Новосибирский опытный завод “Эталон”

В далекие незапамятные времена совка, в ведении Госстандарта СССР была собственная серия опытных заводов “Эталон”. Они находились по всей стране и назывались абсолютно одинаково. Делали они дикий унобтаний, как правило штучно, как к примеру установки для компарирования мер сопротивления УПМС-5М. Их не засекреченная(да и засекреченная тоже) продукция в основном использовалась в сфере сверх-глубокой государственной метрологии. До наших времен из огромной сети заводов практически никто не дожил, а те кто дожили по большей части перепрофилировались.

Мой взор особенно привлёк Новосибирский опытный завод “Эталон”, продукция которого внезапно всплыла когда я начал гуглить меры емкости для моего проекта калибратора.  Конечно сейчас производство уничтожено, вплоть до полного сноса здания и застройки на его место жилого комплекса. Но некоторую продукцию этого заводика все еще можно найти.

Новосибирск вообще отличается своей хорошей обеспеченностью в плане метрологии. Мне кажется это связанно с приличным количеством полигонов и военных предприятий на территории Сибири, а так-же их удаленностью от Москвы и Питера. Вроде смотришь данные налоговой, на тот или иной их заводик, написано что он занимается скажем… производством кирпичей и изделиями из обожжённой глины… А заходишь на сайт заводика в раздел Портфолио, там показан, эмммм… метод производства таких кирпичей:

Ну согласитесь, чем не метод обжига глины? laugh

Естественно хорошее метрологическое обеспечение такого “тех-процесса” не менее важно. Но я отвлекся… вернемся к заводу Эталон, а точнее к его продукции. Особо меня заинтересовали меры малой емкости и немного меры индуктивности.

КМЕ-101 и КМЕ-11

(отмытые, починенные, и отмаркированные меры перед отправкой на поверку)

Это два набора мер малой и сверх-малой емкости:

  • КМЕ-101, номинал 10 пФ(допуск ±0.05%…0.1%).
  • КМЕ-11, номиналы 1 пФ(±0.05%…0.2%), 0.5 пФ(±0.05%…0.2%), 0.1пФ(±0.05%…0.2%), 0.01пФ(±0.1%…0.5%), 0.001пФ(±0.3%…1.0%).

Да да! зрение Вас не подвело, наборчик до 1 фемто-фарады, с допуском до ±0.3% на одной фемто-фараде. Допуск варируется в зависимости от разряда.

Сам-же разряд у этих мер было принято подтверждать по результатам обмера после 4-5 летнего состаривания. К примеру, один набор из моих КМЕ-шек были произведены в 1982-м году, а аттестацию на разряд завершили только в 1987-м году. Чем объясняется почему год закодированный в серийном номере, и в свидетельстве о гос-поверки отличаются, если оно сохранилось.

(свидетельство поверки времен СССР, на обороте данные измерений)

Так-же примечателен тот факт, что СССР еще в 80-х умело измерять емкость 1 фемто-фарад с эффективным разрешением в 1 атто-фарад, с целью аттестации меры. А ведь такие измерения даже на сегодняшний день являются отнюдь не простыми.

По сумме факторов, и с учетом того, что эти меры зачастую даже за 30+ лет не выходят из своего класса, они очень ценятся ЦСМ-ами. Некоторые из них, такие как Коломенский ЦСМ, почти-что банкеты устраивают по случаю приобретения этих мер на вторичном рынке:

(скриншот раздела новостей Коломенского ЦСМ)

Конечно есть и западные аналоги у этих мер, которые по характеристикам их значительно превосходят, к примеру ANDEEN-HAGERLING 11A.

Но это новые меры, в те года технология производства мер на базе кварцевого стекла была в зачаточном состоянии.

