Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений амплитуды ультразвукового смещения, колебательной скорости поверхности твердых сред и коэффициента электроакустического преобразования, ГЭТ 194-2022 (ФГУП "ВНИИФТРИ")

Общие сведения

УТВЕРЖДЕНА приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от «15» декабря 2022 г. 3188 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ АМПЛИТУДЫ УЛЬТРАЗВУКОВОГО СМЕЩЕНИЯ, КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СКОРОСТИ ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДЫХ СРЕД И КОЭФФИЦИЕНТА ЭЛЕКТРОАКУСТИЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

1. Область применения

1.1.Настоящая государственная поверочная схема распространяется на средства измерений амплитуды ультразвуко вого смещения, колебательной скорости п оверхности твердых сред и коэффициента электроакустического преобразования и устанавливает порядок передачи единиц амплитуды ультразвукового смещения, колебательной скорости поверхности твердых сред и коэффициента электроакустического преобразования от Го сударственного первичного эталона единиц амплитуды ультразвуко вого смещения, колебательной скорости поверхности твердых сред и коэффициента электроакустического преобразования ГЭТ 194-2022 с помощью рабочих эталонов – средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов передачи единиц величин. Для всех средств измерений допускается проводить поверку с помощью эталонов более высокой точности, чем предусмотрено настоящей поверочной схемой. Графическая часть государственной поверочной схемы представлена в приложении А.

2. Сокращения и обозначения

2.1.В настоящей государственной поверочной схеме применены следующие обозначения и сокращения: ГПЭ – Государственный первичный эталон. МСУП – Мера смещения ультразвуковая продольной волны. МСУР – Мера смещения ультразвуковая волны Рэлея. МСУС – Мера смещения ультразвуковая стержневая. ПФАП-П – Преобразователь-формирователь акустического поля продольной волны. ПФАП-Р – Преобразователь-формирователь акустического поля волны Рэлея. УАППА – Установка для аттестации приемных преобразователей акустической эмиссии. УПФАП – Установка для аттестации приемных преобразователей акустической эмиссии на базе ПФАП.

3. Государственный первичный эталон

3.1.В состав Государственного первичного эталона единиц амплитуды ультразвукового смещения, колебательной скорости поверхности твердых сред и коэффициента электроакустического преобразования ГЭТ 194-2022 входят:

3.1.1.Эталонная установка «Амплитуда» для измерений амплитуды ультразвукового смещения и колебательной ск орости поверхности твердых сред, включающая:

3.1.1.1.Оптическую бесконтактную интерферометрическую систему регистрации ультразвуковых колебаний, состоящую из: одномодового гелий-неонового лазера; двухлучевого лазерного интерферометра; оптического стола с виброакустической развязкой; фотоприемного модуля.

3.1.1.2.Контрольно-измерительную стойку с радиоэлектронной аппаратурой, состоящую из: калибратора переменного напряжения широкополосного; генератора сигналов специальной формы (два прибора); прибора для поверки аттенюаторов; вольтметра универсального цифрового (два прибора); селективного микровольтметра; частотомера электронно-счетного; микроамперметра; вольтметра универсального.

3.1.1.3.Осциллограф.

3.1.1.4.Эталонный электроакустический преобразователь.

3.1.1.5.Измеритель температуры и влажности окружающего воздуха.

3.1.1.6.Персональный компьютер с программным обеспечением.

3.1.1.7.Вспомогательные устройства и специальные сооружения.

3.1.2.Эталонная установка «Коэффициент» для измерений коэффициента электроакустического преобразования, включающая:

3.1.2.1.Интерферометрическую измерительную установку, состоящую из: лазера полупроводникового одночастотного одномодового; двухлучевого лазерного интерферометра; фотоприемного модуля; стола с виброакустической развязкой.

3.1.2.2.Измерительную стойку с радиоэлектронными приборами, состоящую из: калибратора переменного напряжения широкополосного; генератора сигналов специальной формы; прибора для поверки аттенюаторов; вольтметра универсального; анализатора спектра; магазина затуханий; аттенюатора ступенчатого.

3.1.2.3.Осциллограф цифровой запоминающий.

3.1.2.4.Эталонные электроакустические преобразователи (комплект: два преобразователя).

3.1.2.5.Измеритель температуры и влажности окружающего воздуха.

3.1.2.6.Персональный компьютер с программным обеспечением.

3.1.2.7.Вспомогательные устройства и специальные сооружения.

3.2.ГПЭ воспроизводит единицу амплитуды ультразвукового смещения поверхности твердых сред в диапазоне от 5 ∙ 10 -11 до 5 ∙ 10 -10 м (на дискретных частотах в диапазоне частот от 0,3 до 3 МГц) с относитель ным средним квадратическим отклонением результата измерений S0, не превышающим 5 ∙ 10-3 при 49 независимых наблюдениях, и доверительными границами относительной неисключенной сист ематической погрешност и 0Θ, не превышающей 0,9 · 10-2, при доверительной вероятности Р = 0,99. Стандартная неопределенность результатов измерений не превышает: по типу А, uA 0,5 ∙ 10-2; по типу В, uB 0,37 · 10-2; суммарная, uC 0,62 ∙ 10-2. Расширенная неопределенность результатов измерений при коэффициенте охвата k = 2 не превышает 1,24 ∙ 10-2.

