Настоящее руководство по эксплуатации предназначено для изучения и эксплуатации антенны измерительной магнитной П6-70 (далее по тексту антенна) и содержит описание ее устройства, принцип действия, технические характеристики, другие сведения, необходимые для правильной эксплуатации (хранения, транспортирования, технического обслуживания), а также сведения об изготовителе и сертификации антенны.
Вместе с антенной поставляется руководство по эксплуатации.
Уровень подготовки обслуживающего персонала должен быть не ниже среднетехнического.
Внешний вид антенны приведен на рисунке 1.
1 — рукоятка; 2 — переходник; 3 — штанга; 4 — первичный преобразователь.
Рисунок 1 - Антенна измерительная магнитная П6-70
1 Нормативные ссылки
В настоящем Руководстве по эксплуатации использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 22261-94 Средства измерения электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ Р 51350-99 Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Общие требования
СанПиН 2.2.4.1191-03 Электромагнитные поля в производственных условиях. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы
2 Обозначения и сокращения
ИП - измерительный прибор
СИ – средства измерения
3 Требования безопасности
3.1. Требования безопасности к антенне соответствуют ГОСТ Р 51350-99.
4 Описание антенны и принципов ее работы
Антенна является преобразователем напряженности переменного магнитного поля в напряжение переменного тока и предназначена совместно с измерительным приемником, селективным микровольтметром, анализатором спектра и т.п. (далее – измерительным прибором) для измерения напряженности магнитного поля (НМП).
Основная область применения – контроль электромагнитной обстановки, измерение индустриальных радиопомех, измерение биологически опасных уровней электромагнитных полей в соответствии с СанПиН 2.2.4.1191-03, а также для научных исследований.
Рабочие условия применения
- температура окружающего воздуха,
оС плюс 5 – плюс 40;
- относительная влажность воздуха при 30
оС, % ≤ 90;
- атмосферное давление, кПа (мм рт.ст). 70-106,5 (537-800).
4.1. Состав комплекта поставки антенны
Состав комплекта поставки приведен в таблице 1.
Таблица 1
Наименование, тип
|
Обозначение
|
Количество
|
1 Антенна измерительная магнитная П6-70
|
АВНР.411171.011
|
1
|
2 Кабель удлинительный
|
АВНР.685611.011
|
1
|
3 Тренога
|
АВНР.411171.012
|
1
|
4 Блок питания ОКТАФОН
|
АВНР.411171.013
|
1
|
6 Руководство по эксплуатации
|
АВНР.411171.011 РЭ
|
1
|
7 Кейс
|
АВНР.411915.011
|
1
|
4.2 Технические характеристики
-
Рабочий диапазон частот антенны от 0,005 до 400 кГц.
-
Диапазон изменения значений коэффициента калибровки антенны от 85,8 до 33,8 дБ относительно 1/Омм. Значения коэффициента калибровки К и верхней границы диапазона измерения НМП Hmax на фиксированных частотах приведены в таблице 2.
Таблица 2
F,
кГц
|
0,005
|
0,02
|
0,05
|
0,1
|
0,3
|
1
|
2
|
3
|
10
|
30
|
100
|
400
|
К,дБ (1/Омм)
|
85,8
|
73,8
|
65,8
|
59,8
|
50,4
|
40,8
|
36,8
|
35,4
|
34,0
|
33,8
|
33,8
|
33,8
|
Hmax
,дБ (A/м)
|
74,0
|
74,0
|
74,0
|
74,0
|
64,5
|
55,0
|
51,0
|
49,6
|
48,1
|
48,0
|
39,8
|
25,8
|
,дБ (A/м√Гц)
|
-42,5
|
-56,0
|
-65,5
|
-76,0
|
-86,9
|
-97,5
|
-102,5
|
-104,9
|
-107,8
|
-109,0
|
-109,0
|
-109,0
|
-
Пределы допускаемой погрешности коэффициента калибровки в диапазоне частот 20 Гц – 100 кГц при НМП не более Hmax: ± 1,5 дБ.
