ГОСТ 13208-78

Группа Л79

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ИЗДЕЛИЯ ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ ФОТООСВЕТИТЕЛЬНЫЕ

Метод фотометрирования

Pyrotechnic photoilluminating items. Photometering method

     
     
Дата введения 1979-01-01

     
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

     
     1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного Комитета СССР по стандартам от 23.01.78. N 143
     
     2. ВЗАМЕН ГОСТ 13208-67
     
     3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
          

     
     
     4. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)
     
     5. ПЕРЕИЗДАНИЕ (февраль 1999 г.) с Изменением N 1, утвержденным в мае 1988 г. (ИУС 9-88)
     
     
     Настоящий стандарт распространяется на пиротехнические фотоосветительные изделия, устанавливает метод определения максимальной и мгновенной силы света и времени их достижения, длительности вспышки, освечивания, индикатрис светораспределения при испытаниях изделий в полевых условиях.
     
     

1. АППАРАТУРА И ОБОРУДОВАНИЕ

     
     1.1. Площадка для проведения испытания:
     
     размеры по длине должны обеспечивать базу фотометрирования, а по ширине иметь не менее 50 м;
     
     не должна иметь сооружений, предметов, растительности или неровностей, перекрывающих световой поток от вспышки к приемнику излучения;
     
     отражающий фон в виде леса, бугров, строений и т.д. не должен находиться ближе, чем на 50 м от места установки изделия по направлению фотометрирования;
     
     должна быть оборудована сооружением для подвешивания изделий на высоту, обеспечивающую расстояние от поверхности земли до пламени не менее 2 м;
     
     для изделий, испытываемых в полете, на площадке вдоль трассы полета должны быть установлены ориентиры - вешки с отметками расстояний от места установки приемника и хорошо различимые на пленке при фотографировании. Расстояние между вешками должно выбираться из условия обеспечения измерения базы фотометрирования с погрешностью не более ±1% (соответствует примерно 0,05 , где  - максимальная база фотометрирования);
     
     должна быть оборудована помещением, обеспечивающим необходимые условия эксплуатации приборов и безопасность обслуживающего персонала.
     
     1.2. Прибор для измерения коэффициента пропускания атмосферы на базе фотометрирования в видимой области спектра с погрешностью не более ±8%.
     
     1.3. Приемник излучения, удовлетворяющий следующим требованиям:
     
     спектральная чувствительность должна соответствовать стандартной кривой относительной видимости монохроматического света по ГОСТ 8.332 с допусками, указанными в приложении 1;
     
     в интервале рабочих температур интегральная чувствительность приемника излучения не должна изменяться более чем на ±3%. В случае превышения значения изменения интегральной чувствительности приемника от температуры применять термостатирование.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     1.4. Тубус к приемнику излучения, ограничивающий угол поля зрения, до 10-12°.
     
     1.5. Источник излучения, аттестованный по силе света в режиме источника А по ГОСТ 7721, с погрешностью не более ±8%.
     
     1.6. Усилитель постоянного электрического тока для подключения регистрирующих устройств с током нагрузки до 10 мА и сопротивлением до 250 Ом. Усилитель должен иметь температурный и временной дрейф выходного напряжения не более ±0,5% от верхнего предела шкалы измерений в интервале рабочих температур за время проведения испытаний.
     

     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     1.7. Регистрирующая аппаратура, обеспечивающая запись импульсов тока приемника излучения с амплитудой не менее одной трети верхнего предела шкалы измерений.
     
     1.8. Постоянная времени приемника излучения не должна превышать 0,4 , где  - время достижения максимальной силы света вспышки. Полоса пропускания усилителя и рабочая полоса регистрирующей аппаратуры должны быть не менее (0,4 ) Гц.
     
     1.9. Фотометрическая скамья для градуировки аппаратуры, обеспечивающая базу градуировки до 3,0 м, погрешность измерения расстояния между излучающей поверхностью источника излучения и приемной поверхностью приемника излучения не более ±0,5 мм и снабженная экранами для исключения попадания на приемник излучения отраженного и постороннего света.
     
