Методика поверки рефлектометра
Настоящая методика поверки распространяется на оптический рефлектометр ОР-2-1.
8.1. Операция поверки
При проведении поверки должны выполняться операции, приведенные в табл. 8.1.
Т а б л и ц а 8.1
|
№ п/п |
Наименование операции поверки | Номер пункта методики поверки | Обязательность проведения операций при | ||
| выпуске из производства | выпуске из ремонта | эксплуатации и хранении | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | Внешний осмотр, проверка комплектности, опробование | 8.4.1, 8.4.2 | да | да | да |
| 2 | Определение рабочей длины волны оптического излучения на выходе рефлектометра | 8.4.3.1 | да | нет | нет |
О к о н ч а н и е т а б л. 8.1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 3 | Определение диапазонов измерения расстояний и основной абсолютной погрешности измерения расстояний | 8.4.3.2 | да | да | да |
| 4 | Определение динамического диапазона рефлектометра | 8.4.3.3 | да | да | да |
| 5 | Определение основной абсолютной погрешности измерения затухания | 8.4.3.4 | да | да | да |
| 6 | Определение минимальной дискретности отсчета при измерении затухания и при измерении расстояния | 8.4.3.5 | да | да | нет |
|
|
|
8.2. Средства поверки
При проведении поверки должны применятся средства, указанные в табл. 8.2.
Т а б л и ц а 8.2
| № п/п | Наименование и тип средства поверки | Метрологические и основные технические характеристики средства поверки |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 | Спектральная установка, включающая монохроматор и фотоприемное устройство | Спектральный диапазон чувствительности (1,4 – 1,7) мкм |
| 2 | Оптический генератор ОГ-2-1 | Диапазон нормируемых расстояний: 250 км. Погрешность установки расстояния: ±(0,5 + 2×10-5×L) м. Диапазон нормируемых затуханий: (0,5 – 30) дБ |
О к о н ч а н и е т а б л. 8.2
| 1 | 2 | 3 |
| 3 | Волоконный световод одномодовый | Длина – не менее 3 км |
| 4 | Волоконный световод многомодовый | Длина – не менее 1 км |
П р и м е ч а н и е. Разрешается применение других средств поверки, обеспечивающих указанные погрешности и аттестованных ВНИИОФИ.
8.3. Условия проведения поверки
При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
– температура окружающей среды – (20 ± 5)°С;
– относительная влажность воздуха – (65 ± 5) %;
– атмосферное давление – (720–780) мм рт. ст. ((96–104) кПа);
|
|
|
– напряжение питающей сети (220,0 ± 6,6) В;
– частота питающей сети (50,0 ± 0,2) Гц.
8.4. Проведение поверки
8.4.1. Внешний осмотр
При проведении внешнего осмотра необходимо:
- убедиться в соответствии комплектности рефлектометра разделу «Состав изделия»;
- проверить наличие и сохранность пломб;
- убедиться в отсутствии видимых механических повреждений корпусов и органов управления;
- очистить оптические детали от пыли и грязи, протерев их тампоном, смоченным в ректифицированном спирте;
- прогреть все средства измерений и подготовить их к работе согласно руководствам по эксплуатации.
8.4.2. Опробование
Для опробования рефлектометра к нему следует подключить волоконный
световод с известными длиной и затуханием, провести измерение и сравнить
полученные результаты и рефлектограмму с параметрами световода.
8.4.3. Определение метрологических характеристик
8.4.3.1. Для определения длины волны оптического излучения выход СОБ соединяют оптическим кабелем длиной 3 – 5 м с входом спектральной установки. Изменяя длину волны по шкале установки, находят максимум сигнала на ее выходе, при этом длина волны на шкале спектральной установки соответствует длине волны оптического излучения рефлектометра.
|
|
|
Длину волны измеряют для каждого СОБ.
Результаты проверки считают удовлетворительными, если длина волны оптического излучения на выходе СОБ соответствует значениям, указанным в п. 3.1.
8.4.3.2. Проверку диапазонов измеряемых расстояний производят, устанавливая поочередно все возможные значения Lmax и проводя измерения с подключенным волоконным световодом. Считывают с дисплея ПЭВМ максимальное значение шкалы расстояния в режиме VIEW.
