Разработка, изготовление и поставка метеорологического оборудования
Оборудование
Назначение средства измерений
Комплексы метеорологические специальные МКС-М6 (далее комплексы МКС) - предназначены для непрерывных автоматических измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, температуры почвы, относительной влажности воздуха, влажности почвы, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, количества осадков, высоты снежного покрова, энергетической освещенности, продолжительности солнечного сияния, высоты облаков, метеорологической оптической дальности.
Описание средства измерений
Принцип действия комплексов МКС-М6 основан на измерении метеорологических параметров первичными измерительными преобразователями с последующим преобразованием в цифровой код и выдачей результатов измерений на устройствах отображения.
Принцип действия первичных измерительных преобразователей:
- измерений температуры основан на зависимости электрического сопротивления платинового чувствительного элемента от температуры окружающей среды;
- измерений относительной влажности воздуха основан на изменении емкости полимерного конденсатора в зависимости от относительной влажности воздуха;
- измерений атмосферного давления основан на зависимости емкости конденсатора (емкостной преобразователь) или изменении частоты вибрационно-частотного преобразователя от атмосферного давления;
- измерений скорости воздушного потока основан на преобразовании скорости воздушного потока во вращательное движение вала и измерении параметров его вращения (механический преобразователь) или на изменении времени распространения ультразвукового сигнала между излучателем и приемником в зависимости от скорости воздушного потока (ультразвуковой преобразователь);
- измерений направления воздушного потока основан на преобразовании угла поворота флюгарки в электрический сигнал с помощью оптического регистратора угла поворота или ультразвуковым преобразователем;
- измерений высоты снежного покрова основан на измерении времени, необходимого для прохождения ультразвукового импульса до отражающей среды и обратно;
- измерений количества атмосферных осадков основан на взвешивании собранных осадков устройством взвешивания (весовой преобразователь) или на регистрации количества электрических импульсов в зависимости от опрокидывании челночного механизма (челночный преобразователь);
- измерений продолжительности солнечного сияния основан на регистрации времени воздействия солнечного излучения на фотодиод;
- измерений высоты облаков основан на измерении времени, необходимого для прохождения импульса света до отражающей или рассеивающей среды и обратно;
- измерений метеорологической оптической дальности (далее - МОД) основан на измерении интенсивности рассеянного в атмосфере излучения, обратно пропорционального МОД (нефелометрический преобразователь), или на измерении коэффициента направленного пропускания импульсного излучения модулированного светового потокак, прошедшего через слой атмосферы фиксированной длины (фотометрический преобразователь);
- измерений влажности почвы основан на зависимости емкости полимерного конденсатора от содержания влага в анализируемой среде;
- измерений энергетической освещенности основан на термоэлектрическом эффекте, при котором разность температур на тепловом сопротивлении детектора создает электродвижущую силу, которая прямо пропорциональна созданной разности температур. Разность температур на тепловом сопротивлении детектора преобразуется в напряжение как линейная функция от энергетической освещенности поглощенного солнечного излучения.
Конструктивно комплексы МКС построены по модульному принципу и состоят из модуля центрального устройства, измерительных каналов, устройств отображения.
В модуле центрального устройства размещены: блок регистрации и обработки измерительной информации, аккумуляторная батарея. С помощью линии связи к модулю центрального устройства подключаются первичные измерительные преобразователи, образуя измерительные каналы (далее - ИК).
Комплексы МКС-М6 работают непрерывно (круглосуточно), сообщения о проведенных измерениях передаются через определенные временные интервалы или по запросу.
Программное обеспечение
Комплексы метеорологические МКС-М6 имеют встроенное и автономное программное обеспечение (далее - ПО).
Встроенное ПО в зависимости от исполнения центрального устройства имеет наименования: "bin", "datacollector", "TU41sm". Встроенное ПО установлено в модуль центрального устройства МКС-М6 и обеспечивает сбор, обработку, передачу данных по каналам связи.
