Назначение
Измеритель теплофизических величин «Теплограф» (далее - Теплограф) предназначен для измерения и регистрации тепловых потоков через ограждающие конструкции строительных объектов, промышленного (теплоэнергетического) оборудования, температуры ограждающих конструкций и температуры окружающих их сред, в том числе с целью количественной оценки эффективности их тепловой защиты.
Описание
Принцип действия Теплографа заключается в преобразовании плотности тепловых потоков в электрический сигнал напряжения с помощью датчиков теплового потока (ДТП), преобразовании температуры в сопротивление с помощью платиновых термопреобразователей (датчиков) сопротивления (ПДТ) или непосредственно в цифровой код с помощью цифровых датчиков температуры (ЦДТ), измерении сигналов напряжения и сопротивления и преобразовании их в цифровой код, дальнейшем преобразовании кода в поименованные величины, в соответствии с номинальными статическими характеристиками, хранении и отображении массивов измерительной информации и передачи данных во внешние устройства.
Конструктивно Теплограф выполнен в виде набора измерительных модулей последовательно соединенных между собой и с регистратором по четырехпроводной шине реализующей внутренний интерфейс Теплографа.
Регистратор снабжен двенадцатиклавишной клавиатурой и жидкокристаллическим дисплеем, на котором в зависимости от выбора пунктов меню отображаются результаты измерений по выбранным измерительным каналам в цифровой или графической форме.
Связь регистратора с внешними устройствами, в том числе с компьютером осуществляется через USB порт.
Измерительные модули выполняются в трех модификациях, отличающихся количеством подключаемых через встроенные адаптеры измерительных преобразователей различного вида. Измерительные преобразователи ДТП и ПДТ входят в состав измерительных модулей и градуируются вместе с соответствующими адаптерами.
Обозначения измерительных модулей и состав входящих в них адаптеров измерительных преобразователей (датчиков) представлен в таблице 1.
Общий вид регистратора представлен на рисунке 1, а модулей различных модификаций на рисунках 2, 3, 4.
Таблица 1 - Модификации модулей
| Тип модуля | Количество датчиков теплового потока и температуры |
| Модуль-01 | ДТП - 1шт.; ПДТ - 2 шт.; ЦДТ - 2шт. |
| Модуль -02 | ДТП - 2 шт.; ПДТ - 4 шт.; ЦДТ- 2шт. |
| Модуль -07 | ДТП - 7 шт.; ПДТ - 14 шт.; ЦДТ- 4шт. |
Рисунок 1 - Общий вид регистратора
Рисунок 2- Общий вид модуля - 01
Рисунок 3 - Общий вид модуля - 02
Рисунок 4 - Общий вид модуля - 07
Конфигурация Теплографа формируется в зависимости от количества измерительных каналов и модификации модулей. К одному регистратору можно подключить последовательно от одного до четырех модулей любой модификации. Допускается подключать к одному модулю меньшее количество датчиков.
Программное обеспечение
Программное обеспечение реализовано на микросхеме Flash-микроконтроллера с защитой от считывания и перезаписи: тип микроконтроллера MSP430F2418 фирмы "Texas Instruments" (США).
Управляющая программа микроконтроллера реализует алгоритм измерения и
регистрации значений с датчиков температуры и тепловых потоков, а также передачу информации на компьютер для последующего расчета.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный но мер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ПО «Теплограф» | НКИП.408131.100 ПО | 29.11.2011 | 5734 | CRC 16 |
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню "С" по МИ 3286-2010.
Погрешности, вносимые программным обеспечением, входят в суммарные погрешности измерений плотности теплового потока и температуры.
Место пломбирования от несанкционированного доступа расположено в батарейном отсеке регистратора на винте крепления корпуса. Это место одновременно является местом нанесения оттиска клейма при поверке (рисунок 5).
