Назначение
Приборы контроля параметров воздушной среды «Метеометр МСП-Метео» (далее -метеометры) предназначены для измерений относительной влажности воздуха, температуры воздуха, атмосферного давления, скорости воздушного потока внутри помещений или в вентиляционных трубопроводах, скорости ветра на открытых пространствах, массовой концентрации оксида углерода, сероводорода, диоксида серы, объемной доли кислорода в смеси с азотом или воздухом, а также расчёта температуры влажного термометра и ТНС -индекса.
Метеометры изготавливают в двух исполнениях:
1) метеометры МСП-Метео в общепромышленном исполнении;
2) метеометры МСП-МЕх во взрывозащищенном исполнении с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь «Ь> по ГОСТ Р 52350.11-2005.
Область применения метеометров МСП-Метео - контроль параметров атмосферы жилых, административных помещений и рабочей невзрывоопасной зоны.
Область применения метеометров МСП-МЕх - контроль параметров атмосферы во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно ГОСТ Р 52350.10-2005, гл. 7.3 ПУЭ и другим документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
Описание
Метеометры представляют собой портативные приборы непрерывного действия и состоят из блока электроники и сменных измерительных зондов.
Базовое исполнение метеометра состоит из блока электроники и измерительного зонда с датчиками скорости воздушного потока, температуры и относительной влажности (VTH). Датчик давления установлен на корпусе блока электроники. Дополнительно, метеометры могут комплектоваться следующими зондами:
- ТНС, зонд измерительный параметров тепловой нагрузки среды;
- WIND, зонд измерительный скорости ветра;
- ТОХ-СО, зонд измерительный массовой концентрации оксида углерода;
- TOX-H2S, зонд измерительный массовой концентрации сероводорода;
- TOX-SO2, зонд измерительный массовой концентрации диоксида серы;
- ТОХ-Ог, зонд измерительный объемной концентрации кислодорода.
В качестве датчика скорости воздушного потока в составе измерительного зонда VTH используется миниатюрный платиновый терморезистор фирмы «Honeywell», США, подогреваемый стабилизированным током до температуры (200 - 250) °C. В зависимости от скорости воздушного потока меняется степень охлаждения нагретого терморезистора и падение напряжения на нем, которое и является мерой скорости воздушного потока.
Чувствительным элементом датчика скорости ветра является крыльчатка, которая под воздействием воздушного потока вращается вместе с несущей осью. На оси крыльчатки расположен механический модулятор, который совместно с фотоэлектрическим преобразователем формирует электрические импульсы, частота следования которых пропорциональна скорости воздушного потока.
В качестве датчика температуры в составе измерительных зондов VTH и ТНС используется миниатюрный платиновый терморезистор фирмы «Honeywell», США сопротивлением 1 кОм (при температуре 0 °C) с нормирующим усилителем, собранным на операционном усилителе типа ОР 496.
В качестве датчика влажности в составе измерительного зонда VTH используется сенсор влажности фирмы «Honeywell», США с нормированным выходным напряжением от 0,8 до 4,2 В пропорцианальным относительной влажности.
Интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эмпирическим показателем, характеризующим суммарное воздействие на человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения). ТНС-индекс определяется на основе величин температуры смоченного термометра (Твл) и температуры внутри зачерненного шара (Тщ).
ТНС-индекс автоматически вычисляется по формуле
ТНС = (0,7Твл + 0,ЗТш) °с. (1)
Температура внутри черного шара Тщ измеряется с помощью датчика температуры черного шара ТЧШ измерительного зонда ТНС, помещаемого в центр черного полого шара. Тщ отражает влияние температуры воздуха, температуры поверхностей и скорости движения воздуха.
Температура Твл автоматически вычисляется на основании результатов измерения с помощью зонда VTH температуры и влажности воздуха в окружающей среде.
В измерительных зондах концентрации газов используются электрохимические сенсоры фирмы Alphasens (Англия, основанные на измерении электрического тока, вырабатываемого электрохимической ячейкой в результате химической реакции с участием молекул определяемого компонента. При измерении концентрации газов производится термокомпенсация чувствительности по усредненным характеристикам. Информация о температуре сенсора выдается встроенным в измерительные зонды ТОХ-СО, TOX-H2S, ТОХ-SO2, ТОХ-Ог цифровым термометром. Отбор измеряемой пробы для измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2 - диффузионный.
При концентрации газа более одного ПДК на индикаторе метеометра появляется знак «». При концентрации более (3 - 5) ПДК начинает мигать подсветка индикатора.
Измерительные зонды соединяются с блоком электроники гибким кабелем длиной 0,5 м, оканчивающимся 15-ти контактным разъемом DHS-15M.
Блок электроники служит для преобразования аналоговой информации в цифровую форму, математической обработки результатов измерений и отображения результатов измерений на графическом дисплее.
