Назначение
Системы информационно-регистрирующие ИРС-1 (далее по тексту - система ИРС-1) предназначены для измерений, регистрации и отображения в режиме реального времени и накопления архива результатов измерений температуры грунтов в скважинах любого типа в полевых условиях.
Описание
Принцип действия системы ИРС-1 основан на измерении и преобразовании при помощи переносных приборов (логгера или считывателя) цифровых или аналоговых сигналов от датчиков температуры, установленных в термометрических косах, в сигналы интерфейса I2C и 1-Wire для дальнейшей передачи их на персональный компьютер.
Система ИРС-1 состоит из одного или нескольких кабелей с датчиками температуры (термометрических кос) серии ТКхх в комплекте с логгером ЭТЦА и/или считывателем ЭТЦС. Система ИРС-1 имеет три исполнения:
- ИРС-101 - состоит из термокосы ТКхх и считывателя ЭТЦС;
- ИРС-102 - состоит из термокосы ТКхх и логгера ЭТЦА;
- ИРС-103 - состоит из термокосы ТКхх, логгера ЭТЦА и считывателя ЭТЦС.
Термометрическая коса серии ТКхх представляет собой цепочку датчиков температуры, соединенных общим кабелем в гирлянду, оснащенную разъемом для подсоединения переносного считывателя или логгера. Шаг расположения датчиков температуры по длине кабеля термокосы в стандартном исполнении назначается в соответствии с п. 3.8 ГОСТ 25358-82. В качестве датчиков температуры применяются первичные преобразователи температуры с цифровым выходом или платиновые чувствительные элементы термопреобразователей сопротивления с номинальной статической характеристикой преобразования (НСХ) по ГОСТ 6651-2009. Места спаек термокосы электро- и гидроизолированы. Гидроизоляция термокосы выполнена с применением полиэтилена и термоусадочных материалов. Допускается объединение термокос в единую сеть путем их соединения в цепь параллельным способом с помощью объединительных кабелей, прилагаемых в этом случае к термокосам. Термокосы имеют исполнения, отличающиеся длиной, количеством датчиков и расстоянием между «нулевым» уровнем и разъемом.
Считыватель ЭТЦС и логгер ЭТЦА выполнены на основе микроконтроллера и предназначены для считывания измеряемых параметров с термокосы при периодическом (не стационарном) подключении к ней с последующим преобразованием их в значения температуру и сигналы интерфейса I2C и 1-Wire. Приборы выполняют обслуживание системы, позволяя получать данные измерений от сети либо от одиночных термометрических кос, накапливать их в энергонезависимой памяти и отображать информацию на жидкокристаллическом дисплее (только считыватель), а также передавать накопленные данные при соединении с персональным компьютером для их последующей обработки. Приборы обеспечивают получение следующей информации: номер объекта, серийный номер термокосы и логгера (только для логгера), порядковый номер замера, дата и время замера (только для логгера), порядковый номер датчика в термокосе, значение измеренной температуры.
Фотография общего вида системы приведена на рисунке 1.
Рис.1 - Система ИРС-1
Программное обеспечение
Метрологически значимое программное обеспечение (ПО) системы ИРС-1 состоит только из ПО, встроенного в логгер и считыватель системы ИРС-1, и находящегося в микроконтроллере, размещенном в неразборном корпусе логгера и считывателя, и не доступно для внешней модификации.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «A». Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО средства измерений (СИ) и измеренных данных.
