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.

2.1. 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 , 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 1·10^-5 до 5·10^-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 единицы относительной диэлектрической проницаемости в зависимости от номинального значения единицы и частоты:

1) со средним квадратическим отклонением результата измерений S₀ (при одиннадцати независимых измерениях) от 5·10^-5 до 3·10^-3;

2) неисключенной систематической погрешностью (при доверительной вероятности P = 0,99) от 1·10^-4 до 1·10^-2;

3) стандартной неопределенностью, оцениваемой по типу A, U_Ao (при одиннадцати независимых измерениях) от 5·10^-5 до 3·10^-3;

4) стандартной неопределенностью, оцениваемой по типу B, U_Bo от 4·10^-5 до 4·10^-3.

2.6. ГПЭ обеспечивает воспроизведение и передачу единицы тангенса угла диэлектрических потерь в зависимости от номинального значения единицы и диапазона частот:

1) со средним квадратическим отклонением результата измерений S₀ (при одиннадцати независимых измерениях) от 1·10^-2 до 5·10^-2;

2) неисключенной систематической погрешностью (при доверительной вероятности P = 0,99) от 1·10^-2 до 2·10^-1;

3) относительной стандартной неопределенностью, оцениваемой по типу A, U_Ao (при одиннадцати независимых измерениях) от 1·10^-2 до 5·10^-2;

4) относительной стандартной неопределенностью, оцениваемой по типу B, U_Bo от 4·10^-3 до 1·10^-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.

3.1.1. 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 1·10^-5 до 1·10^-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 1·10^-5 до 5·10^-3;

3) меры (стандартные образцы) комплексной диэлектрической проницаемости в диапазоне частот от 78,33 до 178,4 ГГц со значениями относительной диэлектрической проницаемости от 1,2 до 40 и тангенса угла диэлектрических потерь от 1·10^-4 до 1·10^-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 3·10^-5 до 1·10^-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 1·10^-8 до 1·10^-2.

3.1.2. Относительная доверительная погрешность 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 40% 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 относительной диэлектрической проницаемости и не более 1/1,5 по тангенсу угла диэлектрических потерь.

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 3·10^-5 до 1·10^-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 1·10^-8 до 1·10^-2.

3.2.2. Относительная доверительная погрешность 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 относительной диэлектрической проницаемости и не более 1/2 по тангенсу угла диэлектрических потерь.

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 составляют от 0,5% до 15% для относительной диэлектрической проницаемости и от 10% до 100% для тангенса угла диэлектрических потерь.