     1.10. Прибор для измерения базы фотометрирования с погрешностью не более ±1%.
     
     1.11. Устройство задержки, обеспечивающее запуск регистрирующей аппаратуры за время от 0,05 до 30 с до момента подачи тока в цепь воспламенения изделия.
     
     1.12. Электроизмерительные приборы, применяемые при измерениях, должны удовлетворять следующим требованиям:
     
     класс точности должен быть не ниже 0,5;
     
     обеспечивать отсчет измеряемой величины в пределах рабочей части шкалы в ее последних двух третях.
     
     В качестве электроизмерительных приборов допускается использовать электроизмерительные устройства с автоматическим или цифровым отсчетом при условии, что погрешность этих устройств не превышает погрешности электроизмерительных приборов.
     
     1.13. Нейтральные светофильтры типов НС-6, НС-7 и другие аналогичные по ГОСТ 9411.
     
     1.14. Фотографическая или любая другая аппаратура для измерения расстояния от места центра вспышки изделия, испытываемого в полете, до ближайшего ориентира с погрешностью ±0,5 м.
     
     1.15. Отметчик времени, имеющий метки времени длительностью  с погрешностью не более ±5%.
     
     1.16. Сеть переменного тока по ГОСТ 13109 или сеть постоянного тока с коэффициентом пульсации не более 1% мощностью не менее 3 кВт для питания градуировочных источников излучения.
     
     1.17. Перечень аппаратуры для измерения силы света вспышек приведен в приложении 2.
     

2. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

     
     2.1. Светоизмерительную аппаратуру градуируют в соответствии с приложением 3.
     
     2.2. Расчетную базу фотометрирования () в метрах, если условия испытания допускают изменять базу фотометрирования, или требуемый коэффициент пропускания нейтрального светофильтра (), если база фотометрирования () остается неизменной, вычисляют по формулам
     

,

     
,

     
где  - предельная ожидаемая сила света, кд;
           
      - предельное отклонение или отсчет на данном пределе измерений регистрирующей аппаратуры, мм или дел.;
           
      - градуировочный коэффициент при  лк/мм или лк/дел.;
          
      - предельная освещенность на приемнике излучения на данном пределе измерений, лк.
     
     2.3. Выбирают тип стандартного нейтрального светофильтра из условия, чтобы его коэффициент пропускания был бы равен или меньше требуемого расчетного значения .
     
     Коэффициент пропускания нейтрального светофильтра определяют совместно с приемником излучения по ГОСТ 17616, приложение 8 (не реже 1 раза в год).
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     2.4. Устанавливают приемники излучения и тубусы к ним в направлении предполагаемого центра вспышки.
     
     2.5. Измеряют коэффициент пропускания атмосферы в направлении фотометрирования на расстоянии не более ±50 м по горизонтали от прямой, соединяющей приемник излучения и испытываемое изделие.
     
     Если прибор имеет базу измерения коэффициента пропускания, отличную от базы фотометрирования , то коэффициент пропускания атмосферы () вычисляют по формуле
     

,

     
где  - база измерения прибором коэффициента пропускания, м;
     
      - измеренный прибором коэффициент пропускания атмосферы на базе .
     
     2.6. При испытании изделий в полете устанавливают фотографическую аппаратуру на линии, перпендикулярной трассе полета, и на расстоянии от трассы, обеспечивающем захват участка трассы в пределах предполагаемого разброса вспышки изделия и различимости места вспышки и ориентиров.
     
     2.7. При снятии индикатрисы светораспределения вспышки необходимо установить приемники излучения под углами к оси изделия.
     
     2.8. Установить скорость регистрации процесса большей или равной () см/с.
     
     

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

     
     3.1. Фотометрирование должно проводиться после захода солнца при освещенности на приемнике излучения от окружающего фона, составляющей не более 1% от верхнего значения выбранного предела измерений.
     
