Станция гидрометеорологическая корабельная Характер-К

Назначение

Станция гидрометеорологическая корабельная «Характер - К» (в дальнейшем -станция) предназначена для сбора и обработки гидрометеорологической информации с целью обеспечения гидрометеорологическими данными систем и комплексов корабля.

Станция выполняет измерение, вычисление и передачу информации о следующих метеорологических параметрах: скорости кажущегося ветра, направлении кажущегося ветра, скорости истинного ветра, направлении истинного ветра, атмосферном давлении, температуре воздуха, относит зльной влажности воздуха, высоте нижней границы облаков, метеорологической далы ости видимости, а также о гидрологических параметрах: избыточном гидростатической давлении, температуре морской воды, относительной электрической проводимости зоды и применяется на объектах сферы обороны и безопасности.

Описание

Принцип действия станции заключается в преобразовании текущих значений измеряемых гидрометеорологических параметров в цифровые электрические сигналы и передаче их по кабельным линиям связи в процессорный блок. Процессорный блок осуществляет прием, преобразов ние и предварительную обработку упомянутых сигналов с целью дальнейшей передач:- их цифрового эквивалента на выносные индикаторные табло, в блок сопряжения с f эрабельными системами и прибор управления и индикации. Датчики подключаются к процессорному блоку кабелями, имеющими с обеих сторон разъёмные соединители.

Станция состоит из - змерительных каналов с соответствующими датчиками, процессорным блоком и выносными индикаторными табло.

Датчик скорости ветра выполнен по схеме ветроприемника с тремя легкими чашками, угловая скорость вращения которых пропорциональна скорости воздушного потока (ветра). Преобразование скорости ветра в частоту электрического сигнала осуществляется с помощью оптгческого прерывателя (диск с отверстиями), инфракрасного фотодиода и фотоприемнг )са. Датчик снабжен подогреваемыми чашками, что обеспечивает отсутствие налипания снега.

В датчике направления ветра - флюгере, преобразование угла поворота в электрический сигнал осуществляется с помощью оптического кодового диска с дискретностью 5,6 угловых градусов (6 разрядов).

В датчике атмосферного давления под действием давления изменяется электрическая ёмкость кремниевей барометрической коробки. В состав датчика также входят встроенный преобразователь температуры, предназначенный для компенсации температурной погрешности при измерении атмосферного давления и электронная схема преобразования сигналов в выходной сигнал. Линеаризация выходной характеристики и учет температурных зависимостей осуществляется от встроенного контроллера с энергонезависимой памятью на основе многоточечной калибровки. Коэффициенты, определяющие реальные параметры датчиков, заносятся в память на этапе их калибровки.

Датчик температуры воздуха представляет собой платиновый термометр сопротивления. Измерение температуры основано на зависимости электрического сопротивления чувствительного элемента датчика от температуры.

В датчике влажности воздуха в качестве первичного измерительного преобразователя применен сорбционно-емкостной тонкопленочный чувствительный элемент, работа которого основана на зависимости диэлектрической проницаемости его наружного слоя от относительной влажности воздуха.

Конструктивно чувствительные элементы измерительных каналов температуры и влажности воздуха размещены в солнцезащитном жалюзийном экране.

Принцип действия датчика высоты нижней границы облаков (ВНГО) основан на измерении времени прохождения слоя атмосферы лазерным импульсом. Импульс, излученный передатчиком, достигает нижней границы облаков, отражается и принимается приемником. Выделяется до трех слоев облачности и определяется их граница.

В качестве передатчика используется полупроводниковый лазер на основе арсенида галлия и индия (GaAs) с длиной волны 905 нм, в качестве фотоприемника -кремниевый лавинный фотодиод.

Датчик высоты облаков снабжен двумя последовательными интерфейсами RS-232С и RS-485 для совместной работы с ПК.

Датчик метеорологической (оптической) дальности видимости использует нефелометрический метод, основанный на увеличении яркости пучка инфракрасного света, проходящего через атмосферу, по мере увеличения ее мутности (вследствие рассеяния света на взвешенных в воздушной среде частицах). С увеличением мутности атмосферы увеличивается выходной сигнал датчика, что свидетельствует об уменьшении метеорологической дальности видимости.

Датчик видимости также снабжен двумя последовательными интерфейсами RS-232C и RS-485 для совместной работы с компьютером.

Гидрологический зонд ОЛД-1, входящий в состав станции, состоит из измерительных каналов давления, температуры и относительной электрической проводимости морской воды.

Датчик измерительного канала давления зонда ОЛД-1 - тензометрический мост со структурой «кремний на сапфире», деформация сапфировой подложки которого под действием избыточного гидростатического давления вызывает изменение электрического сопротивления одного из напыленных на подложку плеч кремниевого тензометрического моста, в результате чего в измерительной диагонали моста появляется электрический сигнал, пропорциональный избыточному гидростатическому давлению.

Датчик измерительного канала температуры - медный термометр сопротивления с номинальным сопротивлением 100 Ом, которое изменяется при изменении температуры воды, находящейся в контакте с датчиком.