И по сути своей, наши КМЕ уже метрологически устарели, но…. цену гарантированно их превосходящего Андин-Хагерлинга, я не рекомендую смотреть даже психически очень устойчивым личностям, т.к. вероятность немедленной смерти от “сердеШного приступа” очень высока. Это меры уровня первичного государственного эталона(ГПЭ), к примеру Андин-Хагерлинг применяется как ГПЭ респ.Беларусь. Вот ссылка “на почитать”.

Ближайшими к КМЕ мерами являются General Radio 1403. Хотя это не совсем правда… GenRad-ы до КМЕ не дотягивают даже близко:

Точность подгонки “в номинал” значительно хуже, годовой дрейф значительно хуже, ТКЕ схожий, фактор потерь схожий. Хм… ну собственно чему тут удивляться, когда меры GenRad больше напоминают конструктор из детсада:

Дети, а теперь давайте закрутим этот винтик… laugh

(конструкция GenRad 1403)

Наш стандарт разобрать до винтиков я не решился, но доподлинно известно, что он в отличии от GenRad имеет коаксиальную конструкцию, с экраном между обкладками цилиндрической формы, в котором вырезаны отверстия задающие начальную емкость конденсатора. Невиданная ранее концепция. Но наши пошли еще дальше!  И решили заморочится во всех остальных деталях.

Подстройка – выполнена вращением одного цилиндра с прорезью, который убран в экран c отверстием относительно другого цилиндра. Этот подстроечный элемент находится на шапке капсулы:

(капсула с коаксиальным элементом КМЕ)

Между цилиндрами, через отверстие образуется небольшая подстраиваемая добавочная емкость, включенная параллельно к коаксиальному элементу, и ей емкость меры “вгоняется” в номинал.

Для нивелирование влияния влажности внешней среды, меры 2-го разряда заполняются сухим воздухом и герметизируются.

Сама-же капсула с коаксиальным элементом не только герметизирована, но и ее крышка намертво впрессована в стакан, из за чего мера не разборная, без повреждения капсулу не вскрыть.

Капсула убирается в тепло-изолирующий цилиндр с паралоном, образуя матрешку защищающую двумя толстыми стенками коаксиальный элемент, не только от механических повреждений, но и демпфирующий температурные перепады.

(конструкция меры)

На крышке закрывающий подстрочный элемент можно заметить эдакую “балку”, которая при закрытии меры полностью устраняет паразитную емкость между проводами и BNC-разъемами. Паразитная-же емкость между проводами под крышкой устранена за счет скрытия одного из проводов за экраном большего подстрочного элемента.

(конструкция меры)

Наша мера(стандарт) содержит и демфирующие прокладки и прочие мелочи, которые делают из нее очень технологичную и продуманную конструкцию. Игрушке от GenRad такое даже и не снилось!!!

Одному комплекту мер я…. как там говорят наши перекупы… хм… “восстановил ресурс”. Заменил поролон на новый, заменил разъемы, т.к. серебрение в них почернело со временем. Поскольку до поверки он побывал у меня в руках. Эти 6 мер успешно прошли поверку и не показали проблем. Что подтверждает, что если обслуживание сделано с умом и аккуратно, то оно не ухудшает характеристики мер.

Я считаю, что для проверки моей теории, отработки навыка и поиска проблем калибратора, и для хранения единицы емкости в моей лаборатории среднего уровня, ничего луше КМЕ-шек по соотношению цена/качество не найти. Кстати их цена вместе с доставками и обмером в ВНИИМ/ВНИИФТРИ колеблется от 600$ до 1000$ за полный комплект из 6-ти мер(10пФ, 1пФ, 0.5пФ, 0.1пФ, 0.01пФ, 0.001пФ). Что в принципе конечно дорого, но кое-как еще допустимо, ведь они решают довольно проблемную задачу хранения единицы столь малой емкости с очень высокой точностью.

В то-же время, покупка комплекта из 6-ти значительно уступающих КМЕ-шкам б/у мер GenRad 1403 на E-Bay обошлась-бы мне в 780$, и это без метрологии и каких-либо гарантий работоспособности вообще.