     При тумане, атмосферных осадках и коэффициенте пропускания атмосферы на длине 1 км менее 0,5 фотометрирование проводить нельзя.
     
     3.2. После подготовки изделия к работе включают устройство запуска регистрирующей аппаратуры и цепи воспламенения изделия и записывают процесс вспышки.
     
     3.3. Отключают аппаратуру.
     
     

4. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

     
     4.1. Определяют максимальную силу света, для чего измеряют ординату , соответствующую максимальному значению подъема кривой "свет - время" (черт.1), и силу света () в кд вычисляют по формуле
     

,

     
где  - коэффициент пропускания нейтрального светофильтра;
           
      - максимальная освещенность на приемнике излучения, соответствующая  и определяемая по градуировочному графику , лк;
            
      - коэффициент пропускания атмосферы;
            
      - градуировочный коэффициент для .
     

Кривая записи вспышки изделия  

      
Черт.1

     
     
     Все ординаты измеряют с погрешностью не более ±2%.
     
     4.2. Определяют время достижения мгновенных значений  силы света, силу света для данного времени или длительность вспышки на уровне . При нелинейности градуировочного графика, не превышающей 5%,  и  вычисляют по формулам:
     

;    ,

     
где  - градуировочный коэффициент;
     
      - ордината, соответствующая мгновенной силе света ;
     
      - ордината, соответствующая уровню силы света .
     
     При нелинейности градуировочного графика, превышающей 5%, ординату  или  определяют по графику  для освещенностей , , вычисляемых по формулам:
     

;    .

     
     На расстоянии  или  параллельно нулевой линии проводят прямую до пересечения с кривой записи процесса вспышки изделия и отмечают точки пересечения (черт.1). Измеряют длину участка  от начала вспышки до ординаты  (точки  и )  между точками пересечения линии на уровне  (точки  и ) или общее число меток времени , . Время достижения силы света  и длительность вспышки на уровне  в секундах вычисляют по формулам:
     

 или ;  или ,

     
где  - масштаб отметчика времени, с/мм;
        
     ,  - длина соответствующего участка, мм;
            
      - длительность метки времени, с.
     
     4.3. Длительность вспышки равна времени между двумя моментами, определяющими начало и конец вспышки. За начало вспышки принимают момент начала свечения, за конец - момент уменьшения силы света до 0,1 , где  - максимальная сила света вспышки (если эти моменты особо не оговариваются в конструкторской документации на изделие).
     
     Для определения длительности вспышки () определяют значение ординаты, соответствующей 0,1 , измеряют длину участка  или общее количество меток времени  от начала вспышки до момента достижения 0,1  на спаде кривой и вычисляют по формулам:
     

 или ,

     
где  - длина участка, мм.
     
     4.4. Освечивание определяется интегралом от импульса силы света по времени в пределах длительности вспышки.
     
     Рассчитывают освечивание:
     
     кривую "свет - время" в пределах длительности вспышки делят на равные интервалы так, чтобы их общее число было не менее 8;
     
     на каждом участке проводят линию, параллельную нулевой так, чтобы площади, ограниченные нулевой линией и кривой "свет - время" (черт.2), нулевой и данной линией, были примерно одинаковы;
     

Кривая вспышки "свет - время"

     
Черт.2

     
     
     измеряют ординаты на каждом участке с погрешностью ±2%;
     
     при нелинейности градуировочного графика, не превышающей 5%, вычисляют среднее значение ординаты кривой "свет - время" () по формуле
     

,

     
где  - число участков, на которые разбивается кривая;
     
      - ордината на -том участке, мм;
     
     вычисляют освечивание в кд.с по формуле
     

;

     
     при нелинейности градуировочного графика, превышающей 5%, по нему определяют освещенности , соответствующие ординатам , и вычисляют среднюю освещенность по формуле
     

,

     
     вычисляют освечивание по формуле
     

.

