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.

Т а б л и и а I

Наименование операции Пункт настоя шего стандарта Обязательность проведения операции при поверке ПСрШПНОИ периодической Внешний ОСМОТр 7.1 Да Да Проззерка основных присоединительных размеров хлеменгов соединения нагрузок 7.2 Да Да Определение метрологических характеристик 7.3 Определение сопротивления резистивных нагрузок постоянному току, условных значений КСВН и фазы КО нагрузок на постоянном токе 7.3.1 Да Да Определение КСВН и фазы КО резистивных нагрузок 7.3.2 Да Да Определение КСВН и фазы КО. ВС нагрузок с расчетным!! параметрами 7.3.3 Да Нет Определение КСВН поглотителя нагрузок с расчетными параметрами 7.3.4 Да Да Определение непостоянства КСВН нагрузок с расчетными параметрами при перемещении поглотителя 7.3.5 Да Да II р 13 м е ч а н и е — Значения фазы КО и ВС измеряют по требованию потребигеля.

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.

Табл и II а 2

Тип соединителя (см. примечание 3) Ра «меры по ГОСТ 13317, мм Ра «мер до плоскости отсчета фа >ы КО мм II Роигтка. Вариант 1 0 16.8_0,ш 8.24-0.» <■>€> Л 0.15 8,24 II Розетка. Вариант 2 0 1б.85_о,М} "'А: 8.22_о >(, <•>© Л0.15 8,24 II Вилка 0 Ь Л9 0 16,8+0,<м-' <2>Л: 8.24*0,14 9 4*B.w Ш©до.15 8.24 III Розетка 0 8.06+0 036 ,!М: 5.26_0.,«, <•>© R 0.1 5.28 III Вилка 0 1.7 Л9 0 8.04 0036 <2U. 5.28*0,16 <»© Л 0.1 5.28 VIII Розетка. Вариант 1 0 16*8-0.043 <2‘* 8.24 _0 j. <•>© Л 0.15 8.24 VIII Розетка. Вариант 2 0 16.85 _о.о43 <г'Л: 8.22-0.* <■>© Л 0.15 8.24 VIII Вилка 0 3.3 о оз 0 I6.8*0,04' (2>А: 8.24*0,14 9 4*0.09 iiKc/?O.I5 8.24 IX Розетка. Вариант 1 0 4.6*0,075 0.1 max 0 IX Розетка. Вариант 3 0 4.6*0,075 <2>И: 0.03 max ♦ 0.2 max ‘й© к от 0.05 до 0.1 0 IX Вилка. Вариант 1 0 0.9 Л9 О 4.6 8!Ц <гЧ2: 0.1 max 0 IX Вилка. Вариант 3 0 0.9 Л9 0 4.6.8$ <2,Д: 0.03 max + *0.2 max <•>© Лот 0.05 до 0.1 0 II р и м с ч а н и я 1    К нагрузкам с расчетными параметрами с выдвижным внутренним проводником и нагрузкам с выдвижным внутренним проводником, имеющим возможность установления заданного присоединительного размера, данное требование не предъявляют. 2    К нагрузкам с расчетными параметрами с выдвижным внутренним проводником данное требование не применяется. 3    Для других типов соединителей по ГОСТ 13317 данные приведены в приложении В.

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

Диаметр проводника натр) jkii	Номинальное значение диаметра проводника нагрузки, мм. при А^
	1.2	1.4 2.0	1.2 1,4 2.0 I 1.2 / 1.4 / 2.0 /
	Тип соедишпеля /
	II		1 ,х /
	7.984	8,818 10.543	3.493 3.858 4.6/3 / 1.747 / 1.929 / 2.307 /
	6.948		3.040 / 1.520
л.	16.0		7.0 1 3.5 /

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

V, л / (серебро, золото) ч 1 (никель) 1.2 6.310-* 0.4 10 4 0.810 4 1.4 28 10 * 10 4 1.810 4 2.0 137*10“* 3 10 4 5.4 10-4

7.3.3Л .5 Нагрузку, действительное значение КСВН (Л',) которой выхолит за пределы допуска на номинальное значение, указанного в паспорте, бракуют и дальнейшую поверку не проводят. 7.3.3.2    При выполнении требований 7.3.3.1.2—7.3.3.1.4 погрешности определении КСВН приписывают значение погрешности, указанной в паспорте на нагрузку. При необходимости погрешность определения КСВН при поверке нагрузок с другими номинальными значениями КСВН оценивают в соответствии с приложением Г. 7.3.3.3    Определение фазы КО (только для мер комплексного КО) 7.3.3.3.1    Измеряют диаметры внешнего D. внутреннего d и </, проводников, как указано в 7.3.3.1.1—7.3.3.1.3. 7.3.3.3.2    Измеряют длину фазоелвигаюшего участка Z (см. приложение А). Погрешность измерений нс должна превышать 0.01 мм. 7.3.3.3.3    Действительное значение фазы КО нагрузки <р на фиксированной частоте /рассчитывают по формуле

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

Ано	/V,	"2	(серебро, много)	(никель)
1.2	3.7I0-2	3.8-I02	2,310-2	4.1-10-2
1.4	5.1 I0-2	2.2-I02	2.3 10-2	4.1 10 2
2.0	5.4-10-2	I.I-I02	2,310-2	4.1 10-2

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>