Метрологический комплекс "Камелия-M"

Общий вид комплекса «Камелия-М»Комплекс "Камелия-М" предназначен для высокоточной калибровки спектрометрической и видеоспектральной аппаратуры, а также для калибровки различных источников и приемников излучения в рабочем спектральном диапазоне от 0,35 до 2,5 мкм.
Комплекс "Камелия-М" обеспечивает передачу рабочим средствам измерения единицы относительных значений спектральной плотности энергетической яркости (СПЭЯ) монохроматического и диффузного осветителей, а также абсолютных значений СПЭЯ диффузного осветителя.

Аттестат аккредитации калибровочной лаборатории

 

Проведена аккредитация и сертификация в Госстандарте Республики Беларусь лаборатории дистанционной фотометрии в НИИПФП БГУ как калибровочной (регистрационный номер BY/112 02.5.0.0012 от 06.06.2005).

  

Основные технические характеристики
Рабочий диапазон комплекса:
спектральный, мкм
диапазон воспроизводимых значений СПЭЯ, Вт/м2×мкм×ср
 
0,35 - 2,5

3,5×10-1 - 1,7×103

Диапазон воспроизводимых комплексом значений относительной СПЭЯ монохроматического осветителя 0,1 -1,0
Диапазон воспроизводимых комплексом значений относительной СПЭЯ диффузного и белого осветителя 0,1 -1,0
Потребляемая мощность не более, кВт 0,1 -1,0
Напряжение питания, В 220 ± 10%
Частота питающего напряжения, Гц 50 ± 10%

 

Состав комплекса «Камелия-М»

Состав комплекса «Камелия-М»: I - монохроматический осветитель (1 - лампа ТРУ 1100-2350, 2 - монохроматор МДР-23, 3 - коллиматорное зеркало, 4 - плоские поворотные зеркала); II - компаратор спектральной плотности энергетической яркости (5 - монохроматор МДР-23, 6 и 7 - блок приемников, 8 - сферическое зеркало); III - рабочий эталон (9 ‑ лампа накаливания ленточного типа ТРУ-1100); IV- диффузный излучатель (10 - фотометрическая сфера, 11 - лампы КГМ24-150, 12 - калиброванные диафрагмы); V - калибруемая спектрометрическая аппаратура дистанционного зондирования.

 

  • Монохроматический осветитель 
  • Три диффузных излучателя
  • Рабочий эталон
  • Спектрокомпаратор
  • Система регистрации излучения

 

 

Монохроматический осветитель включает в себя:

Общий вид монохроматического излучателя: слева - ленточная лампа ТРУ1100-2350 в охлаждаемом кожухе; справа -монохроматор МДР-23

  • ленточную лампу ТРУ1100-2350 в охлаждаемом кожухе
  • монохроматор МДР-23 комплекса спектрального вычислительного универсального (КСВУ) КСВУ-23 с комплектом принадлежностей и блоком управления шаговым двигателем
  • сферическое зеркало с фокусным расстоянием 198,6 мм
  • источник питания лампы ТРУ1100-2350
  • цифровой вольтметр В7-34
  • катушку сопротивления образцовую Р-310 0,001 Ома
  • плоское зеркало 66×50 мм
  • большое сферическое зеркало с фокусным расстоянием 1402,5 мм

 

Диффузный излучатель на 8 ламп включает в себя:Диффузный излучатель на 8 ламп

  • протяженный диффузный излучатель в виде неполной фотометрической сферы диаметром 600 мм с выходным отверстием диаметром 240 мм
  • набор регулируемых калиброванных диафрагм
  • осветители сферы (8 шт.) с лампами КГМ24-150
  • блоки питания CPX 400A DUAL (4 шт)

 

 

Диффузный излучатель на 12 ламп включает в себя:Внешний вид диффузного излучателя «Сфера 12»: 1 - фотометрическая сфера; 2 -  радиатор водяного охлаждения; 3  - юстировочное устройство; 4 - основание; 5 - блоки выключателей ламп; 6 - кронштейны; 7 - защитная крышка