Проверку основной абсолютной погрешности измерения расстояний проводят с помощью оптического генератора ОГ-2-1, подсоединенного к оптическому рефлектометру.
Значение погрешности определяется для каждого из имеющихся в составе прибора СОБ и для каждого из допустимых для данного СОБ диапазонов измеряемых расстояний.
Длина волны измерительного импульса оптического генератора ОГ-2-1 должна соответствовать длине волны установленного СОБ.
Для определения основной абсолютной погрешности измерения расстояний необходимо:
1) установить в режиме MEAS для выбранного диапазона расстояний Lmax следующие параметры измерения – n = 1,499; L1 = 0; L2 = Lmax; Tp = 30 или 90 ns;
|
|
|
2) установить в файле данных программы управления генератором ОГ-2-1 число измерительных импульсов N = 7 … 10 и запустить программу;
3) включить рефлектометр в режиме Meas-Fast и с помощью аттенюаторов оптического генератора ОГ-2-1 установить амплитуду импульсов, такой, чтобы они не вызывали насыщения рефлектометра, т. е. Равной примерно 2/3 всей вертикальной шкалы экрана рефлектометра. После установки амплитуды импульсов остановить измерение в этом режиме;
4) установить в режиме MEAS для выбранного диапазона расстояний Lmax следующие параметры измерения – n = 1,499; L1 = 0; L2 = Lmax; Tp = 30 или 90 ns, Nrep = 64;
5) включить рефлектометр в режиме Meas-Aver. После завершения работы рефлектометра в этом режиме следует измерить расстояния от начала координат до переднего фронта каждого из этих импульсов.
При измерении расстояний по рефлектометру маркер следует устанавливать на ту точку на переднем фронте импульса, которая находится на 7 дБ ниже плоской части его вершины (величина 7 дБ отсчитывается по шкале затухания рефлектометра).
Повторить измерения m раз (m ³ 5);
6) для каждого из импульсов рассчитать среднее измеренное расстояние по формуле
, (4)
где Lk – результат k-го измерения расстояния до импульса;
L – среднее расстояние до импульса.
Рассчитать погрешность D измерения расстояния до импульса по формуле
, (5)
где Q – погрешность оптического генератора ОГ-2-1;
L0 – значение расстояния до импульса, задаваемое оптическим генератором ОГ-2-1.
Результаты поверки считают удовлетворительными, если измеренные значения погрешности не превышают величины, рассчитываемой в соответствии с п. 2.4.
8.4.3.3. Проверку динамического диапазона рефлектометра производят на всех длительностях, соответствующих данному СОБ, при Lmax не менее 20 км и числе усреднений Nrep = 64.
Для определения динамического диапазона к рефлектометру подключается волоконный световод, многомодовый или одномодовый в соответствии с типом установленного СОБ, и производится измерение в режиме Meas-Aver. Динамический диапазон рефлектометра определяют как разность в дБ между уровнем сигнала, рассеянного от ближнего к рефлектометру конца измеряемого волоконного световода, и максимальным уровнем шума.
Результаты проверки считают удовлетворительными, если измеренные значения динамического диапазона не меньше указанных в п. 2.6.
Рефлектограммы, полученные при измерении динамического диапазона, следует сохранить на диск и запомнить уровень сигнала, рассеянного от ближнего к рефлектометру конца измеряемого волоконного световода, и величину мертвой зоны при всех длительностях импульсов.
8.4.3.4. Проверку основной абсолютной погрешности измерения затухания проводят с помощью оптического генератора ОГ-2-1, подсоединенного к оптическому рефлектометру.
Проверку проводят при длительности оптического импульса рефлектометра 30, 90, 1000 и 10000 нс. Величина диапазона измеряемых расстояний при этом выбирается в соответствии с выражением
Lmax ³ D/a, (6)
где D – динамический диапазон при заданной длительности импульса рефлектометра;
a – типичное затухание ВС для данного типа СОБ.
Например, для СОБ ОМ-1,3 мкм, Тр = 90 нс, D = 14 дБ, a = 0,5 дБ/км, получится Lmax = 40 км.