Рисунок 5 - Место пломбирования и клеймения
Технические характеристики
1 Диапазон измерения плотности теплового потока, Вт/м2.....................от 10 до 500
2 Диапазоны измерения температуры, °С .......................................от минус 40 до плюс
100
3 Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения плотности теплового потока, %, не более
4 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры платиновыми датчиками температуры, °С, не более
5 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры цифровыми датчиками температуры, °С, не более - в диапазоне от минус 10 до плюс 80 °С
- в диапазоне от минус 40 до минус 10 °С
- в диапазоне от плюс 80 до плюс 100 °С
6 Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности при измерении плотности теплового потока, вызванной отклонением
температуры датчиков теплового потока от 20 °С на каждые 10 °С отклонения, %
7 Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности при измерении температуры ПДТ, вызванной отклонением температуры регистратора и модулей от 20 °С на каждые 10 °С отклонения, °С.......................± 0,05
8 Тепловое сопротивление, м2<К/Вт, не более - датчиков теплового потока
- платиновых датчиков температуры
9 Питание Теплографа, В - от встроенных аккумуляторов типа АА напряжением ......................................2,5 ± 0,5
- от внешнего блока питания с выходным напряжением......................................5,0 ± 0,5
10 Потребляемая мощность, Вт, не более
11 Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более - регистратора .........................................................................................151x81x32
- модуля - 01 .............................................................................................55x87x23
- модуля - 02.............................................................................................145x101x25
- модуля - 07.............................................................................................148x136x27
датчика температуры платинового
- датчика температуры цифрового
- датчика теплового потока
12 Масса, кг, не более - регистратор
- модуля - 01
- модуля - 02
- модуля - 07
| 13 Рабочий условия эксплуатации:
диапазон температур окружающей среды:
- регистратора и модулей..............................................от минус 10 до плюс 40 °С
- датчиков теплового потока..........................................от минус 40 до плюс 70 °С
относительная влажность воздуха, при +25°С...................................................80 %
14 Средняя наработка на отказ, ч, не менее ......................................................8000
15 Средний срок службы, лет, не менее ..........................................................10
Знак утверждения типа
наносится наклейкой на лицевую панель регистратора, модулей и печатается типографским способом на титульном листе в левом верхнем углу руководства по эксплуатации НКИП.408131.100РЭ.
Комплектность
| Наименование и условное обозначение | Количество | Примечание |
| 1 Регистратор | 1 шт. | |
| 2 Модуль - 01 - датчик теплового потока - платиновые датчики температуры - цифровые датчики температуры | 1- 4 шт. ** 1 шт.* 2 шт.* 2 шт.* | количество по заказу, длина кабелей для датчиков от 1 до 15 м |
| 3 Модуль - 02 - датчики теплового потока - платиновые датчики температуры - цифровые датчики температуры | 1- 4 шт. ** 2 шт.* 4 шт.* 2 шт.* | количество по заказу, длина кабелей для датчиков от 1 до 15 м |
| 4 Модуль - 07 - датчики теплового потока - платиновые датчики температуры - цифровые датчики температуры | 1- 4 шт.** 7 шт.* 14 шт.* 4 шт.* | количество по заказу, длина кабелей для датчиков от 1 до 15 м |
| 5 Кабель соединительный «Регистратор - модуль» | 1 шт. | длина кабеля по заказу от 1м до 100 м. |
| 6 Кабель соединительный «Модуль-модуль» | до 3 шт. | количество по заказу модулей, длина от 1 м до 100 м |
| 7 Футляр | 1 шт. | |
| 8 Кабель USB связи с ПК | 1 шт. | |
| 9 Аккумуляторы типа АА | 2 шт. | |
| 10 Блок питания 5В | 1 шт. | |
| 11 Программное обеспечение НКИП.408131.100 ПО | 1 шт. | |
| 12 Руководство по эксплуатации НКИП.408131.100 РЭ | 1 шт. | |
| 13 Методика поверки 002-30007-2012 | 1 шт. | |
| * указано максимальное количество на один модуль, длина кабеля по заказу ** - общее количество модулей не более 4 шт. |
Поверка
осуществляется по документу 002-30007-2012 «Измеритель теплофизических величин «Теплограф». Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ «СНИИМ».
Основное поверочное оборудование:
- установка теплометрическая «Поток», диапазон воспроизведения плотности теплового потока от 10 до 500 Вт/м2, доверительные границы погрешности установки при доверительной вероятности 0,95 при поверке не более 3 %;
- калибратор температуры эталонный КТ-110, диапазон воспроизводимых температур от минус 40 до 110 оС, предел допускаемой основной абсолютной погрешности воспроизводимых температур ± (0,05+0,05411/100) оС, где t - значение воспроизводимой температуры, нестабильность поддержания температуры за 30 мин. ± 0,03 оС.
Сведения о методах измерений
Описание методики измерений содержится в руководстве по эксплуатации НКИП.408131.100 РЭ.
Нормативные документы
ТУ 4211-006-7453096769-11 «Измеритель теплофизических величин «Теплограф». Технические условия».
Рекомендации к применению
Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
