Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

СОЮЗА ССР

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ

ПРОНИЦАЕМОСТЬ И ТАНГЕНС УГЛА

ПОТЕРЬ ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ В ДИАПАЗОНЕ

ЧАСТОТ 10э—1010 Гц

ГОСТ 8.544-86

ГОСУДАРСТВЕННЫЙКОМИТЕТ £рС? ЛО' СТАНДАРТАМ
Мо с к а а
РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам ИСПОЛНИТЕЛИ
8. А. Валенкевич (руководитель темы); С. К. Артамонова; Т. В. Отрошок
ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
Член Госстандарта Л. К. Исаев
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государствен­ного комитета СССР по стандартам от 31 марта 1986 г. № 845

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Государственная система обеспечения
единства измерений
ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ И ТАНГЕНС УГЛА ПОТЕРЬ ТВЕРДЫХ ДИЭЛЕКТРИКОВ Методика выполнения измерений в диапазоне частот 109—10 Гц
State system for ensuring the uniformity
of measurements. Relative dielectric pernittivity
and the loss tangent of solid dielectrics
Procedure of measure — ments from 109 to 10l° Hz

ОКСТУ 0008

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 марта 1986 г. № 845 срок введения установлен
с 01.01.87
Настоящий стандарт устанавливает методики выполнения из­мерений относительной диэлектрической проницаемости в и тан­генса угла диэлектрических потерь tg 6 твердых диэлектриков: с относительной диэлектрической проницаемостью В от 1,5 до 200 и тангенсом угла диэлектрических потерь tg б от 1-Ю 4 до 1-Ю-2 в диапазоне частот 9-Ю9 — 1010 Гц при использовании ме­тода «вариации длины резонатора»;
с относительной диэлектрической проницаемостью в от 2 до 40 и тангенсом угла диэлектрических потерь tgd от 5-10~5 до 1-Ю3 в диапазоне частот 109—10'° Гц при использовании метода «ва­риации частоты и типов колебаний».
Относительные погрешности измерения при доверительной ве­роятности 0,99 не должны превышать: при использовании метода «вариации длины резонатора»; ± 1 % для в от 1,5 до 5; ±2 % для в от 5 до 20; ±3 % для в более 20;
9. 1П—3
±(15+ )%—для!§8;
произведение e-tgS — не более 0,2;
при использовании метода «вариации частоты и типов колеба­ний»: ±0,3 V'e. % — для в;
10“3
±(204~Ч^)%“±'ія tg8.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★

1. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

1.1. При выполнении измерений должны быть применены сле­дующие средства измерений:
генераторы СВЧ типов Г4—78, Г4—79, Г4—80, Г4—81, Г4—82, Г4—83, с диапазоном частот от 1,1 до 10,5 ГГц и нестабиль­ностью частоты выходного сигнала за любые 15 мин работы, не превышающей 3-Ю-4;
частотомер электронно-счетный типа 43—54 с преобразователем ЯЗЧ-57 с диапазоном измеряемых частот 0,7—12 ГГц и относи­тельной погрешностью измерения частоты синусоидальных сигна­лов, не превышающей ±5-Ю-7;
аттенюатор волноводный поляризационный типа ДЗ—ЗЗА с погрешностью измерения, не превышающей ±0,1 дБ;
детекторная головка типа Э7—6, КСВН не более 1,5;
ферритовые вентили типа Э6—44, КСВ'Н не более 1,5;
микроамперметр типа М95 по ГОСТ 8711—60, класса точнос­ти 1,5;
анализатор спектра типа СЧ-27 с диапазоном частот 0,01 — 39,6 ГГц;
измерительные ячейки;
типа ОР-2М (справочное приложение 1);
типов ИЯМТ-1К, ИЯМТ-2К (справочное приложение 2); прижимное устройство (справочное приложение 3).
Приметан и е. Допускается применять средства измерений, точность ко­торых не менее указанной в стандарте.

2. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1. Измерения относительной диэлектрической проницаемости 8 и тангенса угла диэлектрических потерь tg б образцов, имеющих форму диска, следует выполнять методом «вариации длины резо­натора» или методом «вариации частоты и типов колебаний».
2.2. Метод «вариации длины резонатора»
2.2.1. Метод определения относительной диэлектрической про­ницаемости є основан на измерении разности резонансных длин резонатора до и после помещения в резонатор образца диэлектри­ка при фиксированной частоте измерения. Для измерений должен быть применен круглый цилиндрический резонатор, в котором возбуждается магнитный тип колебаний Ноь?, где р — число по­луволн, укладывающихся по длине резонатора, и оно может ме­няться от 2 до 5.
2.2.2. Метод определения тангенса угла диэлектрических по­терь tg6 основан на измерении изменения интенсивности сигнала, проходящего через резонатор, при помещении в него образца ди­электрика.
2.3. Метод «вариации частоты и типов колеба­ний»
2.3.1. Метод измерения относительной диэлектрической проница­емости є основан на сравнении спектра резонансных частот резо­натора до и после помещения образца диэлектрика. Для измере­ний должен быть применен цилиндрический резонатор, в котором возбуждается электрический тип колебаний Е тп0 , где индексы т и п определяют азимутальное и .радиальное распределение полей.
2.3.2. Метод измерения тангенса угла диэлектрических потерь tg 6 основан на сравнении нагруженных добротностей пустого ре­зонатора и резонатора с образцом диэлектрика.