-
Спектральная плотность собственных шумов антенны SH не превышает значений, приведенных в таблице 2.
-
Антенна при изменении ориентации первичного преобразователя в однородном поле обеспечивает отношение максимального напряжения к минимальному не менее 20 дБ.
-
Антенна обеспечивает свои технические характеристики по истечении времени установления рабочего режима равного 1 мин.
-
Антенна допускает непрерывную работу в нормальных условиях применения в течение времени не менее 6 ч при сохранении своих технических характеристик.
Выходное сопротивление антенны: 50 ± 10 Ом.
Требования к питанию
Питание биполярное от источника постоянного напряжения (±6,5 … ±18,0) В.
Максимальный ток потребления не более 6 мА.
Максимальная потребляемая мощность не более 0,2 Вт.
Средняя наработка на отказ антенны не менее 10000 ч.
Масса антенны должна быть не более 0,305 кг.
Габаритные размеры не более, мм - длина – 500; ширина – 80; высота – 41.
Требования к измерительному прибору:
входное сопротивление не менее 4 кОм.
4.3. Устройство и работа антенны
Антенна состоит из первичного преобразователя в виде спиралевидной рамки, экранированной двумя пластинами, усилителя и выходного разъема.
Под действием переменного магнитного поля на рамке индуцируется переменный ток, пропорциональный НМП. Усилитель преобразует ток в выходное напряжение, согласовывает импеданс антенны с выходным сопротивлением и осуществляет частотную коррекцию сигнала.
Блок питания ОКТАФОН предназначен для подачи питания на усилитель антенны (входные разъемы IN1 или IN2) и коммутации с измерительным прибором (выходные разъемы OUT1 или OUT2 соответственно).
5 Подготовка антенны к проведению измерений
5.1 Открутите рукоятку (1) от переходника (2), см. Рис 1. Присоедините кабель EXC003R к разъему антенны. Пропустите кабель через отверстие в рукоятке. Прикрутите рукоятку к переходнику.
5.2 Подсоедините разъем кабеля EXC003R к входному разъему IN1 блока питания ОКТАФОН.
5.3 Соедините выход OUT1 блока ОКТАФОН со входом измерительного прибора и подготовьте последний к работе согласно руководства по эксплуатации.
Примечание: вместо пары IN1/OUT1 допускается для подключения антенны П6-70 использовать пару входных/выходных разъемов IN2/OUT2.
5.4 Геометрический центр первичного преобразователя антенны расположите в точке измерений, используя треногу с зажимом.
5.5 Если известно направление вектора НМП, то расположите первичный преобразователь так, чтобы НМП была перпендикулярна плоскости рамки. Если направление НМП неизвестно, расположите первичный преобразователь произвольным образом.
6 Проведение измерений
6.1 Если известно направление НМП, то его измерение сводится к определению напряжения на выходе антенны при помощи подключаемого к ней через блок ОКТАФОН измерительного прибора..
6.2 Измерение напряжения проводится в соответствии с эксплуатационной документацией на измерительный прибор.
6.3 Значение измеренной напряженности магнитного поля H определяется по формуле.
H = U + К
где H - напряженность магнитного поля в децибелах относительно 1/Омм;
U — напряжение на выходе антенны в децибелах относительно 1 В;
K- коэффициент калибровки антенны на частоте измерения, значения которого берутся из таблицы 1.
6.4. Если направление НМП неизвестно, то следует изменять ориентацию первичного преобразователя до достижения максимума напряжения на выходе антенны.
7 Методика поверки
7.1. Введение
Настоящая методика поверки распространяется на антенны измерительные магнитные П6-70 и устанавливает методы и средства их первичной и периодической поверки.
Межповерочный интервал П6-70 - один год.
7.2.Операции поверки
При проведении поверки П6-70 должны быть выполнены операции:
внешний осмотр;
опробование;
определение погрешности коэффициента калибровки П6-70 в диапазоне частот от 20 Гц до 100 кГц при эталонном значении НМП 0,5 А/м;
определение погрешности коэффициента калибровки П6-70 на частоте 100 кГц в диапазоне значений НМП от 0,5 до 50 А/м (выполняется только при первичной поверке).