Так-же есть информация что Западно-Сибирский филиал ФГУП “ВНИИФТРИ” продает КМЕ-шки досели невиданного на просторах интернета 1-го разряда, с погрешностью ±0.005%…0.01%. У меня нет о них данных, но что-то мне подсказывает, что это запасы старых 30-ти летних КМЕ-шек которые они время от времени обмеряют, а поскольку они очень стабильны, им присваивается 1-й разряд. Чему я собственно и не удивлен! Обмер обоих моих комплектов КМЕ-шек показывает что они все еще в спецификации 2-го разряда. А по одной из партий КМЕ-шек  я смог вычислить цифры долговременного дрейфа и они настолько фееричны, что скорее всего западным мерам их никогда не догнать.

Я специально табличку оформил на английском, чтобы зарубежные читатели могли сравнить цифры по моим мерам со своими.

Эти цифры подтверждены протоколом 1987 года который я приводил выше(и выкладывал тут ранее), а так-же свежими протоколами 2021-го года:

Так-же обратите внимание, что в таблице приведены цифры по аттестации допуска “Accuracy class II limit” куда жестче чем заявленный класс мер. Это тоже сделано для адаптации таблицы к западным стандартам, по аналогии с их цифрами. Поскольку западному понятию Accuracy соответствует наше понятие “Основная погрешность”, а не понятие “Класс точности”.

Очень показательно, то что за 34 года меры не только не вышли из своего разряда, но и остались в нем с некоторым запасом. Без какой либо настройки!

Сейчас все меры что есть на рынке уже естественно состарены, а значит их долгосрочная стабильность, лучше чем у новых мер.

Другой интересный вопрос поднял мой друг “HighVoltage” c форума EEVBlog: Чем СССР аттестовывал меры КМЕ с такой высокой точностью?

После месяцев поиска, я наконец-то нашел ответ! Это была специальная, возможно даже “секретная” разработка компаратора сверх-малых емкостей. Ей даже не присвоили серийное название. Известен только децимальный номер разработки Дт.2.724.012, которая изготавливалась секретным предприятием Почтовый ящик В-2518.

Скорее всего в союзе было всего несколько таких установок.

Пока весь цивилизованный западный мир “не мог”…. типичные русские Левши сидя за кульманом в шапках ушанках со звездой во лбу(типичное представление западного мира о нас) делали просто неведомую магию и создали установку которую больше никто не смог в то время crazy Причем насколько мне известно, эти установки уже в 70-х активно использовались.

То что точность компарирования  при настройке мер была очень-очень высокой, подтверждается сегодняшними протоколами измерений. Ведь если-бы настройка была не точна, сегодняшние измерения это показали-бы.

L-0170-2

(полный комплект мер)

Другой интересной и недорогой на сегодня продукцией этого завода, являлись меры индуктивности L-0170-2. Это набор из 20-ти мер на номиналы от 100нГн до 200мГн. Среднего класса точности 0.2 и хуже.

Надо особо отметить, что это набор из 2(двух) ящиков по 10 мер в каждом. Сами меры в ящиках все разные. К сожалению современные перепродаваны в большинстве своем об этом не знают, и продают ящик как полный набор мер, хотя таковым он не является даже близко. Типично ценовую политику похоже тут задает “мальчик Юлька” с Питера, который мне в свое время впарил убитый прибор. Он уже не первый год подряд продает пол набора этих мер за 200$. Но время от времени честные и адекватные продавцы попадаются, у которых полный набор из двух ящиков стоит 75-100$. По этому не спешите эти меры покупать у Питерских перекупов, там цены неадекватны.

Почему я акцентирую на цене, и на среднем классе точности, поясню: Если внимательно посмотреть протокол первичной гос-поверки, то будет виден не только большой разброс по номиналу от мере к мере, но и весьма-весьма приличный разброс индуктивности при изменении частоты.

За 75-100$ – вполне можно купить 20 таких мер. Но не дороже! я считаю это недопустимым.

