Главная // Актуальные документы // МетодикаСПРАВКА
Источник публикации
Документ опубликован не был
Примечание к документу
Документ
введен в действие с 27 декабря 1999 года.
Взамен МИ 1907-88.
Название документа
"МИ 1907-99. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Рефлектометры оптические. Методика поверки"
(утв. ВНИИОФИ Госстандарта России 11.10.1999)
"МИ 1907-99. Рекомендация. Государственная система обеспечения единства измерений. Рефлектометры оптические. Методика поверки"
(утв. ВНИИОФИ Госстандарта России 11.10.1999)
Утверждаю
Директор ВНИИОФИ
В.С.ИВАНОВ
11 октября 1999 года
Согласовано
Главный метролог
Министерства Связи России
Г.А.БУБУК
10 октября 1999 года
РЕКОМЕНДАЦИЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
РЕФЛЕКТОМЕТРЫ ОПТИЧЕСКИЕ
МЕТОДИКА ПОВЕРКИ
МИ 1907-99
Дата введения
27 декабря 1999 года
1. Разработана Всероссийским научно-исследовательским институтом оптико-физических измерений Госстандарта России.
2. Утверждена ВНИИОФИ 11.10.99.
3. Зарегистрирована ВНИИМС 27.12.99.
4. Взамен МИ 1907-88.
Настоящая рекомендация распространяется на оптические рефлектометры (далее - ОР): средства измерений затухания и расстояния до мест неоднородностей оптического кабеля и оптического волокна в волоконно-оптических системах передачи и устанавливает методики их первичной и периодической поверок.
Настоящая рекомендация разработана в соответствии с МИ 1046-86, МИ 1687-87 и проектом рекомендаций МЭК IEC 61746.
При проведении поверки выполняют операции, указанные в таблице 1.
Таблица 1
Наименование операции | N пункта рекомен- дации | Проведение операций при: |
первичной поверке | перио- дической поверке |
Внешний осмотр | | да | да |
Опробование | | да | да |
Определение рабочих длин волн оптического излучения на выходе ОР <*> | | да | |
Определение диапазона измерений расстояния и предела допускаемой основной абсолютной погрешности измерений расстояния | | да | да |
Определение динамического диапазона измерений затухания | | да | да |
Определение предела допускаемой основной абсолютной погрешности ОР при измерениях затухания | | да | да |
Определение минимальной дискретности отсчета при измерениях расстояний и затухания | | да | да |
Определение мертвой зоны при измерениях затухания и неоднородности <***> | | да | |
Определение длительности зондирующих импульсов | | да | нет |
--------------------------------
<*> Возможно использование паспортных данных излучателей без проведения измерений.
<**> Но может проводиться по требованию владельца ОР.
<***> При наличии характеристики в спецификации ОР.
При проведении поверки применяют средства, указанные в табл. 2.
Таблица 2
┌────────┬────────────────────────┬───────────────────────────────────────┐
│N пункта│ Наименование и тип │ Основные технические характеристики │
│рекомен-│ средств поверки │ │
│дации │ │ │
├────────┼────────────────────────┼───────────────────────────────────────┤
│
6.3. │Поверочная установка для│Спектральный диапазон чувствительности:│
│ │определения спектральных│0,75 - 1,65 мкм; │
│ │характеристик элементов │погрешность градуировки по длине волны:│
│ │световодных систем связи│не более 2 нм │
│ │и передачи информации │ │
│ │(ПУСХ) │ │
├────────┼────────────────────────┼───────────────────────────────────────┤
│
6.4 - │Генератор оптический │Диапазон воспроизводимых расстояний: │
│6.6. │ОГ2-1 │0,6 - 500 км │
│ │ │Погрешность установки расстояния: │
│ │ │ -5 │
│ │ │(0,2 + 1 x 10 L) м │
│ │ │Диапазон воспроизводимых затуханий: │
│ │ │0 - 40 дБ │
│ │ │Погрешность измерений затухания: │
│ │ │0,02 дБ/дБ │
├────────┼────────────────────────┼───────────────────────────────────────┤
│
6.5 - │Кабель оптический │Длина: не менее 5 км │
│6.8. │ │Рабочий спектральный диапазон: │
│ │ │1,31 мкм; 1,55 мкм - для одномодового │
│ │ │режима; │
│ │ │0,85 мкм, 1,3 мкм - для многомодового │
│ │ │режима │
