Назначение
Измерители дальности видимости ФИ-3 (далее - ФИ-3) предназначены для непрерывны? дистанционных измерений и регистрации метеорологической (оптической) дальности видимости (далее - МДВ).
Описание
Принцип действия ФИ-3 основан на измерениях светового коэффициента направленногс пропускания (далее - СКНП) воздушной среды в зоне установки ФИ-3 и последующего автоматического вычисления значений МДВ, соответствующих измеренным значениям СКНП.
Алгоритм вычисления МДВ по измеренным значениям СКНП основан на зависимостях, официально принятых международными документами в области измерений метеорологической оптической дальности видимости для использования в авиации (Руководство ВМО № 8. 2000 г.).
ФИ-3 представляет собой импульсный фотометр, генерирующий световые импульсы, формирующие на входе в воздушную среду стабильный световой поток, пропускаемый через слой воздуха фиксированной толщины и воспринимаемый на выходе из среды светочувствительным приемным устройством.
В зависимости от текущих значений СКНП, световые импульсы могут пропускаться как между разнесенными излучателем и приемником, установленными на фиксированном расстоянии друг от друга (измерительная база), - режим «ОБ» (ближний), так и между излучателем и совмещенным с ним приемником, - режим «ОД» (дальний).
В режиме «ОД» световые импульсы проходят через слой воздуха дважды и поступают на приемник, отражаясь от специального светоотражательного устройства, конструктивно совмещенного с приемником, работающим только в режиме «ОБ». Выбор режимов «ОБ» (для значений МДВ до 250 м) и «ОД» (для значений МДВ свыше 250 м) выполняется ФИ-3 автоматически.
В зависимости от целей и условий измерений (для авиации, - в зоне расположения ВПП, или для метеорологического мониторинга окружающей среды) в ФИ-3 предусмотрены две измерительные базы:
- 35 м - разнесение излучателя и приемника на расстояние 35 м (световой путь импульса 35 м (режим «ОБ») или 70 м (режим «ОД»);
- 70 м - разнесение излучателя и приемника на расстояние 70 м (световой путь импульса 70 м (режим «ОБ») или 140 м (режим «ОД»),
Конструктивно ФИ-3 состоит из:
- блока фотометрического (БФ), в котором установлены излучатель световых импульсов (диод светоизлучающий типа EP2012-150BW1), приемник (фотодиод кремниевый типа ФПУ) этих импульсов, отраженных от блока отражательного, работающего только в режиме «ОД». В состав БФ входит аппаратура, обеспечивающая формирование и управление электрическими импульсами, поступающими на излучатель, плата измерительного преобразователя, преобразующего световой импульс на приемнике, работающего в режиме «ОД» в электрический сигнал, плата контролера для расчета СКНП и МДВ, автоматического управления измерительными процессами и вычислительными операциями, а также формирования выходного цифрового сигнала для блока управления;
- блока отражательного (БО), в котором установлены приемник световых импульсов (фотодиод типа ФПУ), плата измерительного преобразователя, преобразующего световой импульс на приемнике, работающего в режиме «ОБ» в электрический сигнал, передаваемый в БФ в режиме «ОБ», пассивное отражательное устройство для работы в режиме «ОД»;
- блока управления (БУ), в котором установлены платы приема сигналов от БФ и процессора, выполняющего функции обработки, хранения и отображения на мониторе БУ результатов измерений СКНП и МДВ, а также органы (многофункциональные клавиши) управления.
На мониторе БУ в реальном масштабе времени синхронно отображаются результаты измерений СКНП и МДВ.
Интерфейс пользователя позволяет выводить на монитор БУ текущее местное и стандартное (IGT) время, осредненные за 2 мин и 10 мин значения СКНП и МДВ, текущее состояние сервисных функций (установленных потребителем пороговых значений, звуковой/ мнемонической сигнализации о превышении порогов, сигналы неисправностей линий связи и др.).
БУ обеспечивает как ручной (через клавиатуру на лицевой панели БУ) ввод/вывод данных при калибровках и поверках ФИ-3, так и обмен данными через внешний терминал - персональный IBM-совместимый компьютер стандартной конфигурации.
БФ и БО связаны с БУ кабельной линией, обеспечивающей работу ФИ-3 на удалении БУ до 8000 м от места расположения БФ и БО.
ФИ-3 имеет три модификации ИКШЮ.201112.002 (Ю-34.12.209), ИКШЮ.201112.002-01 (Ю-34.12.209-01), ИКШЮ.201112.002-02 (Ю-34.12.209-02), отличающиеся настройкой установленной измерительной базы и комплектностью.
Общий вид ФИ-3 приведен на рисунке 1.