Метрологические и технические характеристики
Таблица 2 - метрологические характеристики
| Наименование ИК | Наименование характеристики | Значение |
| ИК атмосферного давления |
Диапазон измерений атмосферного давления (с емкостным преобразователем), гПа | от 500 до 1100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений атмосферного давления, гПа | ±0,3 | |
| Диапазон измерений атмосферного давления (с вибрационно-частотным преобразователем) гПа | от 600 до 1100 | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений атмосферного давления, гПа | ±0,33 | |
| ИК температуры воздуха |
Диапазон измерений температуры воздуха, °С | от -60 до +60 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений температуры воздуха, °С | ±(0,1+0,002⋅(t) | |
| ИК температуры почвы | Диапазон измерений температуры почвы, °С | от -70 до +80 |
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры почвы, °С: - в диапазоне измерений свыше -60 до +60 °С включительно; - в диапазоне измерений от -70 до -60 °С включительно и свыше +60 до +80 °С |
±0,4 ±0,5 |
|
| ИК относительной влажности воздуха | Диапазон измерений относительной влажности воздуха, % | от 0 до 100 |
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений относительной влажности воздуха, %: - в диапазоне измерений от 0 до 90% включительно; - в диапазоне измерений свыше 90 до 100% |
±3 ±4 |
|
| ИК МОД | Диапазон измерений МОД (с нефелометрическим преобразователем), м | от 10 до 20000 |
| Диапазон измерений МОД (с фотометрическим преобразователем), м | от 10 до 10000 | |
|
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений МОД (с нефелометрическим преобразователем) %: - в диапазоне измерений от 10 до 10000 м включительно; - в диапазоне измерений свыше 10000 до 20000 м |
±10 ±20 |
|
|
Пределы допускаемой относительной погрешности измерений МОД (с фотометрическим преобразователем), %: - в диапазоне от 10 до 2000 м включительно; - в диапазоне свыше 2000 до 4500 м включительно; - в диапазоне свыше 4500 до 6500 м включительно; - в диапазоне свыше 6500 до 10000 м |
±5 ±10 ±15 ±20 |
|
| ИК высоты облаков | Диапазон измерений высоты облаков, м | от 10 до 7600 |
|
Пределы допускаемой погрешности измерений высоты облаков: - абсолютной в диапазоне от 10 до 100 м включительно, м; - относительной в диапазоне свыше 100 до 7600 м, % |
±10 ±10 |
|
| ИК количества атмосферных осадков | Диапазон измерений количества осадков (с весовым преобразователем), мм | от 0,2 до 1500 |
| Минимальное измеряемое значение количества осадков (с челночным преобразователем), мм | 0,1 | |
|
Пределы допускаемой погрешности измерений количества атмосферных осадков (с весовым преобразователем): - абсолютной в диапазоне от 0,2 до 2 мм включительно, мм; - относительной в диапазоне свыше 2 до 1500 мм,% |
±0,1 ±1 |
|
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений количества атмосферных осадков (с челночным преобразователем), мм | ±(0,1+0,05⋅М) | |
| ИК скорости и направления воздушного потока | Диапазон измерений скорости воздушного потока, м/с | от 0,5 до 60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости воздушного потока, м/с | ±(0,3+0,04⋅V) | |
| Диапазон измерений направления воздушного потока | от 0 до 360° | |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений направления воздушного потока | ±3° | |
| ИК высоты снежного покрова | Диапазон измерений высоты снежного покрова, м | от 0,5 до 10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений высоты снежного покрова, мм | ±10 | |
| ИК продолжительности солнечного сияния | Диапазон измерений продолжительности солнечного сияния, ч | от 0 до 24 |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерений продолжительности солнечного сияния, % | ±10 | |
| ИК влажности почвы | Диапазон измерений влажности почвы, % | от 1 до 50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений влажности почвы, % | ±3 | |
| ИК энергетической освещенности | Диапазон измерений энергетической освещенности, кВт/м² | от 0,01 до 1,6 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений энергетической освещенности, % | ±11 | |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерений энергетической освещенности в зависимости от угла падения света, %, на каждые 10° отклонения от прямого падения света | ±1 | |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
|
Электрическое питание от источника переменного тока: - напряжение, В; - частота, Гц |
220±22 50±1 |
|
Электрическое питание от источника постоянного тока: - напряжение, В |
от 12 до 24 |
| Максимальная потребляемая мощность, Вт | 500 |
| Интерфейсы связи | RS-232, RS-485, Ethernet |
| Средняя наработка на отказ, ч | 25000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Габаритные размеры, мм, не более (Д х Ш х В) | 800х700х1800 |
| Масса, кг, не более | 50,5 |
|
Условия эксплуатации: - температура воздуха, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, гПа |
от -50 до +50 от 0 до 100 от 600 до 1100 |