├────────┼────────────────────────┼───────────────────────────────────────┤
│
6.8. │Аттенюатор оптический │Диапазон регулируемых затуханий: │
│ │регулируемый │30 - 40 дБ │
├────────┼────────────────────────┼───────────────────────────────────────┤
│
6.8. │Ответвитель оптический │Собственное затухание: 3 дБ │
├────────┼────────────────────────┼───────────────────────────────────────┤
│
6.9. │Осциллограф С1-75 │Полоса пропускания: 150 МГц │
├────────┼────────────────────────┼───────────────────────────────────────┤
│
6.9. │Фотоприемное устройство │Полоса пропускания: 150 МГц │
│ │ │Абсолютная чувствительность: 10 В/Вт │
│ │ │Спектральный диапазон: │
│ │ │1,31 мкм; 1,55 мкм - для одномодового │
│ │ │режима; │
│ │ │0,85 мкм, 1,3 мкм - для многомодового │
│ │ │режима │
└────────┴────────────────────────┴───────────────────────────────────────┘
3. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ
И ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
3.1. К проведению поверки допускают лиц, имеющих квалификационную группу не ниже 3 в соответствии с ПТЭ и ПТБ, изучивших настоящую рекомендацию и эксплуатационную документацию на ОР и средства их поверки и аттестованных в качестве поверителя.
3.2. При проведении поверки соблюдают требования "Санитарных
норм правил устройства и эксплуатации лазеров", ОГ2-1Т 24469-80, ОГ2-1Т 12.1.031-81.
3.3. Перед проведением поверки все приборы заземляют.
4.1. При проведении поверки соблюдают следующие условия:
- температура окружающей среды, °C 20 +/- 5;
- относительная влажность воздуха, % 65 +/- 15;
- атмосферное давление, кПа 100 +/- 4;
- напряжение и частота питающей сети, В, Гц 220 +/- 22; 50 +/- 0,5.
5.1. Все оптические детали приборов, используемых при поверке, очищают от пыли и протирают безворсовой салфеткой, смоченной в спирте.
5.2. Подготавливают к работе поверяемый ОР и средства поверки согласно разделам "Подготовка к работе" их руководств по эксплуатации.
6. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
6.1.1. При внешнем осмотре устанавливают:
- соответствие комплектности поверяемого ОР разделу "Комплект поставки" его руководства по эксплуатации;
- отсутствие видимых механических повреждений;
- исправность кабелей и разъемов;
- исправность органов управления.
6.2.1. Подготавливают ОР к работе согласно разделу "Подготовка к работе" руководства по эксплуатации.
6.2.2. Проверяют правильность работы органов управления и переключения режимов ОР в соответствии с руководством по эксплуатации, подключив к выходному разъему ОР оптический кабель.
6.3. Определение рабочих длин волн оптического излучения на выходе ОР
6.3.1 Собирают установку, приведенную на рис. 1 (здесь и далее рисунки не приводятся).
6.3.2. Оптическим кабелем соединяют выход ОР с входным разъемом поверочной спектральной установки. На поверяемом ОР проводят установку одной из рабочих длин волн и максимального значения длительности зондирующего импульса.
6.3.3. Изменяя длину волны на шкале монохроматора ПУСХ, регистрируют длину волны, соответствующую максимальному значению сигнала.
6.3.4. На поверяемом ОР проводят установку другой рабочей длины волны и проводят операцию по
п. 6.3.3.
Зарегистрированные значения длин волн должны находиться в пределах допуска, заданного для каждой из рабочих длин волн в руководстве по эксплуатации ОР.
6.4. Определение диапазона измерений расстояния и предела допускаемой основной абсолютной погрешности измерений расстояния
Определение диапазона измерения расстояния и предела допускаемой основной абсолютной погрешности измерения расстояния проводят на каждой рабочей длине волны путем сравнения заданных с помощью генератора ОГ-2-1 значений времени задержки оптического импульса, подаваемого с генератора в ОР, с соответствующими значениями времени задержки, измеренными с помощью ОР.
При этом проводят следующие операции.