7.3. Средства поверки
При поверке используются перечисленные ниже средства измерений:
рабочий эталон единицы напряженности магнитного поля в диапазоне частот от 0,5 Гц до 10 МГц РЭНМП-05Г/10М (основные метрологические характеристики: диапазон частот – от 0,5 Гц до 10 МГц; диапазон воспроизведения НМП в зависимости от частоты приведен в таблице
-
-
-
Частота
|
Диапазон воспроизведения НМП, А/м
|
от 0,5 до 20 Гц
|
0,05 - 1
|
от 20 до 2000 Гц
|
0,05 - 100
|
от 2 до 100 кГц
|
0,005 - 100
|
от 100 до 400 кГц
|
0,005 - 1
|
от 0,4 до 10 МГц
|
0,05 - 1
|
0,5; 1; 5; 10 МГц
|
0,05 - 10
|
Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения НМП 5 %);
2) селективный нановольтметр Unipan 233 (основные метрологические характеристики: диапазон частот – от 1,5 Гц до 150 кГц; пределы измеряемых напряжений – от 1 мкВ до 100 мВ; пределы допускаемых значений погрешности измерения напряжения - 7 % на верхнем пределе измерения).
Возможно применение средств измерений, отличных от указанных выше, с метрологическими характеристиками, обеспечивающими поверку П6-70.
7.4. Требования безопасности
При проведении поверки должны соблюдаться меры безопасности, указанные в соответствующих разделах эксплуатационной документации на используемые средства измерений.
7.5. Условия поверки
При проведении поверки должны соблюдаться условия:
температура окружающего воздуха (20 5) С;
относительная влажность воздуха (65 15) %;
атмосферное давление (100 4) кПа;
напряжение питающей сети (220 4) В;
частота питающей сети (50 0,5) Гц.
7.6. Подготовка к поверке
Подготовку к воспроизведению НМП в рабочем эталоне РЭНМП-05Г/10М производят в соответствии с руководствами по эксплуатации.
Подготовку к работе селективного нановольтметра Unipan 233 производят согласно руководству по эксплуатации. Переключатель OCTAVE SELECTIVITY должен быть в положении 36, переключатель TIME CONSTANT – в положении LOW.
Подготовку антенны П6-70 для измерения НМП в рабочем эталоне проводят в соответствии с руководством по эксплуатации П6-70.
7.7. Проведение поверки
7.7.1. Внешний осмотр
7.7.1.1. При внешнем осмотре проверяется комплектность, отсутствие механических повреждений и чистота соединителей.
7.7.1.2. Результаты внешнего осмотра считаются положительными, если выполняются требования п.7.7.1.1
7.7.2. Опробование
7.7.2.1. При опробовании проверяется возможность соединения антенны с блоком питания ОКТАФОН и селективным нановольтметром Unipan 233.
7.7.2.2. Результаты опробования считаются положительными, если выполняются требования п.7.7.2.1.
7.7.3. Определение погрешности коэффициента калибровки П6-70 в диапазоне частот от 20 Гц до 100 кГц при эталонном значении НМП 0,5 А/м;
7.7.3.1. Погрешность коэффициента калибровки антенны П6-70 в диапазоне частот от 20 Гц до 100 кГц определяется при эталонном значении НМП 0,5 А/м на частотах 20, 50, 100, 300 Гц, 1, 3, 10, 30, 100 кГц.
7.7.3.2. Для определения погрешности коэффициента калибровки П6-70 при указанных в п. 7.7.3.1 значениях НМП и частоты необходимо выполнить следующие операции:
1) Собрать схему соединений согласно рис. 2, используя аппаратуру рабочего эталона РЭНМП-05Г/10М.
Г4-153 – генератор сигналов высокочастотный, КГ-03 – кольца Гельмголца (R
вх=25 Ом); СУ – согласующее устройство (R=25 Ом), В3-48 – милливольтметр; ТП – тройниковый переход, нагруженный на 50 Ом; Unipan 233 – нановольтметр селективный, П6-70 – поверяемая антенна, ОКТАФОН – блок питания П6-70
2) Установить антенну П6-70 в кольцах Гельмгольца КГ-03 так, чтобы центр рамки совпадал с центром КГ-03, а плоскость рамки была параллельна плоскостям колец.
