Утверждающий документ
Приказ Росстандарта № 1489
21 июля 2023 г.
УТВЕРЖДЕНА приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от «21» июля 2023 г. № 1489 ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ КОМПЛЕКСНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ В ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ ОТ 0,1 ДО 178,4 ГГц 1. Область применения 1.1. Государственная поверочная схема для средств измерений комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 0,1 до 178,4 ГГц (далее – ГПС) распространяется на средства измерений комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 0,1 до 178,4 ГГц и устанавливает назначение государственного первичного эталона единиц комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 0,1 до 178,4 ГГц (далее – ГПЭ), комплекс технических средств, входящих в его состав, основные метрологические характеристики и порядок передачи единиц комплексной диэлектрической проницаемости от ГПЭ с помощью рабочих эталонов средствам измерений с указанием погрешностей, неопределенностей и методов передачи. 1.2. Графическая часть ГПС представлена в приложении А к ГПС. 2. Государственный первичный эталон 2.1. ГПЭ предназначен для воспроизведения и хранения единиц комплексной диэлектрической проницаемости (относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь ) и передачи их с помощью рабочих эталонов методом прямых измерений средствам измерений, применяемым с целью обеспечения единства измерений диэлектрических параметров материалов. 2.2. ГПЭ состоит из комплекса следующих технических средств: 2.2.1 эталонная установка для воспроизведения, хранения и передачи единиц относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 0,1 до 4 ГГц, включающая в себя измеритель модуля коэффициента передачи и отражения, векторный анализатор цепей и набор измерительных резонаторов; 2.2.2 эталонная установка для воспроизведения, хранения и передачи единиц относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц, включающая в себя анализатор цепей скалярный и набор измерительных резонаторов; 2.2.3 эталонная установка для воспроизведения, хранения и передачи единиц относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 18 до 40 ГГц, включающая в себя анализатор цепей скалярный и набор измерительных резонаторов; 2.2.4 эталонная установка для воспроизведения, хранения и передачи единиц относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 37,5 до 53,57 ГГц, включающая в себя измеритель модуля коэффициента передачи и отражения, элементы СВЧ тракта, умножитель частоты и набор измерительных резонаторов; 2.2.5 эталонная установка для воспроизведения, хранения и передачи единиц относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 53,57 до 78,33 ГГц, включающая в себя измеритель модуля коэффициента передачи и отражения, элементы СВЧ тракта, умножитель частоты и набор измерительных резонаторов; 2.2.6 эталонная установка для воспроизведения, хранения и передачи единиц относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 78,33 до 118,1 ГГц, включающая в себя измеритель модуля коэффициента передачи и отражения, элементы СВЧ тракта, поляризационный аттенюатор, умножитель частоты и открытый двухзеркальный резонатор; 2.2.7 эталонная установка для воспроизведения, хранения и передачи единиц относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 118,1 до 178,4 ГГц, включающая в себя измеритель модуля коэффициента передачи и отражения, элементы СВЧ тракта, поляризационный аттенюатор, умножитель частоты и открытый двухзеркальный резонатор; 2.2.8 комплект оборудования для воспроизведения единиц относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в интервале температур от 77 до 373 К; 2.2.9 эталонные меры относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь, являющиеся возобновляемой частью эталона; 2.2.10 средства измерений линейных размеров. 