Преобразователи бортовые измерительные (приборы М003.1)

Назначение

Преобразователи бортовые измерительные (приборы М003.1) (далее - приборы М003.1) предназначены для измерений скорости звука в морской воде.

Описание

Конструктивно прибор М003.1 выполнен в металлическом корпусе с встроенными IBM-совместимой промышленной ЭВМ и генератором сигналов функционального контроля.

Прибор М003.1 применяется на надводных кораблях ВМФ при построении профиля вертикального распределения скорости звука (ВРСЗ) совместно с первичными измерительными преобразователями (датчиками) аппаратуры МГИ-01М (зондами ЗИ-001 и ЗИ-101).

Работа прибора М003.1 основана на аналого-цифровом преобразовании электрических сигналов измерительной информации, поступающих по каналам измерения скорости звука и глубины погружения датчика (от зонда ЗИ-001) и скорости звука (от зонда ЗИ-101) аппаратуры МГИ-01М, индикации указанных сигналов в единицах измеряемых величин и решения прикладных задач построения ВРСЗ.

Прибор М003.1 имеет следующие режимы работы:

- эксплуатационные режимы (измерительно-расчётные, расчётные и тестовый);

- учебно-тренировочный режим.

К измерительно-расчётным относятся режимы:

- работа с зондом ЗИ-001;

- работа с зондом ЗИ-101.

К расчётным относятся режимы:

- расчёт ВРСЗ по температуре и солёности;

- ввод ВРСЗ из базы данных;

- ввод ВРСЗ из архива;

- ввод ВРСЗ с клавиатуры.

К тестовому режиму относится режим "Контрольный".

Режим «РАБОТА С ЗОНДОМ ЗИ-001» обеспечивает:

- измерение текущих значений скорости звука в воде в зависимости от глубины погружения зонда ЗИ-001 и построение ВРСЗ;

- устранение случайных выбросов, возникающих при измерении;

- аппроксимацию (сглаживание) ВРСЗ;

- достроение сглаженного ВРСЗ до дна с использованием информации из базы данных статистических кривых ВРСЗ;

- расчет “лучевых картин”.

Режим «РАБОТА С ЗОНДОМ ЗИ-101» обеспечивает:

- измерение текущих значений скорости звука в воде в зависимости от расчётной глубины погружения зонда ЗИ-101 и построение ВРСЗ;

- устранение случайных выбросов, возникающих при измерении;

- аппроксимацию (сглаживание) ВРСЗ;

- достроение сглаженного ВРСЗ до дна с использованием информации из базы данных статистических кривых ВРСЗ;

- расчет “лучевых картин”.

Измерительная информация от зондов ЗИ-001 и ЗИ-101 в частотном виде поступает на

Всего листов 5 пакетный четырёхпозиционный переключатель выбора датчика, расположенный на панели управления прибора М003.1. Переключатель также обеспечивает по кабелям связи электрическое питание электродвигателя сбрасывающего устройства (СУ) при работе с зондом ЗИ-101 и зондов ЗИ-001 и ЗИ-101.

На панели управления расположены кнопки «ПУСК СУ» и «ВОЗВРАТ СУ», обеспечивающие передачу команд управления на реле электродвигателя СУ.

После переключателя измерительная информация поступает на вход адаптера сопряжения, в котором происходит усиление (или ограничение) сигнала и его фильтрация для очистки от радиочастотных помеховых составляющих. На адаптер сопряжения при проведении функционального контроля также поступает сигнал калибровки, генерируемый цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) модуля ввода-вывода.

С выхода адаптера сопряжения при работе с зондом ЗИ-001 на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП), реализованного в модуле ввода-вывода, поступает суммарный частотный сигнал, содержащий информацию о скорости звука и гидростатическом давлении.

АЦП преобразует в цифровой двоичный код временные выборки сигнала длительностью около 50 мс с интервалом 0,2 с, что позволяет при средней скорости погружения зондов ЗИ-001 и ЗИ-101 5 м/с получать необходимый объем информации на каждый метр погружения.

По условиям эксплуатации приборы М003.1 соответствуют требованиям группы исполнения 2.1.1 по ГОСТ РВ 20.39.304-98.

Внешний вид прибора М003.1 с закрытой крышкой и места для пломбировки приведены на рисунке 1,

Внешний вид прибора М003.1 с открытой крышкой, места для пломбировки и нанесения знака утверждения типа приведены на рисунке 2.

Места пломбировки

Рисунок 1- Внешний вид прибора М003.1 с закрытой крышкой

Рисунок 2- Внешний вид прибора М003.1 с открытой крышкой

Программное обеспечение

Встроенное общесистемное программное обеспечение (ПО) предназначено для реализации алгоритмов автоматической обработки, хранения и записи измерительной информации при определении метрологических характеристик прибора.

