконечными свсрхвысокочастотными (СВЧ) элементами с нормируемыми метрологическими характеристиками или мерами коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН). фазы коэффициента отражения (КО), волнового сопротивлении (ВС), выпускаемые как самостоятельные измерительные приборы или как входящие в комплект других приборов, и устанавливает методику первичной и периодической поверок.

Мсжповсрочный интервал устанавливают в нормативном документе на методику поверки нагрузки конкретного типа.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 868-82 Нутромеры индикаторные с пеной деления 0.01 мм. Технические условия ГОСТ 4381-87 Микрометры рычажные. Общие технические условия ГОСТ 6507-90 Микрометры. Технические условия ГОСТ 7470-92 Глубиномеры микрометрические. Технические условия ГОСТ 10197-70 Стойки и штативы для измерительных головок. Технические условия ГОСТ 11098-75 Скобы с отсчстным устройством. Технические условия ГОСТ 13317-89 Элементы соединения СВЧ трактов ралиоизмсритсльных приборов. Присоедини тел ьн ыс ра змср ы

ГОСТ 14014-91 Приборы и преобразователи измерительные цифровые напряжения, тока, сопротиалсния. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 14864-78 Пробки пневматические язя отверстий диаметром от 3 до 160 мм. Технические условия

ГОСТ 14865-78 Колька установочные к приборам для измерений диаметров отверстии. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

3 Определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    решегивная нагружа: Нагрузка, поглощение СВЧ энергии в которой происходит в основном на резисторе.

3.2    квазисосролоточснная нагружа: Нагрузка. КСВН и фаза КО которой в диапазоне частот от 0 до f_n имеют близкий к линейному характер частотной зависимости (линейный — в пределах погрешности измерений), где/_в — верхняя частота квазисосредоточснности.

И здание официальное

3.3 нагрузка с расчетными параметрами: Нагрузка, основные параметры котором (КСВН. фаза КО. ВС) определяют косвенным метолом через измерение геометрических размеров коаксиальных волноводов (см. приложение Л).

Примечания

1    Нагрузка с расчетными параметрами с выдвижным внутренним проводником — это нагрузка с расчетными параметрами, для удобства подсоединения которой к прибору конструктивно предусмотрено выдвижение внутреннего проводника.

2    Определение по 3.3. приведенное в настоящем стандарте, нс распространяется на нагрузки с выдвижным внутренним проводником, имеющие возможность установления присоединительного размера таким, каким он был у нагрузки до выдвижения внутреннего проводника. Такие нагрузки в настоящем стандарте считаются нагрузками с фиксированным внутренним проводником.

4 Операции поверки

4.1 При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице I.

5 Средства поверки

5.1    При проведении поверки применяют следующие средства поверки:

5.1.1    Универсальные и специализированные средства измерений геометрических размеров, обеспечивающие необходимую точность измерений для конкретных типов нагру зок:

-    комплекты для измерений соединителей коаксиальных типов КИСК-16, КИСК-7. КИСК-3.5 (погрешность — в пределах от ± 0.006 мм до ± 0.05 мм в зависимости от измеряемой величины);

-    длинномер пневматический высокого давления ротамстричсского типа с пневматическими пробками по ГОСТ 14X64 и установочными кольцами к ним по ГОСТ I4S65 (погрешность—в пределах от ± 0.001 мм ло ± 0.01 мм в зависимости от измеряемой величины);

-    скоба рычажная типа СР-25 по ГОСТ 11098 (погрешность — в пределах ± 0.002 мм);

-    глубиномер микрометрический типов ГМ-100. ГМ-150 по ГОСТ 7470 (погрешность — в пределах ± 0.002 мм);

-    нутромер индикаторный типа НИ-50А по ГОСТ 868 (погрешность — в пределах ± 0.002 мм);

-    микрометр гладкий типов М К-102-0, VI К-102-1 по ГОСТ 6507 (погрешность — в пределах ± 0.002 мм);

ГОСТ I» 8.597-2003

-    микрометр типа МР но ГОСТ 4381 (погрешность — в пределах ± 0.003 мм);

-    стойка для измерительных головок типа С-11 но ГОСТ 10197 с индикатором часового типа (погрешность — в пределах ± 0.01 мм);

-    стержень специальный ятя индикатора (в соответствии с рисунком Б. I приложения Б).

