Назначение
Станции погодные автоматические AWS430 (далее - станции AWS430) предназначены для автоматических измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, температуры воды, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, высоты облаков, метеорологической оптической дальности, энергетической освещенности, уровня воды, высоты волны, скорости водного потока, количества осадков, удельной электрической проводимости воды.
Описание
Принцип действия станций AWS430 основан на измерении первичными измерительными преобразователями метеорологических параметров. Метеорологические параметры преобразуются в цифровой код преобразователями измерительными (контроллерами) и передаются по линиям связи в центральную систему, где результаты измерений обрабатываются, отображаются на дисплее станции AWS430, регистрируются и архивируются.
Станции AWS430 построены по модульному принципу. Станции AWS430 состоят из модуля измерительного, модуля центральной системы, модуля электропитания, линий связи и вспомогательного оборудования.
Модуль измерительный состоит из первичных измерительных преобразователей метеорологических параметров и вспомогательного оборудования. Первичные измерительные преобразователи расположены на траверсах, которые крепятся к одной или нескольким метеорологическим мачтам, или на иных объектах. Перечень первичных измерительных преобразователей приведен в таблице 1.
Модуль центральной системы состоит из преобразователя измерительного QML201, радиомодема, встроенного программного обеспечения (ПО «QML») и вспомогательного коммуникационного оборудования, смонтированных в водонепроницаемом корпусе, обеспечивающем защиту от неблагоприятных условий внешней среды. Также в корпусе размещаются первичные измерительные преобразователи атмосферного давления.
Модуль электропитания состоит из источника тока и резервной аккумуляторной батареи. В зависимости от конфигурации станции AWS430 модуль электропитания размещается на отдельной стойке или в одном корпусе с модулем центральной системы.
Станции AWS430 предназначены для использования в морских условиях: в портах, на судах, на морских платформах и пр., для метеорологического обеспечения полетов авиации. Корпуса компонентов станций AWS430 имеют конструкцию, стойкую к соленым и влажным условиям, к частому замерзанию и оттаиванию.
Станции AWS430 работают непрерывно (круглосуточно), сообщения о проведенных измерениях передаются через определенные временные интервалы или по запросу. Для обмена информацией станции AWS430 имеют последовательные интерфейсы RS-232, RS-485, RS-422, радиомодемы стандарта GSM, проводные и беспроводные модемы.
Станции AWS430 выпускаются с различным количеством измерительных каналов. Количество измерительных каналов конкретной станции AWS430 указывается в ее формуляре.
Общий вид станций AWS430 представлен на рисунке 1.
Пломбировка станций AWS430 не предусмотрена. Для защиты от несанкционированного доступа модуль центральной системы оборудован замками. Схема расположения замков представлена на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид станций погодных автоматических AWS430 1 - измерительные преобразователи скорости и направления воздушного потока;
2 - измерительные преобразователи температуры и влажности воздуха; 3 - измерительные преобразователи метеорологической оптической дальности; 4 - измерительные преобразователи высоты облаков; 5 - измерительные преобразователи температуры воды; 6 - измерительные преобразователи энергетической освещенности; 7 - измерительные преобразователи уровня воды (гидростатического давления); 8 - измерительные преобразователи высоты волны;
9 - измерительные преобразователи количества осадков; 10 - центральная система и модуль электропитания в защитном корпусе
Рисунок 2 - Схема расположения замков модуля центральной системы станций AWS430
Таблица 1 - Перечень первичных измерительных преобразователей
| Наименование ИК | Первичные измерительные преобразователи |
| Канал измерений влажности и температуры воздуха | Измеритель влажности и температуры HMP155E |
| Канал измерений температуры воды | Термометр сопротивления DTS12W |
| Канал измерений скорости и направления воздушного потока | Преобразователь скорости и направления воздушного потока ультразвуковой WMT700 Преобразователь скорости воздушного потока WAA151, WAA252 Преобразователь направления воздушного потока WAV151, WAV252 |