3) Подготовить РЭНМП-05Г/10М, Unipan 233 и П6-70 к работе согласно п. 7.6.
4) Включить приборы и дать им прогреться в течении времени, указанного в руководствах по эксплуатации.
5) Установить на Г4-153 требуемую частоту и такое напряжение (порядка 4,5 В), при котором показания В3-48 будут равны 170 мВ. В этом случае эталонное значение НМП будет равно 0,5 А/м.
6) Изменяя частоту настройки Unipan 233 добиться максимума показаний.
7) Записать показания Unipan 233 (напряжение на выходе П6-70).
8) Повторить измерения для всех частот, перечисленных в п.7.7.3.1.
9) Рассчитать коэффициент калибровки П6-70 по формуле
,
где
- измеренное значение коэффициента калибровки П6-70, дБ относительно 1/Омм;
=0,5 А/м – эталонное значение НМП, установленное в КГ-03;
- напряжение на выходе П6-70, измеренное нановольтметром Unipan 233, В.
10) Рассчитать погрешность коэффициента калибровки по формуле
,
где
- значение коэффициента калибровки П6-70, приведенное в табл. 2.
Погрешность коэффициента калибровки не должна выходить за пределы 1,5 дБ.
7.7.4. Определение погрешности коэффициента калибровки П6-70 на частоте 100 кГц в диапазоне значений НМП от 0,5 до 50 А/м.
7.7.4.1. Погрешность коэффициента калибровки П6-70 на частоте 100 кГц в диапазоне значений НМП от 0,5 до 50 А/м определяется при эталонных значениях НМП 0,5; 1; 3; 10; 30; 50 А/м.
7.7.4.2. Для определения погрешности коэффициента калибровки П6-70 при указанных в п. 7.7.4.1 значениях НМП и частоты необходимо выполнить следующие операции.
Собрать схему соединений согласно рис. 3, используя аппаратуру рабочего эталона РЭНМП-05Г/10М.
Г3-123 – генератор сигналов низкочастотный; АТТ – аттенюатор на три положения (исходное состояние – переключатель в положении 1); КГ-04 кольца Гельмгольца многовитковые (переключатель на кольцах в положении 1); В3-48 – милливольтметр; ТП – тройниковый переход, нагруженный на 50 Ом; Unipan 233 – нановольтметр селективный, П6-70 – поверяемая антенна, ОКТАФОН – блок питания П6-70.
Установить антенну П6-70 в кольцах Гелмгольца КГ-04 так, чтобы центр рамки совпадал с центром КГ-04, а плоскость рамки была параллельна плоскостям колец.
Подготовить РЭНМП-05Г/10М, Unipan 233 и П6-70 к работе согласно п. 7.6.
Включить приборы и дать им прогреться в течении времени, указанного в руководствах по эксплуатации.
Установить на Г3-123 частоту 100 кГц и такое напряжение, при котором напряжение на выходе П6-70 (показания Unipan 233 при настройке частоты на максимум показаний) будет равно напряжению, полученному при частоте 100 кГц и эталонном значении НМП 0,5 А,м при измерениях в КГ-03 (измерения в п.7.7.3).
Записать показания В3-48 .
Установить в КГ-04 эталонное значение НМП согласно п. 7.7.4.1. Для этого установить на генераторе Г3-123 такое напряжение, при котором показания В3-48 равны напряжению, определяемому по формуле , =0,5 А/м.
Изменяя частоту настройки Unipan 233 добиться максимума показаний.
Записать показания Unipan 233 (напряжение на выходе П6-70).
Повторить измерения для всех значений , перечисленных в п. 7.7.4.1.
Рассчитать коэффициент калибровки П6-70 по формуле
,
где
- измеренное значение коэффициента калибровки П6-70, дБ относительно 1/Омм;
– эталонное значение НМП, установленное в КГ-04;
- напряжение на выходе П6-70, измеренное нановольтметром Unipan 233, В.
