Назначение
Измерители распределения температуры волоконно-оптические ПТС-1000 модификации ПТС-1000 и ПТС-1000П (далее - измерители) предназначены для измерений температуры окружающей среды по длине волоконно-оптического кабеля, в том числе при полном его погружении в нефтяные, газоконденсатные и другие скважины, мониторинга силовых кабелей, обнаружения протечек трубопроводов, с целью измерения градиента температуры по всей длине и записи термограмм.
Описание
Принцип действия измерителя основан на измерении отраженных оптических сигналов от внутренней структуры оптического волокна (комбинационное рассеяние света), через промежутки, задаваемые временным интервалом, по всей длине кабеля с последующим преобразованием в значения измеренной температуры, и передаче информации посредством интерфейса Ethernet/USB измерительного блока на компьютер.
Измеритель состоит из оптических волокон или волоконно-оптических кабелей, конструктивно выполненных в виде модулей с оптическими световодами, с или без наличия силовых элементов, со стальной или пластиковой бронёй, резиновой или пластиковой оболочкой, и измерительного блока. Волоконно - оптический кабель может содержать оптические световоды двух типов: одномодовые (SM) и многомодовые (MM). Существует возможность программно задать расстояние между измерительными точками. Измерительный блок включает в себя оптический квантовый генератор (лазер) и оптический приёмник, который принимает излучение лазера, отраженное от каждой из измерительных точек, с последующим преобразованием сигнала в значения температуры. К измерительному блоку может быть подключено от 1 до 24 волоконно - оптических кабелей.
Программное обеспечение измерительного блока позволяет оценить распределение температуры вдоль кабеля (температурный профиль) и состояние волоконно-оптического кабеля (рефлектограмма), а также временные и локальные изменения профиля в зависимости от максимальной или минимальной температуры, кривой температуры и локальных дифференциальных критериев для активации систем предварительного оповещения или контроля. Программное обеспечение измерительного блока может группировать информацию от точек, расположенных по всей длине волоконно-оптического кабеля, в зоны (число зон может достигать 5000) с различным диапазоном заданных пользователем расстояний. Пользователь может выбирать установки параметров активации для каждой зоны. Показания температуры в рамках зоны будут оцениваться в соответствии с установками параметров активации для такой зоны.
Измерители имеют исполнения ПТС-1000 и ПТС-1000П, которые различаются функциональной принадлежностью: ПТС-1000 - для измерения распределения температуры вдоль волоконно - оптического кабеля, ПТС-1000П- для измерения распределения температуры вдоль волоконно - оптического кабеля с целью обнаружения пожара, и имеют различные наборы индикаторов оповещения.
Общий вид средства измерений, схема пломбировки от несанкционированного доступа, обозначение мест нанесения знаков утверждения типа и поверки представлены на рисунках 1 -3.
Программное обеспечение
Измеритель функционирует под управлением встроенного программного обеспечения, которое является его неотъемлемой частью. Программное обеспечение осуществляет преобразование оптического сигнала в значения измеряемой температуры, оценку распределения температуры вдоль кабеля, их временные и локальные изменения в зависимости от максимальной или минимальной температуры для активации систем оповещения, функции диагностики состояния волоконно-оптического кабеля, передачи (Ethernet), хранения (16 Гб карта памяти) и представления измерительной информации в соответствии со стандартом SCPI.
Также имеется автономное ПО «ПТС Конфигуратор» для персонального компьютера, которое предназначено для дистанционной настройки и управления процессом измерений, сохранения полученных данных в базе данных, считывания и интерпретации параметров, характеризующих состояние измерительного блока, считывания и интерпретации результатов измерений, а также считывания, интерпретации и записи в память измерительного блока параметров его конфигурации.
Уровень защиты программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений, соответствует уровню «средний» по Р50.2.077-2014.
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.
Таблица 1- Идентификационные данные программного обеспечения.
