Назначение
Комплексы метеорологические специальные «МКС-М5» (далее - «МКС-М5») предназначены для непрерывных автоматических измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, температуры почвы, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, количества осадков, высоты снежного покрова, энергетической освещенности, продолжительности солнечного сияния, высоты облаков, метеорологической оптической дальности.
Описание
Принцип действия комплексов «МКС-М5» основан на измерении метеорологических параметров первичными измерительными преобразователями с последующем преобразованием в цифрой код и выдачей результатов измерений на устройствах отображения. Принцип действия первичных измерительных преобразователей:
-измерения температуры основан на зависимости электрического сопротивления платины от температуры окружающей среды;
-измерения относительной влажности воздуха основан на изменении емкости полимерного конденсатора в зависимости от относительной влажности воздуха;
-измерения атмосферного давления основан на изменении емкости конденсатора в зависимости от изменения атмосферного давления;
-измерения скорости воздушного потока основан на преобразовании скорости воздушного потока во вращательное движение вала с чувствительным элементом, измерении скорости его вращения с помощью датчика холла/оптрона или ультразвуковым преобразователем;
-измерения направления воздушного потока основан на преобразовании угла поворота флюгарки в электрический сигнал с помощью оптического регистратора угла поворота или ультразвуковым преобразователем;
-измерения высоты снежного покрова основан на измерении времени необходимого для прохождения ультразвукового импульса до отражающей среды;
-измерения количества атмосферных осадков основан на взвешивании собранных осадков устройством взвешивания;
-измерения продолжительности солнечного сияния основан на регистрации времени воздействия солнечного излучения на фотодиод;
-измерения высоты облаков основан на измерении времени необходимого для прохождения импульса света до отражающей или рассеивающей среды;
-измерения метеорологической оптической дальности (далее - МОД) основан на измерении интенсивности рассеянного в атмосфере излучения. Интенсивность рассеянного излучения обратно пропорциональна МОД.
Измеренные метеорологические параметры преобразуются в цифровой код преобразователями измерительными (контроллерами) и передаются на устройства отображения. Для измерения энергетической освещенности в комплект поставки «МКС-М5» включены пиранометры СМР6 (регистрационный № 48281-11).
Конструктивно «МКС-М5» выполнены по модульному принципу и состоят из модуля центрального устройства, измерительных каналов, устройств отображения.
В модуле центрального устройства размещены: блок регистрации и обработки измерительной информации (преобразователи именительные, контроллеры), аккумуляторная батарея. С помощью линий связи к модулю центрального устройства подключаются первичные измерительные преобразователи образуя измерительные каналы (далее - ИК).
«МКС-М5» могут иметь разное количество ИК. Их выбор связан с типом и требованиям к измеряемым параметра объекта, на который устанавливается «МКС-М5», количество ИК указывается в формуляре. «МКС-М5» работают круглосуточно, сообщения о метеорологических параметрах передаются непрерывно или по запросу. Для передачи данных на большие расстояния используются модемы.
Общий вид «МКС-М5» представлен на рисунке 1.
Схема пломбирования «МКС-М5» от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.
1 - общий вид комплекса «МКС-М5», 2 - ИК скорости и направления воздушного потока,
3 - ИК МОД, 4 - ИК высоты снежного покрова, 5 - ИК продолжительности солнечного сияния, 6 - ИК температуры и относительной влажности воздуха, 7 - пиранометр CMP6,
8 - ИК высоты облаков, 9 - ИК количества осадков, 10 - ИК температуры почвы,
11 - модуль центрального устройства.
Программное обеспечение
1 - пломбы на корпусе модуля центрального устройства «МКС-М5»
«МКС-М5» имеют программное обеспечение ПО «МКС-М5». ПО «МКС-М5» состоит из двух модулей: встроенного ПО (ПО «bin») и автономного ПО «Almeta Observer».
Встроенное ПО «bin.mot» установлено в модуль центрального устройства «МКС-М5». Встроенное ПО обеспечивает сбор, обработку, передачу данных по каналам связи на центральное устройство.
Автономное ПО «Almeta Observer» обеспечивает обработку, отображение, анализ, архивирование результатов измерений, проверку состояния и настройку «МКС-М5».
