Назначение
Поляриметр автоматический ВГМ-25 (далее - поляриметр) соответствует уровню вторичного эталона единицы угла вращения плоскости поляризации (далее - УВПП) и предназначен для воспроизведения, хранения и передачи единицы УВПП рабочим эталонам 1-го разряда, рабочим эталонам 2-го разряда и средствам измерений, а также их поверки и калибровки.
Описание
Метод измерения УВПП поляриметром основан на измерении разности фаз между двумя гармоническими электрическими сигналами, которые формируются при регистрации двух пучков линейно-поляризованного монохроматического излучения, прошедших через вращающийся анализатор, при этом один пучок (предметный) проходит через оптически активное вещество, а другой (опорный) пучок - по воздуху.
Конструктивно поляриметр состоит из He-Ne лазера, светоделительной призмы, разделяющей излучение на опорный и объектный каналы, пленочного поляризатора и призм Глана-Томпсона для формирования линейно поляризованного излучения.
В поляриметре используется монохроматическое излучение He-Ne лазера (длина волны в вакууме 632,991 нм), которое разделяется светоделительной призмой на два канала: опорный и объектный. Излучение в обоих каналах проходит через систему линейных поляризаторов и на выходе формируются два пучка линейно-поляризованного излучения, азимуты которых имеют примерно одинаковое значение.
В объектном канале плоскость поляризации излучения после прохождения через оптически активное вещество (объект измерения) поворачивается на определенный угол, который необходимо измерить, и попадает на вращающийся анализатор.
В опорном канале излучение распространяется по воздуху и также направляется на тот же вращающийся анализатор. По закону Малюса интенсивность прошедшего излучения в обоих каналах будет изменяться во времени по гармоническому закону. Это излучение регистрируется двумя фотоприемниками. Так как объект измерения поворачивает плоскость поляризации на некоторый угол, то это приводит к сдвигу гармонических сигналов по времени, т.е. возникает некоторая разность фаз между сигналами. Эта разность фаз однозначно связана с искомой величиной УВПП. Сигналы с фотоприемников оцифровываются и передаются на персональный компьютер для дальнейшей обработки.
Все основные элементы поляриметра собраны на горизонтальной металлической плите, закрытой пластиковым кожухом. В состав поляриметра также входит персональный компьютер, термостат A610 и термометр LTA-K (регистрационный номер в ФИФ ОЕИ № 69551-17) с выносным датчиком.
К данному типу средства измерений относится поляриметр автоматический ВГМ-25 с заводским номером 01.
Заводской номер, содержащий цифровое обозначение, и знак утверждения типа нанесены методом цифровой лазерной печати на шильдик, наклеенный на заднюю панель поляриметра.
Пломбирование поляриметра не предусмотрено. Нанесение знака поверки на поляриметр не предусмотрено. Общий вид поляриметра с обозначением места нанесения заводского номера и места нанесения знака утверждения типа представлен на рисунке 1.
а)
б)
Рисунок 1 - Общий вид поляриметра: а) вид спереди, б) вид сзади
Программное обеспечение
Для записи сигналов и их обработки используется специальное программное обеспечение (далее - ПО) «Polarimeter», работающее в операционной среде Microsoft Windows. ПО позволяет вычислять УВПП любых оптически активных веществ на длине волны в вакууме 632,99 нм. Для кристаллического кварца ПО позволяет провести пересчет УВПП на длины волн в вакууме 546,23 и 589,44 нм, а также приводить результаты измерений УВПП к температуре 20 °С.
ПО является защищенным. Никакие изменения кода программы невозможны. Обновления ПО производятся изготовителем путем выпуска обновлений на дисках и рассылкой пользователям. ПО содержит алгоритм расчета УВПП по сдвигам фаз между сигналами, полученными с поляриметра, изменить алгоритм может только производитель. Дополнительная функция ПО - вычисление УВПП кристаллического кварца с учетом его температуры и пересчет на длины волн 546,23 и 589,44 нм.
Метрологически значимая часть ПО размещается в памяти ПЭВМ. Доступ к метрологически значимой части ПО ограничен.
Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» в соответствии с Р 50.2.077 - 2014.
Идентификационные данные ПО представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Polarimeter |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | v 1.0.0.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики поляриметра
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений угла вращения плоскости поляризации (на длине волны в вакууме 546,23 нм) | от -90° до +90° |
| Среднеквадратическое отклонение суммарной погрешности измерения УВПП, не более | ±0,0025° |
Таблица 3 - Технические характеристики поляриметра
| Наименование характеристики | Значение |
| Максимальная длина ложемента, мм, не более | 200 |
| Габаритные размеры (длинах ширинах высота), мм, не более | 910x480x165 |
| Электропитание от сети переменного тока: - напряжение, В - частота, Г ц | от 210 до 230 от 49 до 51 |
| Масса, кг, не более | 40 |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, %, не более - атмосферное давление, кПа | от +18 до + 22 80 от 96 до 104 |
Знак утверждения типа
нанесен методом цифровой лазерной печати на шильдик, наклеенный на заднюю панель поляриметра, и типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество, шт./экз. |
| Поляриметр автоматический | ВГМ-25 | 1 |
| Персональный компьютер с предустановленной ОС (Windows 11) и с программным обеспечением | - | 1 |
| Набор соединительных кабелей | - | 1 |
| Набор соединительных шлангов в теплоизоляции | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации | КВФШ.414222.001РЭ | 1 |
| Паспорт | КВФШ.414222.001ПС | 1 |
| Термометр LTA-K | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации LTA-K | ТКЛШ.2.822.004РЭ | 1 |
| Термостат A610 | - | 1 |
| Руководство по эксплуатации A610 | ТКЛШ.2.998.066 01РЭ | 1 |
Сведения о методах измерений
приведены в главе 2 «Использование по назначению» документа КВФШ.414222.001РЭ «Руководство по эксплуатации. Поляриметр автоматический ВГМ-25».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 октября 2022 г. № 2652 «Об утверждении Г осударственной поверочной схемы для средств измерений угла вращения плоскости поляризации».