Датчик измерительного канала относительной электрической проводимости -кондуктометрический датчик трансформаторного типа с фиксированным с помощью кварцевой трубки и независящим от температуры и гидростатического давления измерительным объемом, находящимся внутри кварцевой трубки.

Каждый из датчиков зонда ОЛД-1 включен в соответствующую схему уравновешенного моста переменного тока, совокупность которых составляет блок аналоговых и аналого-цифровых преобразователей.

Поступающая от всех датчиков текущая информация подвергается первичной обработке в процессорном блоке, в результате чего она представляется в реальном масштабе времени на выносных индикаторных табло, размещенных в помещениях корабля. Дальнейшая обработка и визуализация информации осуществляется с помощью прибора управления и индикации, подключенного к одному из выходов процессорного блока.

К прибору управления и индикации подключается также кабель связи с гидрологическим зондом ОЛД-1. Упомянутый кабель используется для считывания с твердотельной памяти погружаемого устройства гидрологического зонда ОЛД-1 информации, полученной в процессе выполнения зондирования.

Технические характеристики

Основные технические характеристики приведены в табл.1.

Таблица 1                              _________________________________

Масса, габаритные размеры и условия эксплуатации блоков станции приведены в табл.2.

Таблица 2

Знак утверждения типа

Знак утверждения ти ia наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации а также на лицевую панель процессорного блока в виде голографической наклейки.

Комплектность

В комплект поставки входят:

Блок процессорнь й - 1 шт.;

Табло выносное - 4 шт.;

Датчик скорости ) i направления ветра анемометрический - 2 шт.;

- Датчик скорости i[ направления ветра анемометрический комбинированный - 1 шт.;

Датчик атмосфер! ого давления - 1 шт.;

- Датчик температу эы и относительной влажности воздуха - 2 шт.;

Датчик высоты нг жней границы облаков - 1 шт.;

Датчик метеоролс гической (оптической) дальности видимости -  1шт.;

Зонд гидрологиче жий ОЛД-1

Комплект эксплуа гационной документации согласно ведомости

ВТИГ.416531.0013Э - 1 шт.;

Программный кок плекс «Характер-2002.01» (на компакт-диске)- 1 шт.;

Комплект одиночного ЗИП - 1 шт.;

Методика поверкт ВТИГ.416531.001 Дб.

Поверка

Поверка станции проводится в соответствий с документом «Станция гидрометеорологическая корабелыая «Характер-К». Методика поверки», утвержденным начальником ГЦИ СИ «Воен"ест» 32 ГНИИИ МО РФ.

Межповерочный интервал - 1 год.

Перечень основных средств поверки:

Аэродинамическая установка с диаметром зоны равных скоростей не менее 400 мм и диапазоном задаваемых скоростей воздушного потока от 1 до 50 м/с с погрешностью ±(0,25±0,02Vi) (Vi -текущее значение скорости воздушного потока) "ОСТ 8.542-86;

Барометр БОП-1 с диапазоном измерений от 300 до 1090 гПа с пределами допускаемой осно шой погрешности ±10 Па с устройством для создания и поддержания абсолютного давления в диапазоне от 800 до 1100 гПа 6Г2.832.031 ТУ;

Эталонный термометр 3-го разряда ЭТС-100 по ГОСТ 8.558-93 с диапазоном измерений от минус 40°С до 50°С;

Вольтметр универсальный цифровой В7-34 по Тг2.710.010 ТО с пределами допускаемой основной погрешности измерений электрического сопротивления ±0,025%;

Камера тепла и влажности TV-1000 с диапазоном задаваемых температур от минус 40°С до 50°С;

Калибратор влажности (солевой гигростат) типа НМК 11 фирмы «Vaisala Оу», задаваемые значения относительной влажности воздуха 11,2; 33,1;

75,54 97,6 % и пределами допускаемой приведенной погрешности ±0,3%. Сертификат Госстандарта РФ №6673, действующий до 01.08.2004 г.;

Лента землемерная длиной (20±0,003)м с пределом допускаемой абсолютной погрешности 3:1 мм. МИ2060-90;

Светодальномер лазерный импульсный ЛДИ-3-1 с пределом допускаемой абсолютной погрешности ±0,2 м. ГОСТ 8.503-84;

Комплект нейтральных светофильтров КС-100 размером не менее 80x80 мм с коэффициентами направленного пропускания (в полосе длин волн 865 ±35 нм), находящимися в диапазонах 16...26%; 26...36%; 90...98% и измеренными с погреп ностью ±0,5%. ТУ 3-3.1022-79;

- Манометр грузопс ршневой МП-600 класса точности 0,02 по ГОСТ 8291-83;

- Эталонный термометр 1-го разряда ПТС-10 по ГОСТ 8.558-93;

- Установка для градуировки термометров УГТ-1, кл. 0,002;

Термостат водяной прецизионный ТВП-6, диапазон задаваемых температур от минус 10 до 50 ’С;

- Электросолемер ГМ-65М по ТУ 2504-1568-71.

Нормативные документы

ВТИГ.416531.001 ТУ. «Станция гидрометеорологическая корабельная «Характер-Ют Технические условия».

Заключение

Тип станции гидрометеорологической корабельной «Характер-К» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен в эксплуатации.