2.3. Диапазон значений относительной диэлектрической проницаемости , воспроизводимых ГПЭ в дискретных точках диапазона, составляет: 1) от 1,2 до 20 в диапазоне частот от 0,1 до 4 ГГц; 2) от 1,2 до 500 в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц; 3) от 1,2 до 130 в диапазоне частот от 18 до 78,33 ГГц; 4) от 1,2 до 40 в диапазоне частот от 78,33 до 178,4 ГГц. 2.4. Диапазон значений тангенса угла диэлектрических потерь tg, воспроизводимых ГПЭ в дискретных точках диапазона, составляет: 1) от 5∙10-5 до 1∙10-2 в диапазоне частот от 0,1 до 1 ГГц; 2) от 1∙10-8 до 1∙10-1 в диапазоне частот от 1 до 18 ГГц; 3) от 110-5 до 510-3 в диапазоне частот от 18 до 78,33 ГГц; 4) от 1∙10-4 до 1∙10-2 в диапазоне частот от 78,33 до 178,4 ГГц. 2.5. ГПЭ обеспечивает воспроизведение и передачу единиц ы относительной диэлектрической проницаемости в зависимости от номинального значения единицы и частоты: 1) со средним квадратическим отклонением результата измерений 0S (при одиннадцати независимых измерениях) от 510-5 до 310-3; 2) неисключенной систематической погрешностью 0 (при доверительной вероятности P=0,99) от 110-4 до 110-2; 3) стандартной неопределённостью, оцениваемой по типу А, UAo (при одиннадцати независимых измерениях) от 510-5 до 310-3; 4) стандартной неопределённостью, оцениваемой по типу В, UBo от 410-5 до 410-3. 2.6. ГПЭ обеспечивает воспроизведение и передачу единицы тангенса угла диэлектрических потерь tg в зависимости от номинального значения единицы и диапазона частот: 1) со средним квадратическим отклонением результата измерений 0S (при одиннадцати независимых измерениях) от 110-2 до 510-2; 2) неисключенной систематической погрешностью 0 (при доверительной вероятности P=0,99) от 110-2 до 210-1; 3) относительной стандартной неопределённостью, оцениваемой по типу А, UAo (при одиннадцати независимых измерениях) от 110-2 до 510-2; 4) относительной стандартной неопределённостью, оцениваемой по типу В, UВo от 410-3 до 110-1. 2.7. Для обеспечения воспроизведения единиц относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь с указанной точностью должны быть соблюдены правила содержания и применения ГПЭ, утвержденные в установленном порядке руководителем государственного научного метрологического института, содержащего и применяющего ГПЭ. 2.8. ГПЭ применяют для передачи единиц относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь рабочим эталонам 1-го разряда методом прямых измерений. Соотношение доверительных границ относительных погрешностей должно быть не более 1/ 1,3 по относительной диэлектрической проницаемости и не более 1/1 по тангенсу угла диэлектрических потерь. 3. Рабочие эталоны 3.1. Рабочие эталоны 1-го разряда 3.1.1. В качестве рабочих эталонов 1-го разряда используют: 1) меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 0,1 до 18 ГГц со значениями относительной диэлектрической проницаемости от 1,2 до 500 и тангенса угла диэлектрических потерь от 110-5 до 110-1; 2) меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 18 до 78,33 ГГц со значениями относительной диэлектрической проницаемости от 1,2 до 130 и тангенса угла диэлектрических потерь от 110-5 до 510-3; 3) меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрическо й проницаемости в диапазоне частот от 78,33 до 178,4 ГГц со значениями относительной диэлектрической проницаемости от 1,2 до 40 и тангенса у гла диэлектрических потерь от 110-4 до 110-2; 4) рабочие эталоны комплексной диэлектрической проницаемости тонколистовых материалов в диапазоне частот от 4 до 18 ГГц со значениями относительной диэлектрической проницаемости от 2 до 20 и тангенса угла диэлектрических потерь от 310-5 до 110-2; 5) рабочие эталоны комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 4 до 18 ГГц при температурах от 77 до 673 К со значениями относительной диэлектрической проницаемости от 2 до 100 и тангенса угла диэлектрических потерь от 110-8 до 110-2. 