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

3.1. При выполнении измерений относительной диэлектричес­кой проницаемости е и тангенса угла диэлектрических потерь tg д должны быть соблюдены следующие требования безопасности:
к измерениям допускаются лица, прошедшие инструктаж по тех­нике безопасности при работе с электро- и СВ'Ч^радиоизмеритель- ными приборами;
корпуса всех приборов, используемых при измерениях, должны быть заземлены;
в помещении, где проводят измерения, не должно быть газов и паров веществ, вызывающих коррозию металлических деталей;
отсоединять шины заземления, подключать или отключать меж­блочные и соединительные кабели следует только при выключен­ных приборах.

4. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1. При выполнении измерений должны быть соблюдены сле­дующие условия:
температура окружающей среды. °С . . 10—35
относительная влажность воздуха, % • • • 80
атмосферное давление, кПа (мм рт. ст) . . 84—106,7 (630—800).
Изменение температуры в помещении за время измерений не должно превышать ±2°С.

5. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1. При подготовке к выполнению измерений методом «вари­ации длины резонатора» должны быть проведены следующие рабо­ты:
собирают измерительную установку по схеме, приведенной на черт. 1;
все приборы, входящие в состав установки, подготавливают к работе в соответствии с технической документацией (далее — ТД) на них;
образцы твердых диэлектриков подготавливают к измерениям в соответствии с обязательным приложением 4;
генератор СВЧ настраивают на выбранную частоту диапазона, контроль частоты осуществляют по частотомеру;
измеряют постоянную связи % резонатора, входящего в состав измерительной ячейки 0Р-2М;
поршень опускают вниз до упора и, плавно перемещая его вверх настраивают резонатор в резонанс, по лимбу микрометрической головки поршня с погрешностью ±0,1 мм измеряют резонансную длину резонатора А и снимают показания миллиамперметра (ин­дикатора выходного уровня) ай
затем от точки первого резонанса поршень перемещают дальше вверх до получения второго резонанса и измеряют А и аг;
вычисляют постоянную связи резонатора х
М
~2(М+1)’ (1)
У а2
где 4=0,186
Х8 =2 (І2—Zi) — длина волны в резонаторе, мм;
7? — радиус резонатора, мм.
Примечание. Изменение частоты генератора за время измерений не дол­жно превышать 100 кГц.
Схема установки для измерения относительной диэлектрической проницаемости в и тангенса угла диэлектрических потерь tgfi образцов методом «вариации длины резонатора»

Г—генератор СВЧ типа Г4—83; 2—ферритовый вентиль типа Э6—44; 3—волновод­ный поляризационный аттенюатор типа ДЗ—ЗЗА; 4—измерительная ячейка типа ОР-2М; 5—детекторная головка типа Э7 6; в—микроамперметр типа М95
(10 мкА); 7—электронно-счетный частотомер типа 43—54 с преобразователем типа ЯЗЧ-87; 8—коаксиальный проводник; S—волновод
Черт. 1
5.2. При подготовке к выполнению измерений методом «вариа­ции частоты и типов колебаний» должны быть проведены следую­щие работы:
собирают измерительную установку по схеме, приведенной на черт. 2.
Схема установки для измерения
относительной диэлектрической
проницаемости е и тангенса угла
диэлектрических потерь tg6 образцов
методом «вариации частоты
и типов колебаний»

/—набор генераторов СВЧ типа Г4—78 — Г4—-83; 2—измерительная ячейка типа ИЯМТ-1К или ИЯМТ-2К; 3—анализатор спектра типа С4—60 или микроамперметр типа М95; 4—электронно­счетный частотомер типа 43—54 с преобразова­телем типа ЯЗЧ-87; 5—коаксиальный проводник

Черт. 2
Примечание. При измерении относительной диэлектрической проница­емости е от 2 до 4 в установку включают ячейку ИЯМТ-1К, относительной ди­электрической яроницаемости в от 4 до 40 — ячейку ИЯМТ-2К;
все приборы, входящие в состав установки, подготавливают к работе в соответствии с ТД на них;
образцы твердого диэлектрика подготавливают к измерениям в соответствии с обязательным приложением 5.

6. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

6.1. При выполнении измерений относительной диэлектричес­кой проницаемости в методом «вариации длины резонатора» дол­жны быть выполнены следующие операции:
настраивают резонатор в резонанс (объем резонатора макси­мален);
измеряют резонансную длину резонатора без образца /о с по­грешностью ±0,01 мм;
помещают в резонатор образец диэлектрика;
перемещают поршень резонатора плавно до настройки в резо­нанс;
измеряют резонансную длину резонатора с образцом / е с по­грешностью ±0,01 мм;
вычисляют смещение L по формуле
. (2)
Примечание. Измерения проводят не менее шести раз, поворачивия пос­ле каждого измерения образец вокруг оси на 60 °;
вычисляют среднее арифметическое из результатов измерений.
6.2. При выполнении измерений тангенса угла диэлектрических потерь tgd должны быть выполнены следующие операции:
настраивают резонатор в резонанс;
устанавливают при помощи аттенюатора уровень сигнала на индикаторе выходного уровня; показания индикатора должны сос­тавлять не менее 50 % его шкалы;
отсчитывают введенное затухание Ао по шкале аттенюатора с погрешностью ±0,1 дБ;
помещают в резонатор образец диэлектрика;
настраивают резонатор в резонанс, плавно перемещая пор­шень;
уменьшают ослабление, введенное аттенюатором, до тех пор, пока показания индикатора не станут