6.4.1. Собирают схему, приведенную на рис. 2.
6.4.2. При включении ОГ2-1 в рабочий режим на экране дисплея
рефлектометра появляется импульс. В меню ОР устанавливают значение
показателя преломления "n" оптического волокна одинаковым с заданным на ОГ,
18
количество усреднений не менее 2 или соответствующее время усреднения
(типовое время усреднения - 3 мин.) и минимальную длительность импульса. С
помощью ОГ устанавливают время задержки оптического импульса,
соответствующее расстоянию не более 1 км. Измеряют значение расстояния L от
начала шкалы до точки, соответствующей положению маркера, установленного на
переднем фронте импульса (рекомендуется устанавливать маркер в точке,
соответствующей уровню 15 дБ от вершины импульса).
Для справки: Полученные в
п. 6.4.2 результаты определяют составляющую погрешности dl вследствие смещения начала шкалы расстояний ОР (см.
формулу 4).
6.4.3. Повторяют измерения не менее 5 раз.
6.4.4. Поочередно устанавливают с помощью ОГ временные задержки, соответствующие минимальному и максимальному значениям расстояния для каждого предела шкалы ОР согласно его спецификации, и проводят измерения каждого из расстояний в соответствии с
п. 6.4.1 - 6.4.3. При этом в меню генератора и рефлектометра выставляют длительность импульса, соответствующую расстоянию.
_
6.4.5. Рассчитывают средние значения измеряемых расстояний L по
формуле:
n
SUM L
_ i=1 i
L = ------. (1)
n
Определяют для каждого значения расстояний предел допускаемой основной абсолютной погрешности (ДЕЛЬТА) (при доверительной вероятности p = 0,95) по формуле:
______________
/ 2 2
ДЕЛЬТА = 1,1 x \/ТЕТА + ДЕЛЬТА , (2)
0
где:
ДЕЛЬТА - погрешность генератора,
0
ТЕТА - неисключенная систематическая погрешность,
_
0
где L - значение расстояния по шкале ОГ2-1.
0
Случайную составляющую погрешности в данном случае не учитывают, т.к. для всех современных рефлектометров она пренебрежимо мала.
Результаты поверки считают положительными, если ОР обеспечивает измерения установленных расстояний, а значение предела допускаемой основной абсолютной погрешности (ДЕЛЬТА) для всех шкал не превышает значений, определяемых по формуле:
ДЕЛЬТА = +/- (dl + k x L + дельта ), (4)
счит
где:
L - измеряемое расстояние, м,
dl - составляющая погрешности ОР вследствие смещения начала шкалы
расстояний;
к - коэффициент, определяющий нелинейность шкалы расстояний ОР;
дельта - дискретность считывания на рассматриваемом пределе шкалы
счит
расстояний.
dl, k, дельта - соответствуют значениям, указанным в технической
счит
документации на поверяемый ОР.
6.5. Определение динамического диапазона измерений затухания
6.5.1. Подключают к поверяемому ОР оптический кабель длиной не менее 5 км. Устанавливают параметры ОР (режим и время усреднения, длительность импульса) согласно спецификации.
6.5.2. По рефлектограмме определяют для каждой длины волны динамический диапазон как разность (в дБ) между уровнем сигнала, рассеянного от ближнего к прибору конца измеряемого оптического кабеля, и уровнем шумов, равным 98% от максимума шумов в последней четверти диапазона расстояний (см. определение в проекте рекомендаций МЭК IEC 61746).
Результаты поверки считают положительными, если полученное значение динамического диапазона не менее значения, приведенного в технической документации ОР.
6.6. Определение предела допускаемой основной абсолютной погрешности ОР при измерениях затухания
Определение предела допускаемой основной абсолютной погрешности измерения ОР при измерениях затухания проводят на каждой рабочей длине волны путем сравнения заданных с помощью генератора ОГ-2-1 значений перепадов амплитуд двух оптических импульсов, имитирующих затухание, подаваемых в ОР, с соответствующими значениями перепадов, измеренными с помощью ОР.
При этом проводят следующие операции:
6.6.1. Подключают поверяемый ОР к генератору ОГ2-1 при помощи короткого отрезка оптического волокна (рис. 2.)