     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     4.5. Погрешность метода фотометрирования фотоосветительных изделий составляет ±13%, погрешность измерения времени - ±7%.
     
     Результаты измерений округляют в соответствии с ГОСТ 8.207 на основе взаимосвязи относительной случайной погрешности измерений с числом верных знаков полученных результатов. Число верных знаков в полученном результате отсчитывают от первой значащей цифры числа до первой значащей цифры его абсолютной погрешности, последующий знак округляют с учетом следующих за ним значений (больше 5 - до верхнего уровня, меньше или равно 5 - до нижнего).
     
     Результаты испытаний оформляют в виде протокола с указанием необходимых сведений об аппаратуре и изделии.
     
     4.6. Статистическую обработку группы результатов измерений проводят по ГОСТ 8.207.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное

     
Допуски отклонений спектральной чувствительности приемника излучения

     
     
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое

АППАРАТУРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ СВЕТА ВСПЫШЕК

     
     Селеновый фотоэлемент типов ФЭС-25, ФЭС-10, Ф41Ф.
     
     Светоизмерительные лампы типов СИС 107-1000, СИС 107-500 по ГОСТ 10771, отградуированные в режиме источника  (2850 К).
     
     Фотометрическая скамья типа ФСМ-1.
     
     Светолучевой осциллограф по ГОСТ 9829.
     
     Вольтметр по ГОСТ 8711.
     
     Отметчик времени типа П104.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Обязательное

          
ГРАДУИРОВКА СВЕТОИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ

     
     1. Аппаратуру градуируют не реже 2-х раз в месяц или перед измерениями.
     
     2. Аппаратуру градуируют не менее чем по двум источникам излучения, определяя градуировочный коэффициент и показания регистрирующей аппаратуры как среднеарифметическое измерений по всем источникам при данной освещенности. При разбросе показаний, превышающем ±5% от среднеарифметического значения, необходимо увеличивать число источников, а в конечном результате - учитывать только те источники, отклонения по силе света которых от среднеарифметического значения не выходят за эти пределы.
     
     3. Для градуировки собирают схему, приведенную на чертеже.
     

Схема градуировки светоизмерительной аппаратуры  

         
1 - скамья; 2 - концевые экраны; 3 - источник излучения; 4 - диафрагма;
5 - промежуточные диафрагмы; 6 - приемник излучения

          
     4. Подключают источник излучения к регулируемому источнику питания переменного или постоянного тока. Контроль напряжения проводят по электроизмерительному прибору, подключенному непосредственно к цоколю питания лампы.
     
     5. Подключают приемник излучения к регистрирующей аппаратуре. При использовании усилителей градуировку проводят с ними в диапазоне предполагаемой освещенности. Аппаратуру готовят к работе в соответствии с документацией на нее.
     
     6. Определяют градуировочные характеристики измерительной аппаратуры:
         
     вычисляют расстояния () в метрах от светящейся поверхности источника излучения до приемной поверхности приемника излучения для 7-10 освещенностей, взятых примерно через равные интервалы в диапазоне шкалы измерений, по формуле
     

,

     
где  - сила света источника излучения, кд;
     
      - освещенность в -той точке диапазона, лк;
     
     снимают показания регистрирующей аппаратуры, соответствующие каждой освещенности в мм или дел.;
     
     строят график зависимости  и вычисляют градуировочные коэффициенты  по формуле
     

,

     
где  - показания, соответствующие этой освещенности, мм или дел.;
     
     рассчитывают как среднеарифметическое промежуточных значений, градуировочные коэффициенты для всего диапазона измерений  и для линейного участка .
     
     7. Нелинейность градуировочного графика () в процентах вычисляют по формуле
     

,

     
где  - градуировочный коэффициент при ;
           
      - градуировочный коэффициент на линейном участке.
     
     Если % - аппаратура допускается к измерениям.
     
     8. Результаты градуировки оформляют в виде протокола с указанием необходимых сведений об измерительной аппаратуре.