5.1.2    Измерители модуля и комплексного КО. обеспечивающие необходимую точность измерений КСВН и фазы КО по |1| метолом прямых измерений и (или) сличением при помощи компаратора:

-    государственный эталон единицы волнового сопротивления (ГЭТ 75);

-    вторичные и рабочие эталоны 1*го разряда (рабочие эталоны и образцовые средства измерений I-го разряда).

5.1.3    Измерители модуля и комплексного КО (далее — измерители КО) с разрешающей способностью по КСВН. равной единице в третьем знаке после запятой, и погрешностью в пределах ±15% на уровне КСВН 1.1 (например измерители КО типов 1*2-83. 1*2-104. 1*2-105. 1*2-108. 1*2-109. P2-I25. P2-1.30. Р4-53. РК4-55).

5.1.4    Измерители сопротивления постоянному току по ГОСТ 14014 в диапазоне измерений от 10 до 300 Ом с погрешностью в пределах ± 0.5 % (например вольтметры цифровые типов В7-38 - В7-40).

5.2    Средства измерений, применяемые при поверке, должны иметь свидетельство о поверке.

5.3    Допускается применение других средств поверки, имеющих метрологические характеристики не хуже приведенных.

6    Условия поверки и подготовка к ней

6.1    Поверку проводят при следующих условиях:

-    температура окружающего воздуха (20 ± 5) *С;

-    относительная влажность воздуха (65 ± 15) %:

-    атмосферное давление (100 ± 4) кПа |(750 ± 30) мм рг. ст.|.

6.2    Перед проведением поверки нагрузку выдерживают в условиях, указанных в 6.1. не менее

I ч.

6.3    Подготовка к поверке средств поверки — в соответствии с требованиями эксплуатационных документов на них.

6.4    Соединитель нагрузки (при первичной и периодической поверках) и токовслушис поверхности нагрузок с расчетными параметрами (при первичной поверке) протирают спиртом-ректификатом по ГОСТ 18300.

7    Проведение поверки

7.1    Внешний осмотр

7.1.1    При внешнем осмотре устанавливают соответствие нагрузки следующим требованиям:

-    при первичной поверке проверяют наличие:

•    паспорта или других документов (далее — паспорт), регламентирующих технические характеристики нагрузки,

•    конструкторской документации, содержащей сведения о допусках на диаметры проводников коаксиального волновода нагрузки с расчетными параметрами;

-    при периодической поверке проверяют наличие паспорта и свидетельства о предыдущей поверке нагрузки;

-    при первичной и периодической поверках проверяют также:

•    наличие и четкость надписей на шкале положения подвижного поглошаюшего или отражающего элемента (далее — поглотитель), если это предусмотрено конструкцией нагрузки, и маркировку.

•    отсутствие у нагрузки механических повреждений (вмятин, забоин, отслаивания покрытия и г. л.) и заусениц на контактных и токонесущих поверхностях.

•    резьбу элементов соединения нагрузки, которая должна обеспечивать свободное наворачи-ванис накидной гайки.

7.1.2    Нагрузку, не удовлетворяющую требованиям 7.1.1. бракуют и дальнейшую поверку не проводят.

7.1.3    Для нагрузок с расчетными параметрами проверяют перемещение поглотителя в продоль-

3

ном направлении. Механизм перемещения нагрузки должен обеспечивать свободный, плавный ход поглотителя в заданных пределах.

Пределы перемещения в миллиметрах должны составлять нс менее НЮ//, где /— нижняя рабочая частота нагрузки в гигагерцах. При вертикальном положении нагрузки нс должно быть самопроизвольного перемещения поглотителя.

7.1.4 Нагрузку, нс удовлетворяющую требованиям 7.1.3. бракуют и дальнейшую поверку не проводят.