3.1.2. Относительная доверительная погрешность 0 рабочих эталонов 1-го разряда (при доверительной вероятности 0,95) составляет: 1) мер (стандартных образцов) комплексной диэлектрической проницаемости от 0,2 % до 2,0 % для относительной диэлектрической проницаемости и от 5 % до 30 % для тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 0,1 до 18 ГГц; 2) мер (стандартных образцов) комплексной диэлектрической проницаемости от 0,2 % до 2,0 % для относительной диэлектрической проницаемости и от 5 % до 30 % для тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 18 до 78,33 ГГц; 3) мер (стандартных образцов) комплексной диэлектрической проницаемости от 0,2 % до 2,0 % для относительной диэлектрической проницаемости и от 5 % до 4 0 % для тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 78,33 до 178,4 ГГц; 4) рабочих эталонов комплексной диэлектрической проницаемости тонколистовых материалов от 0,3 % до 2,0 % для относительной диэлектрической проницаемости и от 5 % до 30 % для тангенса угла диэлектрических потерь; 5) рабочих эталонов комплексной диэлектрической проницаемости в интервале температур от 77 до 673 К от 0,2 % до 3,0 % для относительной диэлектрической проницаемости и от 5 % до 30 % для тангенса угла диэлектрических потерь. 3.1.3. Рабочие эталоны 1 -го разряда применяют для поверки рабочих эталонов 2-го разряда и средств измерений методом прямых измерений. 3.1.4. Соотношение доверительных границ относительных погрешностей рабочих эталонов 1- го и 2-го разряда должно быть не более 1/ 1,6 по относительной диэлектрической проницаемости и тангенсу угла диэлектрических потерь. Соотношение доверительных границ относительных погрешностей рабочих эталонов 1- го и пределов допускаемой относительной погрешности средств измерений должно быть не более 1/2,5 по относит ельной диэлектрической проницаемости и не более 1/1,5 по тангенсу угла диэлектрических потерь. 3.2. Рабочие эталоны 2-го разряда 3.2.1. В качестве рабочих эталонов 2-го разряда используют: 1) меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрической проницаемости тонколистовых материалов в диапазоне частот от 4 до 18 ГГц со значениями относительной диэлектрической проницаемости от 2 до 20 и тангенса угла диэлектрических потерь от 310-5 до 110-2; 2) меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 4 до 18 ГГц при температурах от 77 до 673 К со значениями относительной диэлектрической проницаемости от 2 до 100 и тангенса угла диэлектрических потерь от 110-8 до 110-2. 3.2.2. Относительная доверительная погрешность 0 рабочих эталонов 2-го разряда (при доверительной вероятности 0,95) составляет: 1) мер (стандартных образцов) комплексной диэлектрической проницаемости тонколистовых материалов от 0,5 % до 5,0 % для относительной диэлектрической проницаемости и от 7 % до 50 % для тангенса угла диэлектрических потерь; 2) мер (стандартных образцов) комплексной диэлектрической проницаемости в интервале температур от 77 до 673 К от 0,5 % до 5,0 % для относительной диэлектрической проницаемости и от 7 % до 50 % для тангенса угла диэлектрических потерь. 3.2.3. Рабочие эталоны 2 -го разряда применяют для поверки средств измерений методом прямых измерений. 