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимой части ПО указаны в таблице 1.

Таблица 1

Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Конструкция и особенности эксплуатации приборов М003.1 исключают возможность несанкционированного влияния на ПО приборов и измерительную информацию. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «высокий» по Р 50.2.077 -2014.

Технические характеристики

Номинальная цена единицы наименьшего разряда при отображении измерительной информации:

- при измерении скорости звука, м/с........................................................0,1;

- при измерении глубины, м...................................................................0,1.

Диапазон измерений скорости звука, м/с.......................................от 1400 до 1602.

П ределы допускаемой абсолютной погрешности измерений скорости звука, м/с .. ±0,1. Диапазон измерений глубины погружения зонда ЗИ-001, м....................от 0 до 514,7.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений глубины погружения зонда ЗИ-001, м.......................................................................................................± 0,3.

Характеристики встроенного генератора сигналов функционального контроля:

- значения опорной частоты, Гц:

- при измерении скорости звука...................................................... 3750±37,5;

- при измерении глубины.............................................................. 1000± 10,0;

- коэффициент нелинейных искажений выходных сигналов, %, не более

- среднеквадратическое значение напряжения выходных сигналов, В.........1,0±0,1.

Потребляемая мощность, Вт, не более                                           . 100.

Напряжение питания от однофазной сети переменного тока частотой 50 или 400 Гц, В.....................................................................................................220

Время непрерывной работы, ч.................8 (с последующим перерывом не менее 2 ч).

Время готовности к применению, минут, не более

Рабочие условия эксплуатации:

- температура, °C.........................................................................от 0 до 40;

- относительная влажность (при температуре 35 °C), %.............................до

Габаритные размеры (длина х высота х ширина):

с закрытой крышкой, мм, не более.............................................400x300x200;

с открытой крышкой, мм, не более.............................................400x300x500.

Масса, кг, не более

Знак утверждения типа

выполняется на специальном шильдике и крепится на лицевой части прибора М003.1, а также наносится на титульный лист руководства по эксплуатации.

Комплектность

В комплект поставки входят:

прибор М003.1 - 1 шт.;

комплект монтажных частей - 1 к-т;

комплект эксплуатационной документации - 1 к-т;

комплект ЗИП - 1 к-т;

методика поверки - 1 шт.

Поверка

осуществляется по документу ГИЕШ.416243.001ДЗ «Инструкция. Преобразователи бортовые измерительные (приборы М003.1). Методика поверки», утвержденным руководителем ГЦИ СИ ФГУ «32 ГНИИИ Минобороны России» 10 сентября 2010 г.

Основные средства поверки:

- вольтметр переменного тока ВЗ-60 (per. № 9671-84): диапазон измерений от 10'5 до 1000 В (от 20 Гц до ПО кГц), пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения переменного тока ± 0,25 %;

- вольтметр В7-43 универсальный цифровой быстродействующий (per. № 10283-85): диапазон измерений напряжения постоянно тока от 1 мВ до 1000 В (от 0,01 до 20 Гц), пределы допускаемой относительной погрешности измерения напряжения постоянного тока ± 0,5 %;

- генератор сигналов низкочастотный прецизионный ГЗ-122 (per. № 10237-85): диапазон частот от 0,001 Гц до 1,9 МГц, пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты за год ±5-10'7;

- измеритель нелинейных искажений автоматический С6-11 (per. № 9081-83): диапазон рабочих частот от 20 Гц до 200 кГц, диапазон измерений коэффициента гармоник (Кг) от 0,03 до 30 %, пределы допускаемой абсолютной погрешности ± (0,05 - 0,1) Кг;

- частотомер электронно-счетный 43-63/1 (per. № 9084-90): диапазон измерений от 10 до 20000 Гц, пределы допускаемого относительного отклонения частоты за год ± 5-10‘7.

Сведения о методах измерений

«Прибор М003.1. Руководство по эксплуатации. ГИЕШ.416243.001 РЭ».

Нормативные документы

1.ГОСТ РВ 20.39.304-98.

2. ВПС-32. «Военная поверочная схема для средств измерений времени и частоты».

3. ВПС-34. «Военная поверочная схема для средств измерений избыточного давления».

4. ВПС-41. «Военная поверочная схема для средств измерений напряжения переменного тока в диапазоне частот 2О...З-1О7Гц».

5. ВПС-22. «Военная поверочная схема для средств измерений коэффициента нелинейных искажений».

6. ГИЕШ.416243.001ТУ. «Прибор М003.1. Технические условия».