7.2 Проверка основных присоединиic.ii.hm\ размеров элементов соединении нагруюк

7.2.1 При первичной поверке проверке подлежат размеры по ГОСТ 13317. указанные в таблице 2 для следующих типов соединителей.

7.2.2    При первичной поверке проверку проводят как в деталях, гак и в сборке. Обязательной проверке в сборке подлежат присоединительные размеры А (/!,) и © К (см. таблицу 2).

7.2.3    При периодической поверке проверяют присоединительный размер А (Л,) (ем. таблицу 2).

7.2.4    Для нагрузок с расчетными параметрами с фиксированным внутренним проводником значение отличия присоединительного размера соединителя А от размера, определяю! нс го плоскость отсчета фазы КО. — Д, определяют как разностьg = А — Д, (см. таблицу 2). При первичной поверке значение я указывают в паспорте или свидетельстве о поверке.

7.2.5    Проверку основных размеров элементов соединения проводят универсальным инструментом для измерений линейных размеров (нутромером, микрометром, индикатором часового типа) или специализированным (комплектным) инструментом типов КИСК-16. КИСК-7. КИСК-3.5. Дзя

4

ГОСТ Р 8.597-2003

проверки присоединительных размеров по 7.2.2. 7.2.3 при помоши индикаторов часового типа используют специальный стержень, приведенный в приложении Ь.

7.2.6    Нагрузку, нс удовлетворяющую требованиям 7.2.1. бракуют и дальнейшую поверку не проводят.

7.2.7    Для нагрузок с расчетными параметрами с выдвижным внутренним проводником, имеющими возможность установления заданного присоединительного размера, проверяют возможность выставления присоединительного размера А по таблице 2.

7.2.8    Нагрузку, у которой значение выставленного размера Л нс соответствует требованиям таблицы 2. бракуют и дальнейшую поверку не проводят.

7.3 Определение метрологических характеристик

7.3.1    Определение сопротивления резистивных нагрузок постоянному току, условных значений КСВН и фазы КО нагрузок на постоянном токе

7.3.1.1    Нагрузку подключают к входу измерителя сопротивления постоянному току и измеряют значение сопротивления постоянному току нагрузки.

Вычисляют условное значение КСВН резистивной нагрузки А^, на постоянном токе по формуле

Л',, - R/Z. — для R 2 7. (I)

иди

А,» = 7/R — лтя R<> 7.

где R — сопротнатсние постоянному току:

7 — номинальное значение волнового сопротиатения коаксиального волновода. Принимают значение фазы КО резистивной нагрузки «а,, рассчитанное по формуле

% ■ 0 — дтя RZ 7

или

% = я — для R

7.3.1.2    Нагрузку признают годной, если действительное значение нагрузки /ц, не превышает значений КСВН. установленных в паспорте на нее.

В противном случае нагрузку бракуют и дальнейшую поверку не проводят.

7.3.2    Определение КСВН и фазы КС) резистивных нагрузок

7.3.2.1    КСВН и «|»;»зу КО резистивной нагрузки определяют на частотах, указанных в паспорте на резистивную нагрузку, или на частотах, кратных I ГГи. Дополнительно КСВН и фаза КО резистивной нагрузки могут быть определены на частотах, указанных потребителем.

7.3.2.2    КСВН и фазу КО резистивной нагрузки определяют при четырех подключениях нагрузки, каждый раз поворачивая ее вокруг своей продольной оси примерно на 90*. За действительное значение КСВН и фазы КО резистивной нагрузки принимают среднеарифметическое полученных значений.

7.3.2.3    Нагрузку признают годной, если:

-    действительное значение КСВН резистивной нагрузки нс превышает значений, установленных в паспорте на нее;

-    наибольшее различие между значением КСВН или фазы КО резистивной нагрузки при различных подключениях ее не превышает 0.7 требуемой погрешности определения КСВН и фазы КО резистивной нагрузки.

В противном случае нагрузку бракуют и дальнейшую поверку не проводят.

7.3.2.4    При выполнении требований 7.3.2.3 погрешности определения КСВН и фазы КО резистивной нагрузки приписывают значение погрешности средства поверки.