3.2.4. Соотношение доверительных границ относительных погрешностей рабочих эталонов 2- го разряда и пределов допускаемой относительной погрешности средств измерений должно быть не более 1/3 по относит ельной диэлектрической проницаемости и не более 1/2 по тангенсу угла диэлектрических потерь. 4. Средства измерений 4.1. В качестве средств измерений в диапазоне частот от 0,1 до 178,4 ГГц используют измерители и установки для измерения диэлектрических параметров материалов, установки для измерений диэлектрических параметров материалов в интервале температур от 77 до 673 К. 4.2. Пределы допускаемой относительной погрешности средств измерений ∆0 составляют от 0,5 % до 15 % для относительной диэлектрической проницаемости и от 10 % до 100 % для тангенса угла диэлектрических потерь. Приложение А (обязательное) Государственная поверочная схема для средств измерений комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 0,1 до 178,4 ГГц Государственный первичный эталон Рабочие эталоны 1-го разряда 2-го разряда Средства измерений Государственный первичный эталон единиц комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 0,1 до 178,4 ГГц = 1,2 … 500 tg = 110-8 … 110-1 S0 = 510-5 … 310-3 (UAo= 510-5 ÷ 310-3) S0 = 110-2 … 510-2 (UAo= 110-2 … 510-2) Θ0 = 110-4 … 110-2 (UBo= 410-5 ÷ 410-3) Θ0 = 110-2 … 210-1 (UBo= 410-3 … 110-1) Метод прямых измерений S ∑0 = 110-4 … 310-3 S∑0 tg =110-2 … 510-2 Меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрической проницаемости 0,1 … 18 ГГц = 1,2 … 500 tg =110-5 … 110-1 δ0 = 0,2 … 2,0 % δ0 tg = 5 … 30 % Метод прямых измерений δ 0 = 0,2 … 2,0 % δ 0 tg = 5 … 30 % Измерители (установки) диэлектрических параметров материалов 0,1 … 18 ГГц = 1,2 … 500 tg =110-5 … 110-1 ∆0 = 0,5 … 5,0 % ∆0 tg = 10 … 60 % Меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрической проницаемости 78,33 … 178,4 ГГц = 1,2 … 40 tg =110-4 … 110-2 δ0 = 0,2 … 2,0 % δ0 tg = 5 … 40 % Метод прямых измерений δ 0 = 0,2 … 2,0 % δ 0 tg = 5 … 40 % Установки для измерений диэлектрических параметров материалов 78,33 … 178,4 ГГц = 1,2 … 40 tg =110-4 … 110-2 ∆0 = 0,5 … 5,0 % ∆0 tg = 10 … 60 % Рабочие эталоны комплексной диэлектрической проницаемости тонколистовых материалов 4 … 18 ГГц =2 … 20 tg =310-5 … 110-2 δ0 = 0,3 ÷ 2,0 % δ0 tg = 5 ÷ 30 % Метод прямых измерений δ 0 = 0,3 … 2,0 % δ 0 tg = 5 … 30 % Меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрической проницаемости тонколистовых материалов 4 … 18 ГГц = 2 … 20 tg =310-5 … 110-2 δ0 = 0,5 … 5,0 % δ0 tg = 7 … 50 % Метод прямых измерений δ 0 = 0,5 … 5,0 % δ 0 tg = 7 … 50 % Установки для измерений диэлектрических параметров тонколистовых материалов 4 … 18 ГГц = 2 … 20 tg = 310-5 … 110-2 ∆0 = 1,5 … 15 % ∆0 tg = 10 … 100 % Рабочие эталоны комплексной диэлектрической проницаемости в интервале температур от 77 К до 673 К 4 … 18 ГГц =2 … 100 tg =110-8 … 110-2 δ0= 0,2 … 3,0 % δ0 tg = 5 … 30 % Метод прямых измерений δ 0 = 0,2 … 3,0 % δ 0 tg = 5 … 30 % Меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрической проницаемости в интервале температур от 77 К до 673 К 4 … 18 ГГц = 2 … 100 tg =110-8 … 110-2 δ0 = 0,5 … 5,0 % δ0 tg = 7 … 50 % Метод прямых измерений δ 0 = 0,5 … 5,0 % δ 0 tg = 7 … 50 % Установки для измерений диэлектрических параметров материалов в интервале температур от 77 К до 673 К 4 … 18 ГГц = 2 … 100 tg =110-8 … 110-2 ∆0 = 2 … 10 % ∆0 tg = 10 … 60 % Меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрической проницаемости 18 … 78,33 ГГц = 1,2 … 130 tg =110-5 … 510-3 δ0 = 0,2 … 2,0 % δ0 tg = 5 … 30 % Установки для измерений диэлектрических параметров материалов 18 … 78,33 ГГц = 1,2 … 130 tg =110-4 … 510-3 ∆0 = 0,5 … 5,0 % ∆0 tg = 10 … 60 % Метод прямых измерений δ 0 = 0,2 … 2,0 % δ 0 tg = 5 … 30 %