| Канал измерений атмосферного давления | Модуль атмосферного давления Vaisala BARO-1 Барометр цифровой PTB330 |
| Канал измерений высоты облаков | Измеритель высоты облаков CL31 |
| Канал измерений метеорологической оптической дальности | Нефелометр PWD12 Нефелометр PWD22 |
| Канал измерений энергетической освещенности | Пиранометр CMP6 |
| Канал измерений уровня воды | Преобразователь давления измерительный PAA-36XW / PAA-36XW/H Уровнемер микроволновый бесконтактный VEGAPULS 61 (рег. номер в ФИФ 61448-15) |
| Канал измерений высоты волны | Измеритель высоты волны Waveguide |
| Канал измерений скорости водного потока | Доплеровский датчик течения AANDERAA 4830R |
| Канал измерений количества осадков | Осадкомер RG13/RG13H Датчик атмосферных осадков OTT Pluvio2 200 RH |
| Канал измерений удельной электрической проводимости воды | Датчик электрической проводимости воды AANDERAA 4419R |
| Измерительные преобразователи | Преобразователь измерительный QML201 Преобразователь измерительный WAC155 |
Программное обеспечение
Станции AWS430 имеют программное обеспечение, которое состоит из двух модулей: встроенного ПО преобразователя измерительного QML201 (встроенное ПО «QML») и автономного ПО «AWS Client». Встроенное ПО «QML» обеспечивает сбор, обработку, архивирование, прием и передачу данных. Автономное ПО «AWS Client» обеспечивает отображение результатов измерений, проверку состояния систем станции AWS430. Программное обеспечение является полностью метрологически значимым.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с
Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | qml.hex («QML») | Vaisala AWS Client.exe («AWS Client») |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 7.00 | не ниже 7.0.5.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | 0ABACAB0* | EE848764* |
| * рассчитан по алгоритму CRC32 (для версий 7.00 и 7.0.5.0 соответственно) |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений температуры воздуха, °C (HMP155E) | от -60 до +60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воздуха, °C: -в диапазоне от -60 до +20 °С включ.; -в диапазоне св. +20 до +60 °С | ±(0,176-0,00284)* ±(0,07+0,0025 •t)* |
| Диапазон измерений относительной влажности воздуха, % (HMP155E) | от 0 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений относительной влажности воздуха, %: - при температуре воздуха от -40 до -20 °С включ.; - при температуре воздуха св. -20 до +15 °С включ.; - при температуре воздуха св. +15 до +25 °С включ.: в диапазоне от 0 % до 90 % включ.; в диапазоне св. 90 % до 100 %; - при температуре воздуха св. +25 до +40 °С включ.; - при температуре воздуха св. +40 до +60 °С | ±(1,2+0,012-h)* ±(1,0+0,008-h)* ±1 ±1,7 ±(1,0+0,008-h)* ±(1,2+0,012-h)* |
| Диапазон измерений температуры воды, °C (DTS12W) | от -70 до +80 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воды, °C | ±(0,08+0,005 ^|T|)* |
| Диапазон измерений скорости воздушного потока, м/с (WMT700) | от 0,1 до 65 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений скорости воздушного потока: -абсолютной в диапазоне от 0,1 до 7 м/с включ., м/с; -относительной в диапазоне св. 7 до 65 м/с, % | ±0,2 ±3 |
| Диапазон измерений направления воздушного потока (WMT700) | от 0° до 360° |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений направления воздушного потока | ±2° |
| Диапазон измерений скорости воздушного потока, м/с (WAA151/252) | от 0,5 до 60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости воздушного потока, м/с: -в диапазоне от 0,5 до 5 м/с, включ.; -в диапазоне св. 5 до 60 м/с | ±0,5 ±(0,3+0,04^V)* |
| Диапазон измерений направления воздушного потока (WAV151/252) | от 0° до 360° |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений направления воздушного потока | ±3° |
| Диапазон измерений атмосферного давления, гПа (BARO-1) | от 500 до 1100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений атмосферного давления, гПа | ±0,3 |
| Диапазон измерений атмосферного давления, гПа (PTB330) | от 500 до 1100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений атмосферного давления, гПа | ±0,15 |
| Диапазон измерений высоты облаков (CL31), м | от 10 до 7600 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений высоты облаков: -абсолютной в диапазоне от 10 до 100 м включ., м -относительной в диапазоне св. 100 до 7600 м, % | ±10 ±10 |
| Диапазон измерений метеорологической оптической дальности, м (PWD12) | от 10 до 2000 |