7.3.2.5    Определение КСВН и фазы КО резистивных нагрузок в пределах их квазисосрсдото-чснности

7.3.2.5.1 Значение КСВН и фазу КО резистивной нагрузки на частоте/в диапазоне частот от 0 до f_n определяют по формулам:

(3)

5

ГОСТ Р Н.597—2003

минус 0.07 (тип II Розетка); минус 0.13 (тип II Вилка); минус 0.08 (тип III Розетка); минус 0.09 (тип III Вилка); минус 0.10 (тип IX).

Номинальные значения диаметров проводников нагрузки с различными соединителями при-вслсны в таблице 3.

Табл и и а 3

Номинальные значения и длины фазоелвигаюшего участка приведены н паспорте нагрузки или указаны на нагрузке. Для нагрузки с соединителем типа II вместо измеренного значении ятя фазоелвигаюшего участка Ц принимают значение (/^ — 1.16). В случае, если номинальное значение фазоелвигаюшего участка не указано, его измеряют штангенциркулем с погрешностью ± 0.1 мм.

Численные значения коэффициентов М,. М, яти рапичных значении A'_rt приведены в таблице 4.

Табл и и а 4

Ф =180 - 2.402 Д+ /V, /А, -    -    А,)/А>    -    (d-d/)/d/l sin 2.4Д₀ -

- ЛГ,А, -2.4ft-fill - (Л*+ |/л£- I) cos 2А/Ц\/я.    (6)

глс >V,.    /V,    —    коэффициенты,    зависящие    от    Aj_l0;

И — коэффициент, принятым равным 0.2; 0.8; 0.8 лля нагрузок с соединителями типов II. Ill и IX соответственно.

7

Численные значения коэффициентов /V,. /V,. /V, привслсны в таблице 5. Табли на 5

Для нагрузок с соединителем типа II вместо измеренного значения ллины фазоелвигаюшего участка I. принимают значение (/. — 1.16).

7.3.3.4    При выполнении требований 7.3.3.3.1—7.3.3.3.3 погрешности опрслслсния фазы КО приписывают значение погрешности, указанной в паспорте на нагрузку.

При необходимости погрешность опрслслсния фазы КО можно оценить в соответствии с приложением Г.

7.3.3.5    Определение ВС (для мер ВС)

7.3.3.5.1    И змеряют диаметры внутреннего d (</ и г/, для меры ВС со ступенчатым изменением внутреннего проводника) и внешнего D проводников, как указано в 7.3.3.1.1—7.3.3.1.3.

7.3.3.5.2    ВС нагрузки с переменной фазой КО (согласованной или короткозамкнутой) Z определяют по формуле

Z= 59,951п(Д/</).    (7)

ВС нагрузки Zco ступенчатым изменением внутреннего проводника на участках с диаметрами d и d_] определяют по формуле

Z = 59.951п( D/d)

или

Z, = 59.951п(/>/</,).

7.3.3.6 Определение погрешности измерений ВС (для мер ВС)

7.3.3.6.1 Погрешность измерений ВС — AZ или &Z и AZ, определяют на участке диаметром d или участках с диаметрами d и </, по формуле

SZ=Z—Zb    (9)

или

&Z\ — Z, Z,₀.

где Z. Z, — определяют по формулам (7). (8):

ZZ₎₀ — номинальные значения ВС на участке с диаметром d или участках с диаметрами d и </,.

7.3.3.6.2 Нагрузку, погрешность измерений ВС которой превышает значение погрешности, указанное в ее паспорте, бракуют и дальнейшую поверку не проводят.

7.3.4 Определение КСВН поглотителя нагрузок с расчетными параметрами

7.3.4.1    КСВН поглотителя А', ,, определяют на верхней и нижней частоте рабочего диапазона частот нагрузки при помоши измерителя КО в режиме измерений КСВН.

7.3.4.2    Измеряют все /'-с максимальные K_uimax и минимальные значения при помоши измерителя КО. переметая поглотитель из одного крайнего положения в другое.

7.3.4.3    Определяют ряд К_и1 по каждым двум, рядом находящимся значениям А'_|(тах и A'_l/min по формуле

■ <¹⁰>