Назначение
Термокосы ТС (далее - термокосы) предназначены для измерений температуры мерзлых, промерзающих и оттаивающих грунтов в ходе проведения инженерногеокриологических (мерзлотных) исследований и геотехнического мониторинга при градостроительной деятельности, а также на опытных площадках, предназначенных для стационарных наблюдений.
Описание
Термокоса представляет собой последовательно соединенные общим кабелем температурные датчики, контроллер термокосы и разъем для подключения к считывающему устройству. Датчики располагаются в соответствии с ГОСТ 25358-2020, либо в соответствии со спецификацией заказчика. В качестве датчиков используются первичные преобразователи температуры с цифровым выходом, помещенные в полиуретановую оболочку, обеспечивающую гидро- и электроизоляцию, закрытую термоусадочной трубкой с клеевым слоем.
Принцип действия термокос основан на преобразовании температуры, воздействующей на чувствительные элементы датчиков, в цифровой 12-битный код при помощи встроенных в каждый датчик аналого-цифровых преобразователей. Контроллер термокосы в своей энергонезависимой памяти содержит индивидуальные калибровочные коэффициенты на каждый датчик, обрабатывает данные и передает их на персональный компьютер, портативный регистратор температуры типа ТС022 или другой совместимый прибор. Обмен данными между термокосой и внешними устройствами производится по интерфейсу RS-485, при этом используется открытый коммуникационный протокол Modbus, основанный на архитектуре «ведущий - ведомый». Термокоса является «ведомым» (slave) устройством. Протокол обмена данными с термокосой приведен в документе РЭ 26.51.12-0163185319-22 «Термокоса ТС. Руководство по эксплуатации». Питание термокосы осуществляется от внешнего источника питания.
Термокоса имеет модификации, различающиеся типом разъема, длиной рабочей зоны и выноса, количеством датчиков и вариантом их расположения в термокосе. Схема условного обозначения термокосы приведена на рисунке 1. Информация о модификации термокосы содержится на маркировочном флажке, закрепленным на кабеле на расстоянии 10 см от разъема термокосы (рисунок 2) и во внутренней памяти контроллера термокосы.
ТС
Обозначение
1 - Тип разъема (SA, sf, sp, SY)
2 - Длина выноса, м
3 - Длина рабочей зоны (расстояние от устья скважины до последнего датчика температуры), м
4 - Количество датчиков температуры
5 - Вариант расположения датчиков температуры: G - в соответствии с ГОСТ 25358-2020;
U - в соответствии с заказом.
Рисунок 1 - Схема условного обозначения термокосы
Заводской номер в виде цифрового обозначения наносится на термоусадочную трубку, надетую на хвостовик разъема термокосы, сверху закрывается прозрачной термоусадочной трубкой, обеспечивающей сохранность заводского номера в течение всего срока службы изделия. Конструкция термокос не предусматривает нанесения знака поверки на средство измерений.
Пломбирование термокос не предусмотрено.
Фотографии общего вида термокосы с указанием места нанесения заводского номера приведена на рисунке 2.
Цветовая гамма элементов термокосы может быть изменена по решению изготовителя в одностороннем порядке.
Место нанесения заводского номера
Рисунок 2 - Общий вид термокосы с указанием места нанесения заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) термокос состоит из встроенного и автономного ПО.
Метрологически значимой является только встроенная часть ПО. Данное ПО располагается внутри микроконтроллера, помещенного в неразборную механически защищенную полиуретановую оболочку, закрытую термоусадочной трубкой. Внутреннее ПО является фиксированным, не загружаемым и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.
Уровень защиты встроенного программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» в соответствии с рекомендацией по метрологии Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные встроенного ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование программного обеспечения | - |
| Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | 2.0(1) |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | - |
| Примечание: (1) - и более поздние версии. |
Автономное ПО «TC-Service» предназначено для считывания, архивации, отображения в табличном виде информации, полученной от термокосы, а также для формирования информационно-отчетных результатов. Данное ПО устанавливается на персональный компьютер и не является метрологически значимым.
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений температуры, °C | от -50 до +50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности, °С: | |
| - в диапазоне от -50 до -10 °С не включ. | ±0,3 |
| - в диапазоне от -10 включ. до -3 °С не включ. | ±0,2 |
| - в диапазоне от -3 включ. до +3 °С включ. | ±0,1 |
| - в диапазоне св. +3 до +10 °С включ. | ±0,2 |
| - в диапазоне св. +10 до +50 °С | ±0,3 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Количество датчиков температуры в термокосе, шт. | от 1 до 100 (1) |
| Расстояние между датчиками в термокосе, м | в соответствии с ГОСТ 25358-2020 или по требованиям заказчика |
| Дискретность измерений, °С | 0,06 |
| Время проведения единичного измерения (одновременно по всем датчикам), с, не более | 5 |
| Интерфейс передачи данных | RS-485 |
| Длина термокосы, м | от 5 до 100 (1) |
| Длина выноса, м | от 1 до 100 (1, 2) |
| Масса термокосы 15 м, расположение датчиков в соответствии с ГОСТ 25358-2020, г, не более | 500 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания постоянного тока, В | от 3,3 до 5,5 |
| Тип используемого кабеля | КММС (3 x0.2мм2) КММС (4x0.2мм2) |
| Рабочие условия эксплуатации термокосы: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность воздуха, % | от -50 до +50 до 100 |
| Показатели надежности: - средняя наработка до отказа, ч, не менее - средний срок службы, лет, не менее | 90 000 10 |
| Примечания: (1) - в соответствии с заказом; (2) - длина выноса - это расстояние от разъема до первого (ближайшего к разъему) датчика термокосы. |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист паспорта и РЭ типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Термокоса | ТС (1) | в соответствии с заказом |
| Паспорт | ПС26.51.12-01-63185319-22 | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ26.51.12-01-63185319-22 | 1 экз. на партию |
| Портативный регистратор температуры | ТС022 | по дополнительному заказу |
| Примечание: (1) - обозначение модификации термокосы - в соответствии с рисунком 1. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 5 «Проведение измерений» документа РЭ 26.51.12-01-63185319-22 «Термокоса ТС. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия;
ГОСТ 25358-2020 Грунты. Метод полевого определения температуры;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2022 г. № 3253 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
ТУ 26.51.12-01-63185319-22 Термокоса ТС. Технические условия.