  • протяженный диффузный излучатель в виде неполной фотометрической сферы диаметром 600 мм c выходным отверстием диаметром 240 мм
  • осветители сферы (12 шт.) с лампами КГМ24-250
  • блоки питания СРХ 400 (6 шт)

 

 

Диффузный излучатель на 2 лампы включает в себя:Внешний вид диффузного излучателя на 2 лампы

  • протяженный диффузный излучатель в виде неполной фотометрической сферы диаметром 150 мм c выходным отверстием диаметром 50 мм
  • осветители сферы (2 шт.) с лампами КГМ-50
  • блоки питания СРХ 400 (1 шт)

 

 

Рабочий эталон включает в себя:Внешний вид рабочего эталона: 1 - ламподержатель , 2 - образцовая светоизмерительная лампа ТРУ1100 2350, 3 - турель с диафрагмами, 4 - юстировочный рейтер, 5 - непрозрачный охлаждаемый кожух

  • светонепроницаемый водоохлаждаемый кожух
  • образцовую ленточную лампу ТРУ1100-2350
  • диафрагму
  • блок питания СНП-40
  • цифровой вольтметр В7-34

 

Спектрокомпаратор включает в себя:Внешний вид спектрокомпаратора

  • монохроматор МДР-23 с комплектом принадлежностей
  • два фотоприемных модуля
  • сферическое зеркало с фокусным расстоянием 2009 мм
  • малое плоское зеркало 66х50 мм
  • низковольтные блоки питания типа ТЕС23

 

 

Система регистрации включает в себя:

  • ПЗС-матрицу на область 0,35-1,0 мкм
  • Фотодиодную линейку IaGaAs с усилителем на область 1,0-2,5 мкм
  • ЭВМ со специальным программным обеспечением

 

Принцип действия 

Принцип действия комплекса основан на поочередном сравнении монохроматического и диффузного источников излучения с рабочим эталоном при помощи спектрокомпаратора. По отношению сигналов спектрокомпаратора от различных источников рассчитывается СПЭЯ каждого источника в соответствии с методикой поверки комплекса.
После калибровки составных частей комплекса осуществляется калибровка спектрометрической аппаратуры (спектрорадиометров), в результате которой определяются следующие характеристики аппаратуры:

  • спектральный диапазон
  • относительная спектральная чувствительность во всем рабочем спектральном диапазоне
  • абсолютная спектральная чувствительность во всем рабочем спектральном диапазоне
  • динамический диапазон
  • линейность динамических характеристик.

Разработано специальное программное обеспечение комплекса, состоящее из программ управления, регистрации, обработки и представления полученных поверочных данных.
Проведена государственная метрологическая аттестация комплекса. С этой целью разработана «Программа и методика метрологической аттестации комплекса», которая согласована и утверждена РУП «Белорусский государственный институт метрологии» (БелГИМ). При этом проведен полный комплекс измерений по программе с целью получения калибровочных параметров и расчета их погрешностей (неопределенностей) для всех режимов работы комплекса.
Разработана и утверждена в БелГИМе методика калибровки комплекса «Камелия М» в соответствии с международным стандартом ИСО/МЭК 17025. Определены стандартные, комбинированные (суммарные) и расширенные неопределенности измерения относительных и абсолютных единиц различных излучателей комплекса. Проведена аккредитация и сертификация в Госстандарте Республики Беларусь лаборатории дистанционной фотометрии в НИИПФП БГУ как калибровочной (регистрационный номер BY/112 02.5.0.0012 от 06.06.2005).

