Содары PCS.2000

Назначение

Содары PCS.2000 (далее - содары) предназначены для автоматических дистанционных измерений скорости и направления воздушного потока.

Описание

Принцип действия содаров основан на эффекте Доплера и подобен принципу действия радаров с тем отличием, что вместо радиоволн используются звуковые волны. Содары испускают звуковые импульсы заданной частоты в атмосферу и измеряют параметры отраженного сигнала. По полученным значениям параметров отраженного сигнала производится вычисление скорости и направления воздушного потока.

Конструктивно содары построены по модульному принципу. Содары состоят из антенного модуля, интерфейсного модуля, модуля электропитания и персонального компьютера (ПК).

Антенный модуль выполнен в виде плоской акустической фазированной антенной решетки (далее - АФАР) с блоком усилителей и электроники, которая применяется как для излучения, так и для приема звукового импульса. АФАР может быть представлена в виде пяти различных логических антенн. В процессе измерений каждая логическая антенна излучает короткие звуковые импульсы в заданном направлении. Сигнал, отраженный от плотностных и температурных неоднородностей в атмосфере, регистрируется при помощи АФАР. Измеряется частота отраженных звуковых импульсов, а также время, через которое импульсы регистрируются. Направления излучения звуковых импульсов обусловлены направлением логических антенн. Одна антенна излучает строго вертикально, тогда как четыре другие могут излучать звуковые импульсы в направлении от 10 до 30 градусов относительно вертикали. По алгоритмам изготовителя по измеренным содаром значениям отраженного сигнала производятся вычисления скорости и направления воздушного потока.

Интерфейсный модуль состоит из микропроцессора со встроенным программным обеспечением, платы управления антенным модулем и вспомогательного коммуникационного оборудования. Программное обеспечение «SODAR-Control», обеспечивающее управление работой содаров, устанавливается на ПК. Интерфейсный модуль и ПК смонтированы в едином корпусе, обеспечивающем защиту от неблагоприятных условий окружающей среды.

Модуль электропитания состоит из источника тока и вспомогательного оборудования.

Содары выпускаются в двух модификациях: PCS.2000-24 и PCS.2000-64. Модификации отличаются конструкцией антенного модуля и метрологическими характеристиками.

Содары работают непрерывно (круглосуточно), сообщения о проведенных измерениях передаются через определённые временные интервалы или по запросу. Для обмена информацией содары имеют последовательный интерфейс RS-485.

Общий вид содаров приведен на рисунках 1-2.

В целях ограничения доступа к наиболее важным частям содаров, на заводе изготовителя производится пломбирование интерфейсного модуля через пломбировочные отверстия. Схема пломбирования содаров приведена на рисунке 3.

Рисунок 2 - Интерфейсный модуль и ПК, смонтированные в едином корпусе (слева).

Модуль питания (справа)

Программное обеспечение

Программное обеспечение (далее - ПО) содаров состоит из ПО, встроенного в интерфейсный блок, и ПО SODAR-Control, которое может быть установлено на ПК. Встроенное ПО обеспечивает сбор данных, вычисление скорости и направления воздушного потока, организацию связи с компьютером. ПО «SODAR-Control» обеспечивает отображение и хранение результатов измерений, а также управление работой содаров.

Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Значение

PCS.2000-24

PCS.2000-64

Наименование характеристики

Диапазон рабочих частот, Гц

от 1500 до 2600

от 1500 до 2600

Количество элементов фазированной решетки, пьезоэлектрические преобразователи_

Время усреднения, с

24

64

от 10 до 3600

Высота измерения, м

от 5 до 500

от 5 до 1500

Электрическое питание от сети переменного тока:

-    напряжение, В

-    частота, Гц

220±22

50±5

1000

20000

10

Потребляемая мощность, ВА, не более

Наработка на отказ, ч, не менее

Средний срок службы, лет

Габаритные размеры, мм, не более:

-    антенный модуль содара модификации PCS.2000-24

-    антенный модуль содара модификации PCS.2000-64

-    интерфейсный модуль

-    модуль электропитания

-    ПК

Длина

Ширина

Высота

800

1100

450

450

500

800

1100

250

250

200

400

400

250

200

600

Знак утверждения типа

наносится типографским способом на титульный лист формуляра. Комплектность средства измерений

Таблица 4 - Комплектность содара PCS.2000

Поверка

осуществляется по документу МП 2540-0048-2019 «ГСИ. Содары PCS.2000. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 16.05.2019 года.

Основные средства поверки:

Рабочий эталон единицы частоты в диапазоне значений от 900 до 3000 Гц в соответствии с ЛПС для средств измерений скорости воздушного потока в диапазоне значений от 0,1 до 50,0 м/с и направления воздушного потока в диапазоне значений от 0 до 360 градусов.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Техническая документация изготовителя