Метеометр имеет функцию световой (подсветка экрана) и звуковой сигнализации о превышении установленных значений.
В зависимости от типов измерительных зондов, включенных в комплект поставки метеометров, и вида исполнения различаются 58 модификаций, поставляемых потребителю. Допустимые модификации метеометров представлены в таблицах 1 и 2, где каждой модификации присвоена кодовая комбинация, состоящая из семи символов. В кодовой комбинации каждому символу соответствует определенный измерительный зонд, которые расположены в последовательности: VTH, ТНС, WIND, ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2.
Единица в кодовой комбинации означает наличие соответствующего измерительного зонда в модификации метеометра, нуль означает отсутствие соответствующего измерительного зонда в модификации метеометра.
Таблица 1 - Модификации метеометров МСП-МЕх
| Номер модификации | Кодовая комбинация | Номер модификации | Кодовая комбинация | Номер модификации | Кодовая комбинация |
| 00 | 1 000 000 | Базовая модель |
| 01 | 1 001 000 | 06 | 1 001 010 | И | 1 000 110 |
| 02 | 1 000 100 | 07 | 1 001 001 | 12 | 1 000 101 |
| 03 | 1 000 010 | 08 | 1 001 110 | 13 | 1 000 111 |
| 04 | 1 000 001 | 09 | 1 001 101 | 14 | 1 000 011 |
| 05 | 1 001 100 | 10 | 1 001 111 | | |
Таблица 2 — Модификации метеометров МСП-Метео
| Номер модификации | Кодовая комбинация | Номер модификации | Кодовая комбинация | Номер модификации | Кодовая комбинация | Номер Моди-фикции | Кодовая комбинация |
| 15 | 1 000 000 | Базовая модель |
| 16 | 1 100 000 | 26 | 1 100 001 | 36 | 1 111 111 | 46 | 1 011 ПО |
| 17 | 1 010 000 | 27 | 1 111 000 | 37 | 1 011 000 | 47 | 1 011 111 |
| 18 | 1 001 000 | 28 | 1 110 100 | 38 | 1 010 100 | 48 | 1 001 100 |
| 19 | 1 000 100 | 29 | 1 110010 | 39 | 1 010 010 | 49 | 1 001 010 |
| 20 | 1 000 010 | 30 | 1 110 001 | 40 | 1 010 001 | 50 | 1 001 001 |
| 21 | 1 000 001 | 31 | 1 111 100 | 41 | 1 011 100 | 51 | 1 001 110 |
| 21 | 1 110 000 | 32 | 1 111 010 | 42 | 1 011 010 | 52 | 1 001 101 |
| 23 | 1 101 000 | 33 | 1 111 001 | 43 | 1 011 001 | 53 | 1 001 111 |
| 24 | 1 100 100 | 34 | 1 111110 | 44 | 1 011 110 | 54 | 1 000 100 |
| 25 | 1 100 010 | 35 | 1 111 101 | 45 | 1 011 101 | 55 | 1 000 по |
| 56 | 1 000 101 | 57 | 1 000 111 | 58 | 1 000 011 | | |
На лицевой панели блока электроники расположены:
- кнопка
для включения и выключения метеометра;
- кнопки
для задания режимов работы.
На передней торцевой стороне блока электроники расположен 10-ти контактный разъем РСГ10 АТВ с надписью «Зонд» для подключения измерительных зондов и датчик давления (надпись «Р»),
На задней торцевой стороне блока электроники расположены 10-ти контактный разъем РСГ10 АТВ с надписью «PC/Пит.» для подключения источника электропитания ИЭС7-1203 и к компьютеру.
Питание метеометров осуществляется от аккумуляторной батареи, размещенной в отдельном отсеке измерительного блока или от источника питания электропитания ИЭС7-1203.
Метеометры могут использоваться как в качестве портативного прибора, так и в составе систем сбора данных в качестве датчика перечисленных выше величин со стандартными каналами связи RS-232C и RS-485.
По защищенности от влияния пыли и воды блок электроники метеометра имеет степень защиты не ниже IP54 по ГОСТ 14254-96.