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Тип ПО | встроенное | автономное |
| Идентификационное наименование ПО | - | ПТС Конфигуратор |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 4.7.7 | 4.1.48 |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений температуры1), °С | от -40 до +400 |
| Диапазон преобразования оптического сигнала измерительного блока в температурном эквиваленте, °С | от -273 до +1200 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений температуры, °С | ±0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений температуры на 10 °С в диапазоне рабочей температуры измерительного блока от -10 до +17 °С и от +27 до +50 °С2), °С | ±0,25 |
| Примечания: 1) Указан максимальный диапазон измерений температуры. Диапазон измерений зависит от защитной арматуры подключаемого волоконно-оптического кабеля и определяется заказом по месту применения; 2) Нормальные условия измерений для измерительного блока в диапазоне температуры от +17 и от +27 °С. |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Наименьший разряд цифрового кода отсчетного устройства в режиме измерений | 0,01 |
| Шаг измерений, м | 1 или по заказу (0,25; 0,5; 2; 4; 8) |
| Рабочая длина волны излучателя, нм | 1064; 1550 |
| Время измерения одного канала в зависимости от длины кабеля, с | от 30 до 86 400 |
| Количество оптических каналов | 1, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 24 (по заказу) |
| Наименование характеристики | Значение |
| Область измерения на каждый канал, км | ММ: 2, 4, 8, 10, 12, 20, 30, 40, 50 SM: 2, 4, 8, 12, 20, 30, 40, 50 |
| Оптический разъем | E2000/APC |
| Интерфейс связи | Ethernet / USB (по заказу) |
| Стандарт хранения данных | SD/SDHC-карта |
| Напряжение питания постоянным током, В Потребляемая мощность не более, В-А | от 10 до 30 60 |
| Г абаритные размеры измерительного блока, мм, не более | 110x448x364 |
| Масса измерительного блока, кг, не более | 9 |
| Условия эксплуатации измерительного блока: - диапазон температуры окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, кПа | от -10 до +50 до 95 (без конденсации) от 84 до 106 |
| Электромагнитная совместимость | В соответствии со стандартом ГОСТ Р 51318.11-2006, ГОСТ 30804.4.2-2013, ГОСТ Р 51317.4.3-2006, ГОСТ Р 51317.4.4-2007, ГОСТ 30804.6.4-2013 |
| Средний срок службы, лет Средняя наработка на отказ, ч | 20 151085 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографическим способом и на лицевую панель измерительного блока.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность измерителя распределения температуры волоконно-оптического
ПТС-1000
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Измеритель | ПТС-1000 | 1 шт. |
| Блок питания | | 1 шт. |
| Волоконно-оптический кабель | | 1 шт. |
| Программное обеспечение | «ПТС конфигуратор» | ^D-диск или 1USB-накопитель |
| Руководство по эксплуатации | «Измерители распределения температуры волоконно-оптические ПТС-1000. Руководство по эксплуатации» | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 2411- 0152 - 2018 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 2411-0152-2018 «Измерители распределения температуры волоконно-оптические ПТС-1000. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 17 января 2018 г.
Основные средства поверки:
- термометры сопротивления платиновые эталонные ЭТС 100 3-го разряда, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде средств измерений № 19916-10;
- термометры сопротивления платиновые вибропрочные эталонные 2-го и 3-го разрядов ПТСВ, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде средств измерений № 57690-14;
- измеритель температуры двухканальный прецизионный МИТ2, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде средств измерений №46432-11;
- климатическая камера LHT-3203R (DAIHAN), диапазон поддержания температуры от минус 40 до плюс 80 °С, равномерность поддержания ±1 °С, диапазон поддержания влажности от 20 до 95 %, равномерность поддержания ±3 %, внутренние размеры 2000*1500*2000 мм;
- малоинерционная трубчатая печь МТП-2М-70-1000, диапазон воспроизводимой температуры от плюс 100 до плюс 1200 °C. Температурный градиент в средней части 0,8 °^см. Нестабильность поддержания температурного режима 0,1 °С/мин. Размеры рабочего пространства: диаметр 70 мм, длина 1000 мм.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и/или в паспорт (формуляр).
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.558 - 2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
Технические условия ТУ 4431-001-98193226-2014 Измерители распределения температуры волоконно-оптические ПТС-1000
70881-18: Методика поверки МП 2411-0152-2018Скачать727.0 Кб