В.П. Троценко, канд. техн. наук (руководитель темы); В.Г. Бакшеев; В.И. Панин, канд. техн. наук

Настоящая рекомендация распространяется на государственную поверочную схему для средств измерений амплитуды ультразвукового смещения, колебательной скорости частиц поверхности твердого тела и коэффициентов электроакустического преобразования в диапазоне частот 0,001 - 50 МГц и устанавливает назначение установки высшей точности для воспроизведения единиц амплитуды ультразвукового смещения - метра (м), колебательной скорости частиц поверхности твердого тела - метра в секунду (м/с) и коэффициента электроакустического преобразования - метра на вольт (м/В) в диапазоне частот 0,3 - 3,0 МГц, комплекс основных средств измерений, входящих в ее состав, основные метрологические характеристики установки высшей точности и порядок передачи размера данных единиц от установки высшей точности при помощи образцовых средств измерений рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки.

1.1. Установка высшей точности предназначена для воспроизведения и хранения единиц амплитуды ультразвукового смещения, колебательной скорости частиц поверхности твердого тела и коэффициента электроакустического преобразования, и передачи размера данных единиц при помощи образцовых средств измерений рабочим средствам измерений, применяемым в народном хозяйстве с целью обеспечения единства измерений в стране.

1.2. Установка высшей точности состоит из комплекса следующих средств измерений:

двухлучевой лазерный интерферометр; набор электроакустических преобразователей и мер; измерительная стойка с радиоэлектронной аппаратурой, включающей установку для поверки аттенюаторов; высокочастотные генераторы; аттенюатор; осциллограф; электронный частотомер; истоковый повторитель; универсальный вольтметр.

1.3. В диапазоне частот 0,3 - 3,0 МГц на пяти - десяти дискретных частотах, включая края диапазона:

диапазон значений амплитуды ультразвукового смещения воспроизводимых установкой высшей точности составляет 5·10^-11 - 5·10^-10 м;

диапазон значений колебательной скорости частиц поверхности твердого тела - 2·10^-4 - 1·10^-3 м/с;

диапазон значений коэффициента электроакустического преобразования - 5·10^-11 - 5·10^-10 м/В.

1.4. Установка высшей точности обеспечивает воспроизведение единиц со средним квадратическим отклонением результатов измерений S₀, не превышающим 5·10^-3 при тридцати одном независимом наблюдении. Неисключенная систематическая погрешность составляет от 1,10·10^-2 до 1,15·10^-2.

1.5. Для обеспечения воспроизведения единиц амплитуды ультразвукового смещения, колебательной скорости частиц поверхности твердого тела и коэффициента электроакустического преобразования с указанной точностью должны быть соблюдены правила хранения и применения установки высшей точности, утвержденные в установленном порядке.

1.6. Установку высшей точности применяют для передачи размера единиц образцовым средствам измерений 1-го разряда методом прямых измерений и сличением при помощи компаратора (набора электроакустических преобразователей).

2.1. Образцовые средства измерений 1-го разряда

2.1.1. В качестве образцовых средств измерений 1-го разряда применяют бесконтактные установки для измерений коэффициента электроакустического преобразования в диапазоне измерений 1·10^-12 - 1·10^-8 м/В и бесконтактные установки для измерений амплитуды ультразвукового смещения и колебательной скорости частиц поверхности твердого тела в диапазоне измерений 2·10^-11 - 1·10^-8 м и 1,5·10^-7 - 1,5·10^-2 м/с в диапазоне частот 0,001 - 50 МГц.

2.1.2. Доверительные относительные погрешности образцовых средств измерений 1-го разряда при доверительной вероятности 0,95 составляют:

от 3·10^-2 до 6·10^-2 - для коэффициента электроакустического преобразования (отношения амплитуды смещений рабочей поверхности электроакустического преобразователя к электрическому напряжению на его электрическом входе);

от 5·10^-2 до 1·10^-1 - для амплитуды ультразвукового смещения и колебательной скорости частиц поверхности твердого тела.

2.1.3. Образцовые средства измерений 1-го разряда применяют для поверки образцовых 2-го разряда и рабочих средств измерений повышенной точности методом прямых измерений, методом косвенных измерений и сличением при помощи компаратора (набора электроакустических преобразователей).

2.2. Образцовые средства измерений 2-го разряда

2.2.1. В качестве образцовых средств измерений 2-го разряда применяют установки для измерений коэффициентов электроакустического преобразования в диапазонах измерений 1·10⁶ - 1·10¹⁰ В/м и 1·10^-2 - 2·10⁶ В/(м/с), меры амплитуд ультразвукового смещения и меры колебательной скорости частиц поверхности твердого тела в диапазоне измерений 1·10^-13 - 1·10^-8 м и 1·10^-9 - 1·10^-3 м/с в диапазоне частот 0,001 - 30 МГц.

2.2.2. Доверительные относительные погрешности образцовых средств измерений 2-го разряда при доверительной вероятности 0,95 составляют:

от 1·10^-1 до 3·10^-1 для коэффициента электроакустического преобразования (отношения электрического напряжения на электрическом выходе акустического преобразователя к амплитуде входного смещения, В/м), для амплитуды ультразвукового смещения и колебательной скорости частиц поверхности твердого тела;

от 1,5·10^-1 до 3·10^-1 для коэффициента электроакустического преобразования (отношения электрического напряжения на выходе электроакустического преобразователя к входной колебательной скорости (В/(м/с)).

2.2.3. Образцовые средства измерений 2-го разряда применяют для поверки рабочих средств измерений методом прямых измерений и сличением при помощи компаратора (набора электроакустических преобразователей).

3.1. В качестве рабочих средств измерений применяют бесконтактные приемные преобразователи, излучатели и меры коэффициента электроакустического преобразования, приемные преобразователи, установки для измерений коэффициентов электроакустического преобразования, установки для измерений амплитуды ультразвукового смещения и колебательной скорости частиц поверхности твердого тела, излучатели и калибраторы ультразвуковых волн, ультразвуковая и акустико-эмиссионная аппаратура совместно с электроакустическими преобразователями и ультразвуковая аппаратура с акустико-эмиссионными преобразователями.

3.2. Доверительные относительные погрешности рабочих средств измерений при доверительной вероятности 0,95 составляют от 1·10^-1 до 6·10^-1.

Пределы допускаемых относительных погрешностей рабочих средств измерений составляют от 2·10^-1 до 5·10^-1.