Стандарты частоты и времени водородные Ч1-1035

Номер в ГРСИ РФ: 77190-19
Производитель / заявитель: ЗАО "Время-Ч", г.Нижний Новгород
Нужна поверка? Найдите поверителя на сайте www.ktopoverit.ru

Стандарты частоты и времени водородные Ч1-1035 (далее - Ч1-1035) предназначены для формирования и хранения высокостабильных, высокоточных по частоте спектрально чистых синусоидальных сигналов 5, 10, 100 МГц и импульсных сигналов 1 Гц для проведения время-частотных измерений.

Скачать

77190-19: Описание типа СИ Скачать 122.4 КБ
77190-19: Методика поверки Скачать 7.2 MБ

Информация по Госреестру

Основные данные
Номер по Госреестру 77190-19
Наименование Стандарты частоты и времени водородные
Модель Ч1-1035
Межповерочный интервал / Периодичность поверки 1 год
Страна-производитель РОССИЯ
Срок свидетельства (Или заводской номер) 26.12.2024
Производитель / Заявитель

ЗАО "Время-Ч", г.Нижний Новгород

РОССИЯ


Назначение

Стандарты частоты и времени водородные Ч1-1035 (далее - Ч1-1035) предназначены для формирования и хранения высокостабильных, высокоточных по частоте спектрально чистых синусоидальных сигналов 5, 10, 100 МГц и импульсных сигналов 1 Гц для проведения время-частотных измерений.

Описание

Принцип действия Ч1-1035 основан на фазовой синхронизации сигнала локального кварцевого генератора по сигналу, генерируемому водородным мазером.

Основной причиной, определяющей нестабильность частоты стандарта на длительных интервалах времени (более 1 суток), является нестабильность резонансной частоты СВЧ резонатора (частота резонатора). Поэтому для обеспечения требуемой нестабильности частоты (СКДО) для интервала времени измерения 1 сутки необходима система автоматической подстройки частоты резонатора на вершину спектральной линии излучения водорода (система АНР).

Для обеспечения требований к выходным сигналам в Ч1-1035 реализована система регулирования, выполняющая две основные функции:

-    автоматическую подстройку выходной частоты стандарта 5; 10; 100 МГц по сигналу водородного мазера;

-    автоматическую настройку частоты резонатора на вершину спектральной линии излучения водорода.

Основой Ч1-1035 является водородный мазер, где осуществляется генерация

-13

высокостабильного сигнала с частотой 1420,405 МГц и мощностью порядка 10 Вт.

Водородный мазер состоит из следующих основных элементов:

-    СВЧ резонатора с накопительной колбой. Частота резонатора изменяется варикапом, на который подается управляющее напряжение, формируемое цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) блока водородного генератора (ВГ). Управляющий код для ЦАП формируется микропроцессором того же блока на основании команд, поступающих из местного терминала;

-    системы формирования пучка возбужденных атомов водорода, осуществляющих излучение сигнала в СВЧ резонаторе.

Кроме собственно мазера в состав блока ВГ входит собственный микропроцессор, цепи управления и питания.

Пучок атомов водорода формируется следующим образом. В качестве источника водорода используется интерметаллическое соединение (LaNi5H)x, при нагревании которого выделяется молекулярный водород, поступающий в очиститель. Очиститель водорода представляет собой тонкостенную никелевую трубку, свернутую в спираль. Регулирование проницаемости трубки осуществляется путем ее нагрева электрическим током до 1 А (ток очистителя) при напряжении до 1 В.

После очистителя молекулярный водород подвергается диссоциации в разрядной колбе. Электрический разряд в колбе возбуждается высокочастотным генератором (ГВЧ), обеспечивающим электромагнитное поле с частотой от 100 до 120 МГц и напряженностью порядка 1000 В/см. Интенсивность разряда контролируется с помощью фотодатчика.

Из разрядной колбы атомы водорода через коллиматор попадают в поле квадрупольного магнита, осуществляющего сортировку атомов водорода по энергетическим состояниям.

Отсортированные возбужденные атомы водорода инжектируются в накопительную колбу, находящуюся в центре СВЧ резонатора. На колбу накладывается слабое продольное магнитное поле. Это поле обеспечивает расщепление сверхтонкой структуры основного состояния атома водорода, возникающей в результате взаимодействия спина электрона и спина ядра.

В накопительной колбе происходит вынужденное излучение атомов водорода. Полученный сигнал через петлю связи, ферритовый вентиль и коаксиальный разъем подается на малошумящий предусилитель системы ФАПЧ.

Для стабилизации пучка атомов водорода используется система автоподстройки давления молекулярного водорода в разрядной колбе, где в качестве датчика используется терморезисторный вакуумметр Пирани.

