Назначение
Измерители параметров ветра ультразвуковые ИПВ-У (далее - измерители) предназначены для оперативного дистанционного измерения, отображения и архивации параметров ветра: скорости и направления горизонтальной и вертикальной составляющих ветра и атмосферного давления, как в автономном режиме, так и в составе автоматизированных информационно-измерительных метеорологических комплексов.
Область применения: научные исследования в области гидрометеорологии, метеорологическое обеспечение авиационного транспорта, мониторинг состояния окружающей природной среды в зонах расположения транспортных коммуникаций, сферы обороны, безопасности и промышленности.
Описание
Измерители имеют две модификации:
ИПВ-У МЕСП.416136.001 - базовая модификация измерителя, предназначенная для измерений горизонтальной и вертикальной составляющих скорости и направления горизонтальной составляющей ветра;
ИПВ-У-АД МЕСП.416136.001-01 - модификация измерителя со встроенным в блок управления датчиком и вторичным измерительным преобразователем атмосферного давления.
Принцип действия измерителя при измерении скорости и направления ветра основан на зависимости скорости распространения ультразвуковых колебаний (ультразвука) от скорости воздушного потока (ветра).
Принцип действия измерителя при измерении атмосферного давления заключается в преобразовании давления воздушного столба преобразователем давления и температуры кварцевым ПДТК-0.1-МР-2 в частотные электрические сигналы.
Измеритель состоит из устройства измерительного (УИ), блока питания (БП) и блока управления (БУ).
УИ состоит из трех пар источников и приемников ультразвука. Каждая из пар лежит в трех, взаимно ортогональных плоскостях, под телесным углом 120° друг к другу, и под углом 45° к линии, лежащей в горизонтальной плоскости и совмещаемой при измерениях с направлением на Север.
Горизонтальная Vx и вертикальная Vy составляющие скорости ветра, а также направление <р горизонтальной составляющей скорости ветра вычисляются автоматически по заданному алгоритму.
Конструктивно УИ представляет собой стальной каркас с шестью держателями, жестко фиксирующими взаимное расположение источников и приемников ультразвука в пространстве.
Каркас закрепляется на вертикально установленной метеомачте и с помощью стрелки ориентируется на Север.
Сигналы измерительной информации параметров ветра и атмосферного давления поступают на вход БУ, где после обработки и преобразования по заданным алгоритмам отображаются на цифровых индикаторах лицевой панели БУ.
БП, установленный на метеомачте, предназначен для электропитания УИ.
В качестве программного обеспечения для обработки и вывода сигналов измерительной информации в ИПВ-У МЕСП.416136.001 используется программа РОФ.МЕСП.00004-01, в ИПВ-У МЕСП.416136.001-01 - программа РОФ.МЕСП.00004-02, установленные в памяти БУ.
По условиям эксплуатации измерители соответствуют группе 1.10 климатического исполнения УХЛ по ГОСТ РВ 20.39.304-98 с диапазоном рабочей температуры от минус 50 до 50 °C при относительной влажности до 100 % при температуре 35 °C и атмосферном давлении от 600 до 1080 гПа (от 450 до 810 мм рт. ст.) для УИ, БП и группе 1.1 климатического исполнения УХЛ с диапазоном рабочей температуры от 5 до 40 °C при относительной влажности до 95 % при температуре 35 °C и атмосферном давлении от 600 до 1080 гПа (от 450 до 810 мм рт. ст.) для БУ.