3.3.ГПЭ воспроизводит единицу колебательной скорости поверхности твердых сред в диапазоне от 2 ∙ 10 -4 до 1 ∙ 10 -3 м/с (на дискретных частотах в диапазоне частот от 0,3 до 3 МГц) с относитель ным средним квадратическим отклонением результата измерений S0, не превышающим 5 ∙ 10-3 при 49 независимых наблюдениях, и доверительными границами относительной неисключенной систематической погрешност и 0Θ, не превышающей 0,9 · 10-2, при доверительной вероятности Р = 0,99. Стандартная неопределенность результатов измерений не превышает: по типу А, uA 0,5 ∙ 10-2; по типу В, uB 0,37 · 10-2; суммарная, uC 0,62 ∙ 10-2. Расширенная неопределенность результатов измерений при коэффициенте охвата k = 2 не превышает 1,24 ∙ 10-2.

3.4.ГПЭ воспроизводит единицу коэффициента электроакустического преобразования в диапазоне от 5 ∙ 10-11 до 5 ∙ 10-10 м/В (на дискретных частотах в диапазоне частот от 0,05 до 3 МГц) с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений S0, не превышающим 2,0 ∙ 10-2 при 36 независимых наблюдениях и доверительными границами относительной неисключенной систематической погрешност 0Θ, не превышающей 2,5 · 10-2, при доверительной вероятности Р = 0,99. Стандартная неопределенность результатов измерений не превышает: по типу А, uA 2,0∙10-2; по типу В, uB 1,0∙10-2; суммарная, uC 2,24∙10-2. Расширенная неопределенность результатов измерений при коэффициенте охвата k = 2 не превышает 4,48∙10-2.

3.5.ГПЭ применяют для передачи едини ц амплитуды ультразвуко вого смещения, колебательной скорости поверхности твердых сред и коэффициента электроакустического преобразования рабочим эталонам методом сличения с помощью компаратора.

4. Рабочие эталоны 1-го разряда

4.1.В качестве рабочих э талонов 1 -го разряда применяют эталонные бесконтактные установки для измерения амплитуды ультразвукового смещения, колебательной скорости поверхности твердых сред и коэффициента электроакустического преобразования на базе интерферометрических и емкостных методов приема ультразвуковых волн ( в том числе, установки лазерные интерферометрические, высокочастотные лазерные виброметры и др.) в диапазоне измерений от 2 ∙ 10-11 до 1 ∙ 10-9 м, от 2,5 ∙ 10-6 до 5,0 ∙ 10-2 м/с и от 2 ∙ 10-11 до 1 ∙ 10-9 м/В в диапазоне частот от 0,02 до 10,0 МГц.

4.2.Доверительные границы относительной погрешности δ 0, рабочих эталонов 1 -го разряда при доверительной вероятнос ти 0,95 составляют от 3 ∙ 10-2 до 1 ∙ 10-1 и от 5 · 10-2 до 1 · 10-1.

4.3.Рабочий эталон 1 -го разряда применяю т для передачи единиц амплитуды ультразвукового смещения, колебательной скорости поверхности твердых сред и коэффициента электроакустического преобразования рабочим эталонам 2 -го разряда и средствам измерений методом сличения с помощью компаратора и косвенных измерений.

4.4.Отношение доверительных границ погрешностей рабочих эталонов 1-го и 2 -го разрядов должно быть не более 0,33 (1:3). Отношение доверительных границ погрешности рабочего эталона 1-го разряда и предела допускаемой погрешности средства измерений должно быть не более 0,5 (1:2).

5. Рабочие эталоны 2-го разряда

5.1.В качестве рабочих эталонов 2-го разряда применяют: бесконтактные установки для измерения амплитуды ультразвукового смещения и колебательной скорости поверхности твердых сред на базе интерферометрических и емкостных методов приема ультразвуковых волн в диапазоне измерений от 2 ∙ 10-11 до 2 ∙ 10-8 м и от 2,5 ∙ 10-6 до 1 ∙ 10-1 м/с в диапазоне частот от 0,02 до 10,0 МГц; установки для измерения коэффициента электроакустического преобразования (например, УАППА, УПФАП и др.) в диапазоне измерений от 2 ∙ 10-11 до 2 ∙ 10-8 м/В в диапазоне частот от 0,02 до 2,0 МГц; меры амплитуд ультразвукового смещения, меры колебательной скорости поверхности твердых сред и меры коэффициента элект роакустического преобразования (например, ПФАП -П, ПФАП -Р, МСУС, МСУР, МСУП и др.) в диапазоне измерений от 1 ∙ 10-13 до 1 ∙ 10-8 м, от 1,5 ∙ 10-8 до 5 ∙ 10-1 м/с и от 2 ∙ 10-11 до 2 ∙ 10-8 м/В в диапазоне частот от 0,02 до 10,0 МГц;

5.2.Доверительные гра ницы относительной погрешности δ 0 рабочих эталонов 2-го разряда при доверительной вероятности 0,95 составляют от 1 ∙ 10-1 до 3 ∙ 10-1.

5.3.Рабочие эталоны 2 -го разряда применяют для передачи единиц амплитуды ультразвукового смещения, колебательной скорос ти поверхности твердых сред и коэффициента электроакустического преобразования средствам измерений методом сличения с помощью компаратора и методом косвенных измерений.

5.4.Отношение доверительных границ погрешности рабочего эталона 2-го разряда и предела допускаемой погрешности средства измерений должно быть не более 0,5 (1:2).

6. Средства измерений

6.1.В качестве средств измерений применяют бесконтактные приемные преобразователи, излучатели и калибраторы различного назначения на различные типы волн, установки для измерений амплитуды ультразвукового смещения и колебательной скорости поверхности твердых сред, акустико эмиссионную аппаратуру совместно с электроакустическими преобразователями, преобразователи акустической эмиссии.

6.2.Пределы допускаемой относительной погрешности Δ 0 средств измерений составляют от 1 ∙ 10-1 до 6 ∙ 10-1.