Если даже вскользь сравнить характеристики к примеру с классическими GenRad 1482, то видно, что L-0170-2 им сливают.

Да и разброс индуктивностей от номинала просто ужасный, чисто метрологически это неточный продукт. К ТО существуют корректирующие документы, к примеру МИ 1985-89 и т.п., описывающие нюансы и показывающие что класс точности мер L-0170-2 намного хуже чем говорит ТО.

Сама-же конструкция мер имеет значительный дефект, это склейка катушки с постаментом. Через 30 лет, клей рассыхается и катушку отрывает от постамента с корнем.

Одну меру разорвало при хранении у продавца, вторую разорвало в пути, а третью(нет на фото), разорвало при работе, но ее кустарно починили.

Починка при наличии эпоксидки и паяльника не сложная, но посылать эти меры на поверку я пожалуй не рискну…

Поверка одной такой меры стоит свыше 3000 рублей, и мне кажется по дороге в лабу и обратно может  развалится и часть других мер, что выкинет деньги на ветер.

Для меня индуктивность никогда не была интересным параметром для измерения, да и вероятно не будет. Но в виду явной неоднозначности результата первичной гос-поверки я подумаю, стоит ли их поверять…

Да и серьезной метрологии на них не сделаешь, но для поверхностной проверки какого-нибудь показометра – вполне должны быть годны. (снова вспоминаем про потолок в 100$ за 20 мер)

Плюсом является то, что эти меры возможно устанавливать прямо в гнезда зарубежного стандарта.

Резюме

Продукция Новосибирского “Эталон”а была очень разной, с разной степенью “продуманности”. Что-то и сегодня способно составлять конкуренцию, так что аналогов почти не найти, а что-то уже не может конкурировать. Ну все-таки время оно такое… оно не щадит…

Но в целом мне жалко, что завод и коллектив был разрушен. Из известной мне продукции завода Эталон, особое внимание заслуживают меры КМЕ, на которых и сегодня можно строить высокую метрологию. Этот продукт на ряду с другими мерами наивысшего класса точности, один из немногих способен поднять лабу до такого уровня, что выше рулят уже только первичные и вторичные гос. эталоны. cool

Менее интересны меры L-0170-2, которые сегодня хорошо подойдут любителям, но уже не выдержат конкуренции в “большой метрологии”. blush

Новосибирский опытный завод “Эталон”: 1 комментарий

  1. “Почтовый ящик В-2518”

    Что за предприятие не скажу, но находилось оно в Новосибирске, похоже. Если судить по отчётам НИР:

    Разработка и исследование новых принципов передачи размера единицы волнового сопротивления / Э.М. Шейнин, Э.М. Гутина, Б.А. Хворостов и др. // Отчет по НИР “Родник”. № гос. per. 8106773, предпр. п/я В-2518. -Новосибирск, 1982. – 171 с.

    Разработка методов и образцовых средств поверки измерителей характеристик радиоцепей в коаксиальных трактах в диапазоне частот дс 18 ГГц / К.К. Костюченко, Б. А. Хворостов, Г. А. Чиркова и др. // Отчет по НИР “Рубикон-2”. № гос. per. 75037899, предпр. п/я В-2518. -Новосибирск, 1978. – 87 с.

    Разработка рабочего эталона единицы волнового сопротивления в коаксиальном волноводе поперечного сечения 16/6,95 мм / Э.М. Гутина. Б.А. Хворостов, H.A. Рогожкина и др. // Отчет по НИР “Рельеф”. № гос per. 75037902. предпр. п/я В-2518. – Новосибирск, 1979. – 77 с.

    Разработка рабочего эталона единицы волнового сопротивления в коаксиальном волноводе поперечного сечения 7/3,04 мм / М.И Каменецкий, Б.А. Хворостов, Э.М. Шейнин и др. // Отчет по HИР “Рассвет”. № гос. per. 75037802. предприятие п/я В-2518. – Новосибирск 1979. – 146 с.

Добавить комментарий