Технические характеристики
1 Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности метеометров приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Измеряемые величины | Диапазон измерений | Пределы допускаемой основной погрешности |
| абсолютной Ло | относительной 5о |
| давление | от 80 до 110 кПа | ± 0,3 кПа (при температуре от 0 до 60 °C); ±1,0 кПа при температуре от минус 20 до 0°С. | |
| скорость воздушного потока | от 0,1 до 20 м/с (для зонда-термоанемометра) от 5 до 40 м/с (для зонда-крыльчатки) | ± (0,05 +0,05Vx) м/с (в диапазоне от 0,1 до 0,5 м/с); ± [0,075 +0,08(Vx - 0,5)] м/с (в диапазоне от 0,5 до 2 м/с); ± [0,2 +0,08(Vx - 2)] м/с (в диапазоне от 2 до 20 м/с). ±(0,3 + 0,05 Vx) | |
| температура | от минус 40 до 85°С | ± 0,2 °C в диапазоне от минус 10до50°С ± 0,5 °C в диапазоне от минус 40 до минус 10 °C и от 50 до 85 °C; | |
| относительная влажность | от 0 до 98 %; | ±3,0 % при температуре (25 ± 5) °C | - |
| массовая концентрация оксида углерода | (0 - 20) мг/м3 (20 - 120) мг/м3 | ± 5 мг/м3 | ± 25 % |
| массовая концентрация сероводорода | (0-10) мг/м3 (10-45) мг/м3 | ± 2,5 мг/м3 | ± 25 % |
| массовая концентрация диоксида серы | (0-10) мг/м3 (10 - 50) мг/м3 | ± 2,5 мг/м3 | ± 25 % |
| объёмная доля кислорода | (0 - 30) % | ± (0,2+0,04-Свх) % | - |
Примечания
a) Vx - измеренное значение скорости воздушного потока (ветра), м/с;
б) В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 при измерениях концентраций токсичных газов в воздухе рабочей зоны ниже ПДК (первый поддиапазон измеряемых концентраций газов) границы допускаемой абсолютной погрешности измерений должны составлять ±0,25 ПДК в мг/м3.
2 Пределы допускаемой вариации показаний метеометров для измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2 равны 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.
3 Пределы допускаемой дополнительной погрешности метеометров для измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2, вызванной изменением температуры окружающей среды в диапазоне рабочих условий эксплуатации на каждые 10°С от номинального значения температуры (20±5)°С равны 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.
4. Пределы допускаемой дополнительной погрешности метеометров для
измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-HjS, TOX-SO2, ТОХ-О2, вызванной изменением относительной влажности, соответствующей условиям эксплуатации равны 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности:
5. Пределы допускаемой вариации показаний метеометров для измерительных
зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2 за регламентированный интервал времени 8 ч , равны 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.
6. Номинальное время установления показаний Точном, для измерительных зондов
ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2 равно 60 с. ’
7. Время прогрева метеометра для измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-Ог, не превышает 5 мин.
8. Метеометры обеспечивают сигнализацию при достижении концентрации определяемых компонентов фиксированных значений порогов сигнализации, указанных ниже:
а) предупредительная сигнализация:
- по каналу измерения оксида углерода - 20 мг/м3 (ПДК);
- по каналу измерения сероводорода - 10 мг/м3 (ПДК);
- по каналу измерения диоксида серы - 10 мг/м3 (ПДК);
- по каналу измерения кислорода - 19,5 об.д., %;
б) аварийная сигнализация:
- по каналу измерения оксида углерода - 100 мг/м3 (5 ПДК);
- по каналу измерения сероводорода - 40 мг/м3 (4 ПДК);
- по каналу измерения диоксида серы - 30 мг/м3 (3 ПДК);
- по каналу измерения кислорода - 18,5 об.д., %.
9. Пределы допускаемого значения дополнительной абсолютной погрешности измерений относительной влажности, вызванной изменением температуры окружающей среды в диапазоне от 10 до 40 °C, на каждые 10°С от номинального значения температуры (20±5)°С, составляют ±1 %.
10. Пределы допускаемого значения дополнительной погрешности измерения концентрации газов, вызванной изменением температуры окружающей среды, в диапазоне температур от минус 20 до 50 °C, на каждые 10°С от номинального значения температуры (20±5)°С, равны 0,2 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.
11. Метеометр с зондами измерительными концентрации газов СО, H2S, SO2 выдерживает перегрузку, вызванную выходом концентрации измеряемых компонентов за пределы измерения на 100 % от верхнего значения диапазона измерений, в течение интервала времени 10 мин. Время восстановления показаний после перегрузки не превышает 60 с.
12. Габаритные размеры и масса составных частей метеометров соответствуют значениям, указанным в таблице 4.
Таблица 4
| Обозначение конструкторского документа | Составная часть | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более |
| L | В | Н | D |
| МАДР.411184.001 МАДР.411519.001 | Блок электроники Зонд измерительный VTH (с кабелем соединительным) | 180 220 (850) | 85 | 53 | 26 | 0,4 од |
| МАДР. 411519.001 | Зонд измерительный параметров тепловой нагрузки среды ТНС в составе: - черная сфера; - датчик температуры черного шара ТЧШ (с кабелем соединительным); - подставка (с кабелем соединительным) | 195 (850) 122 (850) | 135 | 63 | 90 26 | 0,01 0,09 0,08 |
| МАДР.416136.001 | Зонд измерительный скорости ветра WIND (с кабелем соединительным) | 100 (850) | 50 | 25 | 72 | 0,1 |
| МАДР .413425.012 (-01,-02,-03) | Зонды измерительные концентрации газов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2 (с кабелем соединит.) | 135 (850) | | | 30 | 0,09 |
13. Время непрерывной работы метеометров от блока аккумуляторов не менее, ч:
- во всех режимах - 10;
- в режиме измерения скорости воздушного потока измерительным зондом VTH- 5;
- в режиме измерения скорости воздушного потока измерительным зондом WIND- 5.