Проверку на каждой длительности оптического импульса рефлектометра проводят при последовательно вносимом затухании в амплитуду измерительного импульса оптического генератора ОГ-2-1, примерно равном
В = 0,5; 1; (D-2)/4, (D-2)/2, 3×(D-2)/4 дБ,
где D – динамический диапазон рефлектометра с установленным СОБ при заданной длительности оптического импульса рефлектометра.
Для определения основной абсолютной погрешности измерения затухания необходимо:
1) установить в файле данных программы управления оптическим генератором ОГ-2-1
- номер измерительного канала таким, чтобы его длина волны соответствовала длине волны СОБ;
- длительность импульсов не менее 100 м (1 мкс) и от 1 до 5 км - при установленном диапазоне расстояний больше 20 км;
- число измерительных и опорных импульсов N = 1;
- расстояние до опорного импульса, примерно равное Lmax/2, а расстояние до измерительного импульса – несколько большее, чем величина мертвой зоны для заданной длительности оптического импульса рефлектометра.
Запустить программу управления генератором ОГ-2-1;
2) включить рефлектометр в режиме Meas-Fast и с помощью аттенюаторов оптического генератора ОГ-2-1 установить амплитуды опорного и измерительного импульсов примерно равными (с точностью 0,5 дБ) амплитуде сигнала, рассеянного от ближнего к рефлектометру конца волоконного световода (см. п. 8.4.2.3). После установки амплитуды импульсов остановить измрение в этом режиме;
3) включить рефлектометр в режиме Meas-Aver при Nrep = 64. После завершения работы рефлектометра в этом режиме следует в режиме VIEW измерить разность А0 между амплитудами опорного и измерительного импульсов, установив маркеры на плоские части вершин импульсов.
Величину А0 необходимо запомнить;
4) оптический генератор ОГ-2-1 перевести в режим измерения мощности, зафиксировать текущее значение амплитуды измерительного импульса в качестве нулевого, а затем с помощью аттенюатора оптического генератора ОГ-2-1 уменьшить амплитуду измерительного импульса на В дБ (значения В указаны выше);
5) запомнить величину В (величину внесенного затухания);
6) включить рефлектометр в режиме Meas-Aver при Nrep = 64. После завершения работы рефлектометра в этом режиме следует в режиме VIEW измерить разность Аik между амплитудами опорного и измерительного импульсов, установив маркеры на плоские части вершин импульсов.
Перевести рефлектометр в режим Meas-Aver и повторить измерение m раз (m ³ 5);
7) рассчитать среднее измеренное рефлектометром затухание по формуле
(7)
Рассчитать оценку среднего квадратического отклонения результата измерения затухания
(8)
Рассчитать погрешность измерения затухания рефлектометром в дБ по формуле
, (9)
где Q - погрешность измерения оптическим генератором ОГ-2-1 величины внесенного затухания;
t – коэффициент Стьюдента, равный 2776 при доверительной вероятности р = 0,95 и числе измерений затухания рефлектометром m = 5.
Результаты проверки считают удовлетворительными, если максимальное значение погрешности измерения затухания, полученное при измерении на всех, указанных в этом пункте длительностях импульсов и во всех точках диапазона шкалы затухания рефлектометра, не превышает 0,05×А дБ.
8.4.3.5. Определяют минимальную дискретность отсчета при измерении затухания и минимальную дискретность отсчета при измерении расстояния.
Проверку минимальной дискретности отсчета при измерении затухания проводят на какой-либо ранее измеренной рефлектограмме в режиме VIEW при максимальном масштабе шкалы затухания. Определяют по экрану дисплея дискретность отсчета измеряемого затухания, которая должна быть не более 0,001 дБ.
Проверку минимальной дискретности отсчета при измерении расстояния проводят по экрану дисплея на всех диапазонах измеряемых расстояний в режиме VIEW при максимальном масштабе.
Результаты проверки считают удовлетворительными, если дискретность отсчета не превышает значений, приведенных в п. 2.4.
8.4.3.6. Положительные результаты поверки оформляются в виде свидетельства о поверке установленной формы или записи в паспорте на рефлектометр и заверяются поверителем с нанесением оттиска поверительного клейма.
8.4.3.7. Рефлектометр, по результатам поверки не соответствующий техническим требованиям (имеющий отрицательные результаты поверки), к дальнейшей эксплуатации не допускается.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 193; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!