Продолжение таблицы 3
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений метеорологической оптической дальности, % | ±10 |
| Диапазон измерений метеорологической оптической дальности, м (PWD22) | от 10 до 20000 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений метеорологической оптической дальности, %: - в диапазоне от 10 до 10000 м включ.; - в диапазоне св. 10000 до 20000 м | ±10 ±20 |
| Диапазон измерений энергетической освещенности, Вт/м2 (CMP6) | от 0 до 1600 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений энергетической освещенности, % | ±11 |
| Диапазон измерений уровня воды (гидростатического давления), МПа (PAA-36XW / PAA-36XW/H) | от 0,01 до 5 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений уровня воды (гидростатического давления), % | ±0,15 |
| Диапазон измерений уровня воды, м (VEGAPLUS 61) | от 0 до 35 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений уровня воды, мм | ±2 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений уровня на каждые 10 °С, мм | ±3 |
| Диапазон измерений высоты волны (Waveguide), м | от 0 до 60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений высоты волны, м | ±0,01 |
| Диапазон измерений скорости водного потока, м/с (AANDERAA 4830R) | от 0 до 3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости водного потока, м/с | ±(0,0015+0,01-С)* |
| Диапазон измерений количества осадков, мм (RG13/RG13H) | от 0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений количества осадков, мм | ±(0,2+0,02^M)* |
| Диапазон измерений количества осадков, мм (OTT Pluvio2 200 RH) | от 0,2 до 1500 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений количества осадков, мм | ±(1+0,01-M)* |
| Диапазон измерений удельной электрической проводимости воды (AANDERAA 4419RA), См/м | от 0 до 7,5 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений удельной электрической проводимости воды, См/м | ±0,005 |
| * где t - измеренное значение температуры воздуха, °С; h - измеренное значение относительной влажности воздуха, %; T - измеренное значение температуры воды, °С; V - измеренное значение скорости воздушного потока, м/с; С - измеренное значение скорости водного потока, м/с; M - измеренное значение количества осадков, мм |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Электрическое питание от сети переменного тока, В | от 85 до 264 |
| Потребляемая мощность, В^А, не более | 2100 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 10000 |
Продолжение таблицы 4
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Габаритные размеры, масса, не более | длина, мм | ширина, мм | высота, мм | диаметр, мм | масса, кг |
| Измеритель влажности и температуры HMP155E | - | - | 240 | 20 | 0,18 |
| Термометр сопротивления DTS12W | - | - | 100 | 8 | 0,22 |
| Преобразователь скорости и направления воздушного потока ультразвуковой WMT700 | 285 | 250 | 348 | - | 1,8 |
| Преобразователь скорости воздушного потока WAA151/252 | - | - | 240/264 | 90 | 0,57/0,80 |
| Преобразователь направления воздушного потока WAV151/252 | - | - | 300/355 | 90 | 0,66/0,85 |
| Модуль атмосферного давления Vaisala BARO-1 | - | - | - | - | - |
| Барометр цифровой PTB330 | 183 | 116 | 71 | - | 1,5 |
| Измеритель высоты облаков CL31 | 235 | 200 | 1190 | - | 18,5 |
| Нефелометр PWD12 | 404 | 695 | 199 | - | 3,0 |
| Нефелометр PWD22 | 404 | 695 | 199 | - | 3,0 |
| Пиранометр CMP6 | - | - | 34 | 54 | 0,11 |
| Преобразователь давления измерительный PAA-36XW / PAA-36XW/H | - | - | 320 | 90 | 3,5 |
| Уровнемер микроволновый бесконтактный VEGAPULS 61 | 415 | 200 | 200 | - | 3,4 |
| Измеритель высоты волны Waveguide | - | - | 430 | 300 | 11 |
| Доплеровский датчик течения AANDERAA 4830R | - | - | 120 | 108 | 3,2 |
| Осадкомер RG13/RG13H | - | - | 390 | 300 | 2,5/2,6 |
| Датчик атмосферных осадков OTT Pluvio2 200 RH | - | - | 850 | 480 | 15 |
| Датчик электропроводности воды AANDERAA 4419R | 39 | 36 | 86 | - | 0,24 |
| Преобразователь измерительный QML201 | 202 | 95 | 60 | - | 0,44 |
| Преобразователь измерительный WAC155 | 127 | 110 | 58 | - | 0,7 |
| Условия эксплуатации: - температура воздуха, °C - относительная влажность воздуха, % - атмосферное давление, гПа; - скорость воздушного потока, м/с | от -50 до +60 от 0 до 100 от 500 до 1100 от 0 до 60 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист формуляра и на корпус станций AWS430 путем гравировки.