14. Средняя наработка на отказ 10 000 ч.
15. Средний срок службы 10 лет.
Условия эксплуатации метеометра:
- диапазон температуры окружающей и контролируемой сред, °C
блок электроники от минус 20 до 60
зонды измерительные VTH, ТНС от минус 40 до 85
зонд измерительный WIND от минус 60 до 60
зонды измерительные СО, H2S, SO2, О2 от минус 20 до 50
- относительная влажность при температуре 35 °C, %
блок электроники до 95
зонды измерительные VTH, WIND до 98
зонды измерительные СО, H2S, SO2, Ог до 95
- диапазон атмосферного давления, кПа от 84 до 106,7
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится:
- способом печати под пленкой на табличку, расположенную на корпусе метеометра;
- типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации МАДР.413311.012 РЭ.
Комплектность
В комплект поставки прибора входят:
1) блок электроники с измерительными зондами;
2) руководство по эксплуатации МАДР.416311.001 РЭ;
3) методика поверки МП-242-0830-2008;
в) комплект принадлежностей:
- адаптер питания МАДР.336211.001;
- диск с программным обеспечением для персонального компьютера;
- шнур интерфейсный МАДР.685691.002.
Поверка
Поверка приборов контроля параметров воздушной среды «Метеометр МСП-Метео» осуществляется в соответствии с документом «Приборы контроля параметров воздушной среды «Метеометр МСП-Метео». Методика поверки МП-242-0830-2009», разработанным и утвержденным ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» «15» декабря 2008 г.
Основные средства поверки:
- калибраторы многофункциональные DPI800, № 36112-07 по Госреестре СИ РФ, для создания и поддержания абсолютного давления в диапазоне от 80 до 110 кПа;
- стеклянные ртутные термометры, имеющие пределы основной абсолютной погрешности ±0,1 °C;
- эталонная аэродинамическая установка, имеющая диапазон воспроизведения скорости потока от 0,1 до 40 м/с и пределы абсолютной погрешности ±(0,02+0,02Vx) м/с;
- эталонный динамический генератор влажного газа “Родник-2” по 5К2.844.067ТУ, имеющий пределы абсолютной погрешности ±0,5 %;
- поверочные газовые смеси (ГСО-ПГС) состава кислород - азот (3730-87), оксид углерода - воздух (3843-87, 3847-87) в баллонах под давлением, выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92;
- генератор газовых смесей ГГС-03-03 по ШДЕК.418313.001 ТУ в комплекте с ГСО-ПГС состава H2S - азот, SO2 - азот, в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92;
- генератор термо диффузионный ТДГ-01 по ШДЕК.418319.001 ТУ (№ 19454-00 в Госреестре РФ) в комплекте с источниками микропотоков газов и паров по ИБЯЛ.418319.013 ТУ;
- поверочный нулевой газ (ПНГ) воздух марки «Б» в баллонах под давлением по ТУ 6-215-82;
- Поверочный нулевой газ (ПНГ) азот марки «Б» в баллонах под давлением по ГОСТ 9392-74.
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
1 ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия
2 ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
3 ГОСТ 8.223-76 ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 2,7x10 в ст. 2 до 4000x10 в ст. 2 Па.
4 ГОСТ 8.542-86 ГСИ. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока.
5 ГОСТ 8.547-86 ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений относительной влажности газов.
6 ГОСТ 12.2.007.0-75 ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
7 ГОСТ 14254-96 Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP).
8 Технические условия МАДР.416311.001 ТУ.
Заключение
Тип метеометров МСП-Метео утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
Сертификат соответствия №РОСС RU.TB05.B02625 от 13.02.2009 г., выдан органом по сертификации НАНИО "Центр по сертификации взрывозащищенного и рудничного электрооборудования".
МЗГОТСХВИТЕЛЬ: ООО «Метео», 192148, Санкт-Петербург, ул. Седова, 37 литер А;
тел: (812) 448-56-65 (доб. 147); факс (812) 448-56-65 (доб. 145).
РЕМОНТ: ООО «Метео», 192148, Санкт-Петербург, ул. Седова, 37 литер А;
тел: (812) 448-56-65 (доб. 147); факс (812) 448-56-65 (доб. 145).
С.Ю.Чернов
Руководитель научно-исследовательского отдела госэталонов в области физико-химических измерений ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»
«Метео»
Генеральный директор ООО «МЕТЕО