| Таблица 1 - И | дентификационные данные программного обеспечения |
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ПО для системы ИРС-1 | «TempControl» | 1.0.0.5 | не определяется | - |
Программное обеспечение «READER» не является метрологически значимым и предназначено только для считывания и отображения в табличном и графическом виде информации из логгера и считывателя системы при соединении их с персональным компьютером.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики системы ИРС-1 приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Параметр | Значение |
| Рабочий диапазон измеряемых температур, °С | от минус 50 до плюс 50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности, °С: - в диапазоне св. минус 20 °С до плюс 20 °С: - в диапазоне св. минус 40 °С до минус 20 °С и св. плюс 20 °С до плюс 40 °С: - в диапазоне от минус 50 °С до минус 40 °С и св. плюс 40 °С до плюс 50 °С: | ±0,1 ±0,2 ±0,3 |
| Цена единицы наименьшего разряда, °С | 0,01 |
| Максимальная длина линии связи, м | 200 |
| Интерфейс взаимодействия ЭТЦЛ (ЭТЦА) с термокосами | I2C, 1-Wire |
| Интерфейс взаимодействия ЭТЦЛ (ЭТЦА) с ПЭВМ | USB |
| Количество хранимых измерений, не менее, шт. (для одного датчика температуры термокосы): | 9000 |
| Максимальное количество термокос в одной сети, шт | 20 |
| Длина термокосы, м | (*) |
| Число датчиков температуры в 1 термокосе, шт., не более | 50 |
| Тип внутреннего источника питания - для логгера ЭТЦА: - для считывателя ЭТЦС: | LiPol LiPol |
| Напряжение питания, В - для логгера ЭТЦА: - для считывателя ЭТЦС: | от 3,0 до 5,0; 9,0 |
| Г абаритные размеры (для ЭТЦА и ЭТЦС), мм | 200x150x100 |
| Рабочие условия эксплуатации системы ИРС-1: - диапазон температур окружающей среды, °С: - для логгера ЭТЦА: - для считывателя ЭТЦС: - относительная влажность воздуха, %: - для логгера ЭТЦА: - для считывателя ЭТЦС: | от минус 40 до плюс 70 от минус 20 до плюс 70 до 95 (без конденсации) до 85 |
| Масса (для ЭТЦА и ЭТЦС), г | 500 |
| Время непрерывной работы, ч: - для логгера ЭТЦА: - для считывателя ЭТЦС: | 10000 (при считывании температуры 4 раза в сутки) 150 |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее: | 50000 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 5 |
| Примечание: (*) - - по требованию заказчика, но не более 200 м. |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Паспорта и Руководства по эксплуатации (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на корпус регистратора системы с помощью наклейки.
Комплектность
1. Считыватель ЭТЦС в составе:
- прибор (кол-во в соответствии с заказом);
- аккумуляторные батареи типа LiPol;
- сетевой адаптер;
- кабель соединительный считывателя с термокосой/сетью;
- кабель соединительный считывателя с ПК;
- упаковочная тара.
2. Логгер ЭТЦА в составе:
- прибор (кол-во в соответствии с заказом);
- аккумуляторные батареи типа LiPol;
- сетевой адаптер;
- кабель соединительный логгера с ПК;
- упаковочная тара.
3. Термометрическая коса TKxx в составе:
- термометрическая коса (кол-во и исполнение в соответствии с заказом);
- упаковочная тара.
4. Компакт-диск для ПК с драйверами и ПО «READER»;
5. Методика поверки - 1 экз.
6. Руководство по эксплуатации и паспорт на систему ИРС-1 - 1 экз.
Поверка
осуществляется по документу МП 49710-12 «Системы информационно-регистрирующие
ИРС-1. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИ-ИМС», 5 декабря 2011 г.
Основные средства поверки:
- термометр цифровой прецизионный DTI-1000 (в комплекте с термопреобразователями сопротивления платиновыми STS100), пределы допускаемой основной погрешности: ±(0,03+ед.мл.разр) °С в диапазоне от минус 50 до плюс 400 °С;
- термостат жидкостный прецизионный переливного типа модели ТПП-1.1, диапазон воспроизводимых температур от минус 30 до плюс 100 °С, нестабильность поддержания заданной температуры ±(0,004.. .0,01) °С;
- термостат жидкостный прецизионный переливного типа модели ТПП-1.2, диапазон воспроизводимых температур от минус 60 до плюс 100 °С, нестабильность поддержания заданной температуры ±(0,004.0,01) °С.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации и паспорта на систему ИРС-1.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ГОСТ 25358-82 Грунты. Метод полевого определения температуры.
ТУ 4211-001-01403119-2010. Система информационно-регистрирующая ИРС-1. Технические условия.
ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений
температуры.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта, выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