Область аккредитации

Код вида измерений - 11
Измеряемая величина - Спектральный диапазон

Наименование и заводской номер применяемых эталонов и измерительного оборудования

Тип применяемых эталонов и измерительного оборудования

Диапазон измерений

Неопре-деленность/
погрешность/класс точности/цена деления

Сведения о поверке / калибровке

Наименования СИ, подвергаемых калибровке

Применяемые методики калибровок

Комплекс для калибровки спектрометрической аппаратуры «Камелия-М» № 01

«Камелия-М»

(0,35-2,50) мкм

0,0005 мкм

№ 81-50К от 05.08.2008

Одноэлементные, линейные и матричные фотоприемники (все типы)

Методика калибровки и испытания фотоприемников

Светоизмерительная лампа № 246-04-82

ТРУ 1100-2350

(0,35-2,50) мкм

№ РЭ-998/09 от 16.11.2009

Спектрометры, спектрорадиометры, спектрофотометры

Методика калибровки и испытания спектрометрической аппаратуры

Термогигрометр № 7792

Ива-6А

(0-50) ºС

± 0,5 ºС

№ 66624-55 от15.10.2009

Видеокамеры, спектрозональная аппаратура

Методика калибровки и испытания видео- и спектрозональной аппаратуры

Барометр № 2385

БАММ-1

(80-106) кПа

± 0,2 кПа

№903/01 от 18.09.2009

 

 

Измеряемая величина Диапазон измерений Неопределенность /погрешность
/класс точности
/ цена деления
Наименования СИ, подвергаемых калибровке Применяемые методики калибровок
Пороговая спектральная плотность энергетической яркости (1×106-1×109) Вт/(ср×м3) 1,02×107 Вт/(ср×м3),
(λ=450 мкм)
3,50×107 Вт/(ср×м3)),
(λ=900 мкм)
4,46×107 Вт/(ср×м3), (λ=1600 км)
Одноэлементные, линейные и матричные фотоприемники (все типы) Методика калибровки и испытания спектрометрической аппаратуры
Спектрометры, спектрорадиометры, спектрофотометры Методика калибровки и испытания спектрометрической аппаратуры
Видеокамеры, спектрозональная аппаратура Методика калибровки и испытания видео- и спектрозональной аппаратуры
Спектральная плотность энергетической яркости (1×106-1×109) Вт/(ср×м3) 1,02×107 Вт/(ср×м3),
(λ=450 мкм)
3,50×107 Вт/(ср×м3)),
(λ=900 мкм)
4,46×107 Вт/(ср×м3), (λ=1600 км)
Диффузные излучатели (фотометрические сферы), светоизлучающие лампы, светодиодные источники излучения  Методика калибровки источников излучения
Относительная спектральная чувствительность (0 – 1) отн. ед.  4,8%, (λ=450 мкм)
3,1%, (λ=900 мкм)
6,7%, (λ=1600 км)
Одноэлементные, линейные и матричные фотоприемники (все типы) Методика калибровки и испытания фотоприемников 
Спектрометры, спектрорадиометры, спектрофотометры  Методика калибровки и испытания спектрометрической аппаратуры 
Видеокамеры, спектрозональная аппаратура Методика калибровки и испытания видео- и спектрозональной аппаратуры 
Спектральная чувствительность по абсолютным значениям спектральной плотности энергетической яркости (2,0×10-9-6,4×10-2) (Ед.изм.×ср×м3)/Вт 2,0×10-10 (Ед.изм.×ср×м3)/Вт, (&lambda=450 мкм)
4,0×10-11 (Ед.изм.×ср×м3)/Вт, (λ=900 мкм)
7,0×10-11 ((Ед.изм.×ср×м3)/Вт, (λ=1600 км)
Одноэлементные, линейные и матричные фотоприемники
(все типы)
Методика калибровки и испытания фотоприемников
Спектрометры, спектрорадиометры, спектрофотометры Методика калибровки и испытания спектрометрической аппаратуры
Видеокамеры, спектрозональная аппаратура Методика калибровки и испытания видео- и спектрозональной аппаратуры
Длина волны излучения (0,35-2,50) мкм 0,0005 мкм Источники излучения линейчатого спектра, светодиодные источники излучения Методика калибровки источников излучения