Комплектность
Таблица 5 - Комплектность станций погодных автоматических AWS430
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Модуль измерительный в составе: | | |
| Измеритель влажности и температуры HMP155E | HMP155E | * |
| Термометр сопротивления DTS12W | DTS12W | * |
| Преобразователь скорости и направления воздушного потока ультразвуковой WMT700 | WMT700 | * |
| Преобразователь скорости воздушного потока WAA151/252 | WAA151/252 | * |
| Преобразователь направления воздушного потока WAV151/252 | WAV151/252 | * |
| Модуль атмосферного давления Vaisala BARO-1 | Vaisala BARO-1 | * |
| Барометр цифровой PTB330 | PTB330 | * |
| Измеритель высоты облаков CL31 | CL31 | * |
| Нефелометр PWD12 | PWD12 | * |
| Нефелометр PWD22 | PWD22 | * |
| Пиранометр CMP6 | CMP6 | * |
| Преобразователь давления измерительный PAA-36XW / PAA-36XW/H | PAA-36XW/ PAA-36XW/H | * |
| Уровнемер микроволновый бесконтактный VEGAPULS 61 | VEGAPULS 61 | * |
| Измеритель высоты волны Waveguide | Waveguide | * |
| Доплеровский датчик течения AANDERAA 4830R | AANDERAA 4830R | * |
| Осадкомер RG13/RG13H | RG13/RG13H | * |
| Датчик атмосферных осадков OTT Pluvio2 200 RH | OTT Pluvio2 200 RH | * |
| Датчик электрической проводимости воды AANDERAA 4419R | AANDERAA 4419R | * |
| Преобразователь измерительный QML201 | QML201 | * |
| Преобразователь измерительный WAC155 | WAC155 | * |
| Модуль центральной системы | AWS430 | 1 шт. |
| Модуль электропитания | - | 1 шт. |
| Формуляр | - | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 2540-0076-2020 | 1 экз. |
| *Примечание: точный состав первичных измерительных преобразователей, входящих в модуль измерительный, определяется в соответствии с опросным листом заказчика |
Поверка
осуществляется по документу МП 2540-0076-2020 «ГСИ. Станции погодные автоматические
AWS430. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 15.05.2020 года.
Основные средства поверки:
Комплекс поверочный портативный КПП-2, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее - рег. номер) № 66622-17.
Рабочий эталон 1-го разряда относительной влажности по ГОСТ 8.547-2009 (генераторы влажного газа), абсолютная погрешность ±0,5 %.
Рабочий эталон (аэродинамическая измерительная установка) в соответствии с приказом
Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) № 2815 от 25.11.2019 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений скорости воздушного потока».
Комплекс поверочный портативный КПП-4, рег. номер № 68664-17.
Комплекс поверочный портативный КПП-1, рег. номер № 66485-17.
Рабочий эталон единицы длины по локальной поверочной схеме, согласованной ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», для средств измерений высоты нижней границы облачности в диапазоне от 10 до 10000 м, абсолютная погрешность ±0,5 м в диапазоне от 10 до 50 м включительно, относительная погрешность ±1 % в диапазоне свыше 50 до 10000 м.
Рабочий эталон единицы длины по локальной поверочной схеме, согласованной ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», для средств измерений метеорологической оптической дальности в диапазоне от 10 до 50000 м, относительная погрешность ±5 %.
Рабочий эталон 2 разряда по государственной поверочной схеме 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, спектральной плотности потока излучения в диапазоне длин волн от 0,25 до 2,5 мкм, энергетической освещенности и энергетической яркости монохроматического излучения в диапазоне длин волн от 0,45 до 1,6 мкм, спектральной плотности потока излучения возбуждения флуоресценции в диапазоне длин волн от 0,25 до 0,8 мкм и спектральной плотности потока излучения эмиссии флуоресценции в диапазоне длин волн от 0,25 до 0,85 мкм, утвержденной приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 2815 от 29.12.2018.
Рабочий эталон 2-го разряда единицы избыточного давления в соответствии с приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) № 1339 от 29.06.2018 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа».
Дальномер лазерный Leica DISTO A5, рег. номер 30855-07.
Система гидрометрическая эталонная автоматизированная ГЭАС, рег. номер 46819-11.
Цилиндр 2-го класса точности Klin, рег. номер 33562-06.
Гири класса точности F2, рег. номер 23653-02.
Рабочий эталон 1-го разряда единицы удельной электрической проводимости жидкости в соответствии с приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) № 2771 от 27.12.2018 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений удельной электрической проводимости жидкости».
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик станций AWS430 с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.558-09 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ГОСТ 8.547-09 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 2900 от 06.12.2019 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 1-10-1 до 1-107 Па»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 2815 от 25.11.2019 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений скорости воздушного потока»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 1339 от 29.06.2018 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений избыточного давления до 4000 МПа»
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии № 256 от 07.02.2018 г. «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений массы и объема жидкости в потоке, объема жидкости и вместимости при статических измерениях, массового и объемного расходов жидкости»
Приказ Министерства природных ресурсов и экологии Российской Федерации № 436 от 19 октября 2015 г. «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и выполняемых при осуществлении деятельности в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений»
Техническая документация изготовителя