Рассчитать погрешность коэффициента калибровки по формуле
,
где
- значение коэффициента калибровки П6-70, приведенное в табл. 2.
Погрешность коэффициента калибровки не должна выходить за пределы 1,5 дБ.
7.8 Оформление результатов поверки
7.8.1. Результаты измерений и вычислений при поверке оформляются в виде записей в рабочей тетради или в виде протокола произвольной формы.
7.8.2. Если погрешность коэффициента калибровки П6-70 не выходит за пределы 1,5 дБ, то по результатам поверки на П6-70 выдается свидетельство о поверке согласно ПР 50.2.006-94.
7.8.3. Если погрешность коэффициента калибровки П6-70 выходит за пределы 1,5 дБ, то по результатам поверки на П6-70 выдается извещение о непригодности установленного образца.
8 Текущий ремонт
Перечень возможных неисправностей приведен в таблице 8.1.
Таблица 8.1
Наименование неисправнос-тей, внешнее проявление и дополнительные признаки
|
Вероятная причина
|
Метод устранения
|
При проведении измерений нет сигнала с антенны
|
Обрыв кабеля между
антенной и индика-торным прибором
|
Проверить и отремонтировать кабель.
|
9. Хранение
Хранение антенны должно осуществляться в упаковке на стеллажах в сухих проветриваемых помещениях, защищающих изделие от атмосферных осадков, при отсутствии в воздухе паров кислот, щелочей и других агрессивных примесей. Хранение антенны должно производиться при следующих условиях:
- до введения в эксплуатацию в упаковке изготовителя при температуре окружающего воздуха от 0 до плюс 40
оС и относительной влажности воздуха 80 % при температуре 35
оС;
- без упаковки при температуре окружающего воздуха от плюс 10 ºС до плюс 35
оС и относительной влажности воздуха 80 % при температуре 25
оС.
10 Транспортирование
10.1 Условия транспортирования антенны соответствуют требованиям группы 3 ГОСТ 22261.
10.2 Антенна допускает транспортирование всеми видами транспорта в упаковке при условии защиты от прямого воздействия атмосферных осадков.
При транспортировании воздушным транспортом антенна в упаковке должна размещаться в герметизированных отсеках.
10.3 Климатические условия транспортирования не должны выходить за пределы заданных предельных условий:
- температура окружающего воздуха от минус 25 до плюс 55º С;
- относительная влажность окружающего воздуха 95% при температуре 25ºС.
11 Тара и упаковка
Антенна размещается в упаковке.
12 Маркирование и пломбирование
12.1 На антенне нанесены:
- тип антенны;
- товарный знак предприятия;
- порядковый номер и год изготовления
13 Гарантийные обязательства
Производитель
_________________________гарантирует, что антенна
П6-70 заводской номер _________________
пригодна к применению и соответствует техническим характеристикам, указанным в Руководстве по эксплуатации.
Гарантийный срок составляет 2 года и исчисляется с _____________
Настоящая гарантия не распространяется на случаи повреждения антенны вследствие неправильного обращения или несчастного случая.
Гарантия аннулируется в случае вскрытия пользователем антенны без согласия производителя.
СВИДЕТЕЛЬСТВО О ПРИЕМКЕ
антенны П6-70.
Заводской № _________________
Дата ____________________
F,
Гц
|
5
|
20
|
50
|
100
|
300
|
1000
|
2000
|
3000
|
10000
|
30000
|
100000
|
400000
|
К,дБ (1Ом/м)
|
85,8
|
73,8
|
65,8
|
59,8
|
50,4
|
40,8
|
36,8
|
35,4
|
34,0
|
33,8
|
33,8
|
33,8
|
Kизм дБ (1Ом/м)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, дБ
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Допуск, дБ
|
-
|
±1,5
|
±1,5
|
±1,5
|
±1,5
|
±1,5
|
±1,5
|
±1,5
|
±1,5
|
±1,5
|
±1,5
|
-
|
Контролер