Места пломбирования и нанесения знака утверждения типа представлены на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид ФИ-3
1 - блок отражательный;
2 - блок фотометрический;
3 - подставка;
4 - тренога;
5 - блок управления
Рисунок 2 - Места пломбирования и нанесения знака утверждения типа * - место нанесения знака утверждения типа
** - место пломбирования
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) ФИ-3 включает:
- ПО «Программа БФ ФИ-3» СБПЕ.ФЗ-2030.00. встроенное в БФ, обеспечивающе, автоматизацию процесса обработки измерительной информации и передачи измерительны сигналов от БФ и БО по двухпроводной связи на БУ;
- ПО «Программа БУ ФИ-3» РОФ.МЕСП.0024-01, встроенное в БУ, обеспечивающе' управление отображением результатов измерений, сервисных параметров и архивирование? текущих данных в оперативной памяти ФИ-3.
Идентификационные данные ПО ФИ-3 приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование ПО | Программа БФ ФИ-3 | Программа БУ ФИ-3 |
| Идентификационное наименование ПО | СБПЕ.ФЗ-2030.00 | РОФ.МЕСП.0024-01 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 01 | 01 |
| Цифровой идентификатор ПО (контрольная сумма исполняемого кода) | DAD517FB8151F0A18 MD5E2CF781BB4DF813 | 21C869561943C669FD MD5B9CC839F1E6C6B |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО | MD5 | MD5 |
Метрологически значимая часть ПО ФИ-3 и измеренные данные защищены с помощьк специальных средств защиты от преднамеренных измерений. Защита ПО от непреднамеренны? и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измерений МДВ, м: - при измерительной базе 35 м | от 18 до 6000 |
| - при измерительной базе 70 м (диапазону измерений МДВ от 18 до 10000 м соответствует диапазон измерений СКНП (т) от 0,1 до 100 %) | от 35 до 10000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений МДВ, %: при 18 < S < 250 м | ±15 |
| при 250 < S < 3000 м | ±10 |
| при 3000 < S < 10000м Пределам допускаемой относительной погрешности МДВ соответствуют пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений | ±20 |
| СКНП: - в диапазоне от 0,1 до 10 % | ±(0,2+0,08т) % |
| - в диапазоне свыше 10 до 100 % | ±1,0% |
| Электрическое сопротивление изоляции токоведущих цепей, не менее, - при температуре воздуха (20±10) °C и относительной влажности воздуха от 45 до 60 %, МОм | 20 |
| - при температуре 50 °C, МОм - при относительной влажности воздуха до 98 % и температуре | 5 |
| 35 °C, МОм | 2 |
| Напряжение питания сети однофазного переменного тока частотой (50 ±2,5) Гц, В | от 187 до 242 |
| Потребляемая мощность, В'А, не более | 150 |
| Габаритные размеры составных частей (длина х ширина х высота), мм, не более: БФ | 250x270x820 |
| БО | 210x215x500 |
| БУ | 330x270x150 |
| Масса составных частей, кг, не более: БФ | 17,0 |
| БО | 6,0 |
| БУ | 4,5 |
| Рабочие условия эксплуатации: Температура окружающего воздуха, °C: | от минус 50 до 50 |
| БФ, БО БУ | от 5 до 50 |
| относительная влажность воздуха при температуре 35 °C, %, не более | 98 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист формуляра, а также фотохимическим способом на блок фотометрический.
Комплектность
Комплект поставки включает:
измеритель дальности видимости ФИ-3 - 1 шт.;
комплект кабелей - 1 шт.;
одиночный комплект ЗИП - 1 шт.;
тренога или подставка (в зависимости от модификации) - 1 шт.;
формуляр - 1 экз.;
руководство по эксплуатации - 1 экз.;
методика поверки - 1 экз.
Поверка
осуществляется по документу ИКШЮ.201112.002 Д6 «Инструкция. Измерители дальности видимости ФИ-3. Методика поверки», утвержденному руководителем ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» и руководителем ГЦИ СИ ФБУ «ГНМЦ Минобороны России» 10 октября 2011 г.
Основные средства поверки:
- комплект светофильтров КС-102, (per. № 9117-83), с номинальными значениями СКИП: (90,0±3,0)%; (70,0±5,0) %; (50,0±10,0) %; (20,0±4,0) % и (4, 0±1,5) %, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,3 %;
комплект вспомогательных приспособлений КП-ФИ-2 из состава ФИ-2 (per. № 16642-97): светозамыкатель ОД ИКШЮ.203415.001 (Ю-44.86.186); светозамыкатель ОБ ИКШЮ.203415.002 (Ю-46.19.891); светонепроницаемая заглушка.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в свидетельство о поверке в виде оттиска клейма.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
1 ГОСТ РВ 20.39.304-98.
2 ТУ 4442-154-07502348-2003 «Измеритель дальности видимости ФИ-3. Технические условия».