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик. Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | bin.mot | Almeta Observer. exe |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 6.04 | не ниже 4.0 |
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование ИК | Наименование характеристики | Значение |
| ИК атмосферного давления | Диапазон измерений атмосферного давления, гПа | от 500 до 1100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений атмосферного давления, гПа | ±0,3 |
| ИК температуры воздуха | Диапазон измерений температуры воздуха, 0С | от -60 до +60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности »-» 0/"ч измерений температуры воздуха, C | ±(0,1 +0,002 • |t|)* |
| ИК температуры почвы | Диапазон измерений температуры почвы, 0С | от -70 до +80 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности »-» 0/"ч измерений температуры почвы, С | ±0,5 |
| ИК относительной влажности воздуха | Диапазон измерений относительной влажности воздуха, % | от 0,8 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений влажности воздуха, %: -в диапазоне измерений от 0,8 до 90% включ., -в диапазоне измерений св. 90 до 100%. | ±3 ±4 |
| ИК МОД | Диапазон измерений МОД, м | от 10 до 20000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений МОД, %: -в диапазоне измерений от 10 до 10000 м включ., -в диапазоне измерений св. 10000 до 20000 м. | ±10 ±20 |
| ИК высоты облаков | Диапазон измерений высоты облаков, м | от 10 до 2000 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений высоты облаков: -абсолютной в диапазоне от 10 до 100 м включ, м -относительной в диапазоне св. 100 до 2000 м, % | ±10 ±10 |
| Индикация высоты облаков, м | от 10 до 7600 |
| ИК количества атмосферных осадков | Диапазон измерений количества осадков, мм | от 0,2 до 1500 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений количества атмосферных осадков: -абсолютной в диапазоне от 0,2 до 2 мм включ, мм -относительной в диапазоне св. 2 до 1500 мм, % | ±0,1 ±1 |
| 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+0,04V*) |
| Диапазон измерений направления воздушного потока, градус | от 0 до 360 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений направления воздушного потока, градус | ±3 |
| Наименование ИК | Наименование характеристики | Значение |
| 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 |
| Метрологические характеристики пиранометра СМР6 |
| Спектральный диапазон, мкм | от 0,31 до 2,80 |
| 2 Диапазон измерений энергетической освещенности, кВт/ м | от 0,01 до 1,6 |
| Энергетическая освещенность, кВт/м , не более | 2 |
| Коэффициент преобразования при нормальном падении радиации, мВ-м /кВт, не менее | 5 |
| Время установления показаний пиранометра, с, не более | 18 |
| Линейность показаний пиранометра, %, не более | 1 |
| Предел допускаемой относительной погрешности измерений энергетической освещенности, % | 11 |
| Предел допускаемой дополнительной погрешности при измерении энергетической освещенности в зависимости от угла падения света, % | 8 |
| *Примечание: |t| - значение измеренной температуры, °С, V - измеренное значение скорости воздушного потока, м/с. |
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 | 10000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Г абаритные размеры «МКС-М5», мм, не более | длина | ширина | высота |
| 800 | 700 | 1800 |
| Масса «МКС-М5», кг, не более | 50,5 |
| Условия эксплуатации: o/-4 - температура воздуха, C - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, гПа | от -40 до +50 от 0 до 100 от 600 до 1100 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским методом и на корпус модуля центрального устройства в виде наклейки.
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплекс метеорологический специальный «МКС-М5» | «МКС-М5» | 1 шт. |
| Пиранометр | СМР6 | 1 шт. |
| Автономное программное обеспечение «Almeta Observer» | «Almeta Observer» | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ЯКИН.411713.715 РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | ЯКИН.411713.715 ФО | 1 экз. |
| Комплексы метеорологические специальные «МКС-М5». Методика поверки | МП-2551-0182-2018 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 2551-0182-2018 «Комплексы метеорологические специальные «МКС-М5». Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 20.02.2018 года.
Основные средства поверки:
Вторичный эталон единицы величины энергетической освещенности солнечным излучением по ГОСТ 8.195-89 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности силы излучения и спектральной плотности энергетической освещенности в диапазоне длин волн 0,25-25,00 мкм; силы излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн 0,2-25,0 мкм.
Рабочий эталон 1-го разряда (аэродинамическая измерительная установка) по ГОСТ Р 8.886-2015 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока.
Термогигрометр ИВА-6, модификация ИВА-6Б, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 46434-11.
Гири класса точности F2, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 23653-02.
Штангенциркуль ТТТЦ, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 52058-12.
Секундомер механический СОСпр, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 11519-11.
Рабочий эталон метеорологической оптической дальности в диапазоне от 10 до 50000 м, относительная погрешность ±5 %.
Комплексы поверочные портативные КПП-1 регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 66485-17.
Комплексы поверочные портативные КПП-2 регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 66622-17.
Комплексы поверочные портативные КПП-3 регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 67967-17.
Комплексы поверочные портативные КПП-4 регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 68664-17.
Дальномер лазерный Leica DISTO D510 регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 53755-13.
Линия задержки ЛЗТ-3 регистрационный номер в Федеральном информационном фонде 43866-10.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 8.195-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности силы излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, силы излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн от 0,2 до 25,0 мкм
ГОСТ Р 8.840-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 1 до 1 • 106 Па
ГОСТ 8.547-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов
ГОСТ 8.470-82 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений объема жидкости
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ГОСТ Р 8.763-2011 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 110-9 до 50 м и длин волн в диапазоне 0,2 до 50 мкм.
ГОСТ Р 8.886-2015 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока
Технические условия «Комплексы метеорологические специальные «МКС-М5». ЯКИН.411713.715 ТУ»
70983-18: Методика поверки МП 2551-0182-2018Скачать707.8 Кб