Технические характеристики
Основные технические характеристики измерителей приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измерений скорости ветра: - горизонтальная составляющая, м/с - вертикальная составляющая, м/с | от 0,2 до 60 от минус 5 до 5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости ветра: - горизонтальной составляющей, м/с - вертикальной составляющей, м/с | ± (0,2+0,03-Vx) ± (0,2+0,05-Vy) |
| Диапазон измерений направления горизонтальной составляющей скорости ветра, градус | от 0 до 360 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений направления горизонтальной составляющей скорости ветра, градус при скорости ветра более или равной 0,5 м/с при скорости ветра менее 0,5 м/с | ±5 не нормируется |
| Диапазон измерений атмосферного давления, гПа | от 600 до 1080 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений атмосферного давления, гПа | ±0,3 |
| Нестабильность воспроизведения зависимости скорости ультразвука от температуры окружающей среды в диапазоне от минус 50 до 50°С, при относительной влажности не более 60 %, м/с | ± 1 |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Электропитание измерителей: от сети переменного тока: - напряжение, В - частота, Гц от источника постоянного тока: - напряжение, В | от 187 до 242 50 ± 2,5 12 ± 1 |
| Потребляемая электрическая мощность, не более, ВА | 60 |
| Дальность передачи выходных сигналов от УИ на БУ, не менее, м | 8000 |
| Масса: - УИ, не более, кг - БП, не более, кг - БУ, не более, кг - БУ с датчиком атмосферного давления, не более, кг | 2,5 2,5 5,0 5,2 |
| Габаритные размеры: - УИ (диаметр х длина), не более, мм - БП, (ширина х длина х высота), не более, мм - БУ, БУ с датчиком атмосферного давления, не более, мм | 170x520 315x190x110 315x265x140 |
| Условия эксплуатации: диапазон рабочих температур: - УИ и БП, °C - БУ, °C предельные температуры: - УИ и БП, °C относительная влажность при температуре 35°С, %: - УИ и БП, °C - БУ, °C атмосферное давление, гПа (мм рт. ст.) | от минус 50 до 50 от 5 до 40 минус 60, 65 до 100 до 95 от 600 до 1080 (от 450 до 810) |
| Время непрерывной работы без технического обслуживания и регулировок, не менее, ч | 200 |
| Средний срок службы, лет | 8 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и краской на лицевую панель блоков УИ, БП и БУ.
Комплектность
В комплект поставки входят: измеритель параметров ветра ультразвуковой ИПВ-У, комплект ЗИП, комплект эксплуатационных документов, методика поверки.
Поверка
Поверка измерителей осуществляется в соответствии с документом «Измерители параметров ветра ультразвуковые ИПВ-У. Методика поверки» МЕСП.416136.001МП, утвержденным начальником ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ и руководителем ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» в 2009 г. и входящим в комплект поставки.
Средства поверки:
аэродинамический стенд АДС 700/100 из состава Государственного специального эталона (ГСЭ) единицы скорости воздушного потока ГЭТ 150-85 по ГОСТ 8.542-86 (диапазон воспроизведения скоростей воздушного потока от 0,1 до 100 м/с, СКО 0,2 %, НСП 0,2 %);
стол координатный из состава ГЭТ 150-85 (диапазон от 0 до 360°, пределы допускаемой погрешности измерений ± 0,5°);
квадрант оптический КО-ЗО (диапазон от 0 до 360°, пределы допускаемой погрешности измерений ± 0,03°);
манометр образцовый абсолютного давления МПА-15 (класс точности 0,05 по ГОСТ 8291-83);
камера климатическая КТК-800 (диапазон воспроизводимых температур от минус 70 до 90°С, нестабильность поддержания температуры ± 0,5 °C);
секундомер механический СОПпр (кл. т. 2);
термометр метеорологический стеклянный ТМ1 (пределы допускаемой погрешности измерений температуры ± 0,2 °C);
барометр рабочий сетевой БРС-1 (диапазон измерений абсолютного давления от 600 до 1100 гПа, пределы допускаемой погрешности измерений абсолютного давления ± 0,33 гПа);
мегаомметр Ml 102 (диапазон измерений от 0 до 500 МОм, кл. т. 1,0);
психрометр аспирационный М-34-М (диапазон измерений температуры от минус 25 до 50 °C, скорость аспирации не более 2 м/с).
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ РВ 20.39.304-98.
ГОСТ 8.542-86 «ГСП. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока».
ГОСТ 8.223-76 «ГСП Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 270....400000 Па».
МЕСП.416136.001 ТУ «Измеритель параметров ветра ультразвуковой ИПВ-У. Технические условия».
Заключение
Тип измерителей параметров ветра ультразвуковых ИПВ-У утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.