Для устранения зависимости частоты излучаемого сигнала от внешних магнитных полей и температуры используются системы термостатирования (внешний и внутренний термостаты) и магнитного экранирования, внутрь которых помещается СВЧ резонатор мазера. Коэффициент экранирования системы, состоящей из четырех магнитных экранов, составляет примерно 105.

Двухступенчатая, многозонная термостатирующая система обеспечивает поддержание температуры СВЧ резонатора с точностью 0,001 °С. Контроль температуры осуществляется с помощью датчиков, помещенных в разных точках системы.

В мазере используются две независимые вакуумные системы, состоящие из геттерного насоса и трех магниторазрядных насосов. Геттерный насос, в совокупности с первым магниторазрядным насосом, создает и поддерживает вакуум в системе формирования пучка атомарного водорода. Второй магниторазрядный насос обеспечивает вакуум в накопительной колбе, а третий в СВЧ резонаторе.

Активация адсорбента в геттерных насосах осуществляется на заводе изготовителе путем нагрева электрическими нагревателями до температуры 800 °С. Включение магниторазрядных насосов осуществляется в условиях высокого вакуума с давлением остаточных газов не более 210-3 мм рт.ст.

Уровень вакуума контролируется по величине тока магниторазрядных насосов.

Блок АПЧ в качестве основной функции обеспечивает формирование выходных сигналов стандарта с помощью фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) кварцевого генератора 5 МГц по сигналу водородного мазера. Кроме того, блок АПЧ содержит узлы системы АНР.

Общий вид Ч1-1035 представлен на рисунке 1.

Схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение места нанесения знака поверки представлены на рисунке 2.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) Ч1-1035 делится на встроенное и внешнее. Встроенное ПО записывается на предприятии изготовителе, конструкция Ч1-1035 исключает несанкционированный доступ к ПО.

Внешнее ПО поставляется на компакт диске и предназначено для контроля рабочего режима работы Ч1-1035, корректировки кода частоты при периодической поверке, а также получения измерительной информации со встроенного компаратора частотного.

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 1 - Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО

Идентификационные данные (признаки)

Значение

1

2

3

4

Идентификационное наименование ПО

сервер

Стандарт частоты и времени Ч1-1035. Программа Менеджер

Компаратор частотный стандарта частоты и времени водородного

Номер версии (идентификационный номер) ПО

Не ниже v.20.16.35

Не ниже 35.1.4

Не ниже v.20.4.4

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Номинальные значения частот выходных сигналов, Гц

1; 5-106; 1>107; 1,0-108

Среднее квадратическое значение напряжения выходных синусоидальных сигналов на нагрузке 50 Ом, В

от 0,8 до 1,2

Параметры импульсного сигнала частотой 1 Гц на нагрузке 50 Ом:

-    полярность

-    период следования, с

-    амплитуда импульсов, В;

-    длительность импульсов, мкс;

-    длительность фронта, нс, не более

положительная

1

от 2,5 до 5,0 от 10 до 20 3,0

Пределы допускаемой погрешности синхронизации сигнала 1 Гц относительно внешнего импульсного сигнала 1 Гц, нс

±25

Предел допускаемого среднего квадратического относительного двухвыборочного отклонения (СКДО) частоты выходного сигнала 5 МГц при интервале времени измерения:

1 с 10 с 100 с 1000 с 1 ч

1 сутки

7.0    10-14

1.51014

4.0    1015

1.51015

1.51015 5,010-16

Пределы допускаемого относительного среднего изменения частоты за 1 сутки, через год непрерывной работы

±5,010-16

Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте при выпуске из поверки

±3,010-13

Пределы допускаемой относительной погрешности по частоте на

±1,010-12

интервале между поверками

Предел допускаемой спектральной плотности мощности фазовых шумов в одной боковой полосе сигнала 5 МГц при отстройке от несущей частоты, дБ/Гц:

1 Гц

-130

10 Гц

-148

100 Гц

-153

1 кГц

-158

10 кГц

-158

100 кГц

-158

Предел допускаемого СКДО частоты входного сигнала 5 МГц, вносимого встроенным компаратором в полосе пропускания флуктуаций 10 Гц, при интервале времени измерения:

1,0 10-13

1 с

10 с

1,0 10-14

100 с

1,51015

1 ч

5,010-16

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Наименование характеристики

Значение

Рабочие условия эксплуатации:

-    температура окружающего воздуха, °С

-    изменение температуры окружающего воздуха в любой точке диапазона рабочих температур, °С

-    относительная влажность окружающего воздуха при температуре 30 °С, %, не более

-    атмосферное давление, кПа

от 10 до 30 ±1 90

от 60 до 106,7

Параметры электропитания:

-    напряжение переменного тока, В

-    частота переменного тока, Гц

-    напряжение питания от сети постоянного тока, В

от 198 до 242 от 49 до 51 от 22 до 30

Потребляемая мощность от сети переменного тока, В • А, не более

150

Габаритные размеры, мм, не более:

длина

ширина

высота

550

550

1010

Масса, кг, не боле

105

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и формуляр типографским способом и на самоклеющуюся наклейку на переднюю панель Ч1-1035, обеспечивающим четкое изображение знака, его стойкость к внешним воздействующим факторам, а также сохранность его изображения в течение всего установленного срока службы Ч1-1035

Комплектность

Таблица 4 - Комплектность стандарта частоты и времени водородного Ч1-1035

Наименование

Обозначение

Количество

Стандарт частоты и времени водородный Ч1-1035

ЯКУР.411141.046

1 шт.

Кабель питания 220 В

Кабель питания, 5 м, евростандарт

1 шт.

Кабель интерфейсный

ЯКУР.685670.026-01

1 шт.

Переход интерфейсный

UC232R-10

1 шт.

Комплект ЗИП-О стандарта частоты и времени в составе: Розетка 2РМ14КПН4Г1В1 Вставка плавкая Вставка плавкая Вставка плавкая Вставка плавкая Вставка плавкая

ГЕ0.364.126 ТУ

2 шт.

ВП2Б-1В 2 А 250 В ОЮ0.480.005ТУ-Р

2 шт.

ВП2Б-1В 3,15 А 250 В ОЮ0.480.005ТУ-Р

2 шт.

ВП2Б-1В 5 А 250 В ОЮ0.480.005ТУ-Р

2 шт.

ВП1Б-1В 1 А 250 В ОЮ0.480.003ТУ-Р

2 шт.

ВП1Б-1В 2 А 250 В ОЮ0.480.003ТУ-Р

2 шт.

Руководство по эксплуатации

ЯКУР.411141.046РЭ

1 шт.

Инструкция пользователя

ЯКУР.411141.046РЭ1

1 шт.

Методика поверки

411141.046-714-19 МП

1 шт.

Формуляр

ЯКУР.411141.046ФО

1 шт.

Программное обеспечение стандарта частоты и времени водородного Ч1-1035

RU.ЯКУР.00159-01

На CD-

диске

Упаковка

ЯКУР 411915.023

1 шт.

Поверка

осуществляется по документу 411141.046-714-19 МП «Стандарты частоты и времени водородные Ч1-1035. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 28.08.2019 г.

Основные средства поверки:

-    Государственный первичный эталон единиц времени, частоты и национальной шкалы времени ГЭТ 1-2018;

-    компаратор частотный VCH-314 (регистрационный номер 35266-07 в Федеральном информационном фонде)

-    частотомер универсальный CNT-90 (регистрационный номер 41567-09 в Федеральном информационном фонде)

-    анализатор фазовых шумов TSC 5120А (регистрационный номер 30822-05 в Федеральном информационном фонде)

-    осциллограф цифровой DS0-X3012A (регистрационный номер 48998-12 в Федеральном информационном фонде);

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемого Ч1-1035 с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на переднюю панель корпуса Ч1-1035 и на свидетельство о поверке в виде наклейки или оттиска поверительного клейма.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты (Приказ Росстандарта № 1621 от 31.07.2018г.)

Стандарт частоты и времени водородный Ч1-1035. Технические условия. ЯКУР.411141.046ТУ

Смотрите также

77189-19
ЦДТ 1004 Датчики температуры цифровые
АО "НПП "Эталон", г.Омск
Датчики температуры цифровые ЦДТ 1004 (далее по тексту - датчики) предназначены для измерений температуры твердых, сыпучих тел, различных сред.
Счетчики электрической энергии трехфазные многофункциональные «МИРТЕК-32-AM» (далее - счетчики) предназначены для измерения активной и реактивной электрической энергии прямого и обратного направления по дифференцированным во времени тарифам в трехфаз...
77188-19
Перископ-М Метеостанции корабельные
ООО "НПК Морсвязьавтоматика", г.С.-Петербург
Метеостанции корабельные Перископ-М (далее - метеостанции Перископ-М) предназначены для измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, кол...
Счетчики электрической энергии однофазные многофункциональные «МИРТЕК-12-АМ» (далее - счетчики) предназначены для измерения активной и реактивной (или только активной) электрической энергии прямого и обратного (или только прямого) направления по дифф...
77187-19
УКАР Устройства контроля авторежимов
ООО "НПП Эталон-Инженеринг", г.Екатеринбург
Устройства контроля авторежимов УКАР (далее - устройства) предназначены для измерений избыточного давления воздуха в камерах авторежимов грузовых вагонов при проверке их технических характеристик на заводе-изготовителе и послеремонтных испытаниях в у...