6.6.2. При включении ОГ2-1 в рабочий режим на экране дисплея рефлектометра появляются два импульса длительностью не менее 1 мкс. С помощью ОГ2-1 устанавливают первый импульс в начале шкалы и поочередно вводят значения затухания между импульсами 1,0; 3,0; 5,0; 10,0; 15,0 дБ (значения могут быть изменены в зависимости от шкалы данного ОР). При этом второй импульс устанавливают на таком расстоянии от первого, которое соответствует типовому коэффициенту затухания оптического волокна для данной длины волны.
6.6.3. Определяют поочередно значения затуханий (A) по шкале ОР для каждого из установленных на ОГ2-1 значений затухания для каждой длины волны. Измерения проводят не менее 5 раз.
_
6.6.4. Определяют средние значения затухания (A) по формуле:
n
SUM A
_ i=1 i
A = ------. (5)
n
Рассчитывают среднее квадратическое отклонение результата измерений (S) по формуле:
____________
/n _ 2
/SUM (A - A)
/ i=1 i
S = / --------------. (6)
\/ n x (n - 1)
Определяют предел допускаемой основной абсолютной погрешности ОР (ДЕЛЬТА) при измерениях затухания по формуле:
_______________________
/1 2 2 2
ДЕЛЬТА = 2 x / -(ТЕТА + ДЕЛЬТА ) + S , (7)
\/ 3 0
0
Определяют значение характеристики ОР (дельта) при измерениях затухания (А) по формуле:
дельта = ДЕЛЬТА / A, дБ/дБ. (8)
Значение дельта (определяемое нелинейностью шкалы затухания ОР) не должно превышать значения, указанного в технической документации на поверяемый ОР.
Примечание: При необходимости оценки линейности шкалы в узких участках рефлектограммы, проводят аналогичные операции, располагая импульсы на расстоянии 1 км друг от друга.
6.7. Определение минимальной дискретности отсчета при измерениях расстояний и затухания
6.7.1. Соединяют оптический кабель с выходом ОР.
6.7.2. Устанавливают максимальный масштаб по шкале расстояний/шкале затухания. По экрану дисплея ОР определяют дискретность отсчета измеряемого расстояния/затухания.
Результаты проверки считают положительными, если дискретность отсчета соответствует значению, указанному в технической документации на поверяемый рефлектометр.
6.8. Определение мертвой зоны при измерениях затухания и неоднородности
6.8.1. Собирают схему, представленную на рис. 3.
6.8.2. Устанавливают минимальную длительность зондирующего импульса ОР, указанную в технической документации на поверяемый ОР, и диапазон измерений по шкале расстояний 10 км. С помощью аттенюатора устанавливают значение затухания, достаточное для отсутствия насыщения отраженного импульса (порядка 35 дБ). Отраженный импульс находится в средней части рефлектограммы.
6.8.3. Определяют мертвую зону при измерениях затухания как расстояние между началом отраженного импульса и точкой заднего фронта отраженного импульса, отстоящей от кривой обратного рассеяния на 0,5 дБ, в соответствии с рис. 4.
6.8.4. Определяют мертвую зону при измерениях положения неоднородности как расстояние между точками переднего и заднего фронта отраженного импульса, соответствующими уровню затухания 1,5 дБ от вершины ненасыщенного импульса, в соответствии с полученной рефлектограммой, вид которой представлен на рис. 4.
Результаты проверки считают положительными, если полученные значения мертвой зоны при измерениях затухания и положения неоднородности не превышают значений, приведенных в технической документации на поверяемый ОР.
6.9. Определение длительности зондирующих импульсов
6.9.1. Собирают схему, представленную на рис. 5.
6.9.2. Поочередно устанавливая в меню ОР имеющиеся длительности импульсов и включая лазер ОР, регистрируют с помощью фотоприемного устройства и осциллографа их полуширину.
6.9.3. Фактические значения длительности импульса заносят в свидетельство о поверке.
7. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ
7.1. Результаты измерений при поверке заносят в протокол по произвольной форме.
7.2. При положительных результатах поверки выдают свидетельство по
форме, установленной ПР 50.2.006. При отрицательных результатах поверки свидетельство аннулируют, ОР к эксплуатации не допускают и выдают
извещение о непригодности с указанием причин в соответствии с ПР 50.2.006.