Измерители теплофизических величин Теплограф

Назначение

Измеритель теплофизических величин «Теплограф» (далее - Теплограф) предназначен для измерения и регистрации тепловых потоков через ограждающие конструкции строительных объектов, промышленного (теплоэнергетического) оборудования, температуры ограждающих конструкций и температуры окружающих их сред, в том числе с целью количественной оценки эффективности их тепловой защиты.

Описание

Принцип действия Теплографа заключается в преобразовании плотности тепловых потоков в электрический сигнал напряжения с помощью датчиков теплового потока (ДТП), преобразовании температуры в сопротивление с помощью платиновых термопреобразователей (датчиков) сопротивления (ПДТ) или непосредственно в цифровой код с помощью цифровых датчиков температуры (ЦДТ), измерении сигналов напряжения и сопротивления и преобразовании их в цифровой код, дальнейшем преобразовании кода в поименованные величины, в соответствии с номинальными статическими характеристиками, хранении и отображении массивов измерительной информации и передачи данных во внешние устройства.

Конструктивно Теплограф выполнен в виде набора измерительных модулей последовательно соединенных между собой и с регистратором по четырехпроводной шине реализующей внутренний интерфейс Теплографа.

Регистратор снабжен двенадцатиклавишной клавиатурой и жидкокристаллическим дисплеем, на котором в зависимости от выбора пунктов меню отображаются результаты измерений по выбранным измерительным каналам в цифровой или графической форме.

Связь регистратора с внешними устройствами, в том числе с компьютером осуществляется через USB порт.

Измерительные модули выполняются в трех модификациях, отличающихся количеством подключаемых через встроенные адаптеры измерительных преобразователей различного вида. Измерительные преобразователи ДТП и ПДТ входят в состав измерительных модулей и градуируются вместе с соответствующими адаптерами.

Обозначения измерительных модулей и состав входящих в них адаптеров измерительных преобразователей (датчиков) представлен в таблице 1.

Общий вид регистратора представлен на рисунке 1, а модулей различных модификаций на рисунках 2, 3, 4.

Таблица 1 - Модификации модулей

Рисунок 1 - Общий вид регистратора

Рисунок 2- Общий вид модуля - 01

Рисунок 3 - Общий вид модуля - 02

Рисунок 4 - Общий вид модуля - 07

Конфигурация Теплографа формируется в зависимости от количества измерительных каналов и модификации модулей. К одному регистратору можно подключить последовательно от одного до четырех модулей любой модификации. Допускается подключать к одному модулю меньшее количество датчиков.

Программное обеспечение

Программное обеспечение реализовано на микросхеме Flash-микроконтроллера с защитой от считывания и перезаписи: тип микроконтроллера MSP430F2418 фирмы "Texas Instruments" (США).

Управляющая программа микроконтроллера реализует алгоритм    измерения и

регистрации значений с датчиков температуры и тепловых потоков, а также передачу информации на компьютер для последующего расчета.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения

Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню "С" по МИ 3286-2010.

Погрешности, вносимые программным обеспечением, входят в суммарные погрешности измерений плотности теплового потока и температуры.

Место пломбирования от несанкционированного доступа расположено в батарейном отсеке регистратора на винте крепления корпуса. Это место одновременно является местом нанесения оттиска клейма при поверке (рисунок 5).

Рисунок 5 - Место пломбирования и клеймения

Технические характеристики

1 Диапазон измерения плотности теплового потока, Вт/м2.....................от 10 до 500

2 Диапазоны измерения температуры, °С .......................................от минус 40 до плюс

100

3 Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения плотности теплового потока, %, не более

4 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры платиновыми датчиками температуры, °С, не более

5 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения температуры цифровыми датчиками температуры, °С, не более - в диапазоне от минус 10 до плюс 80 °С

- в диапазоне от минус 40 до минус 10 °С

- в диапазоне от плюс 80 до плюс 100 °С

6 Пределы допускаемой дополнительной относительной погрешности при измерении плотности теплового потока, вызванной отклонением

температуры датчиков теплового потока от 20 °С на каждые 10 °С отклонения, %

7 Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности при измерении температуры ПДТ, вызванной отклонением температуры регистратора и модулей от 20 °С на каждые 10 °С отклонения, °С.......................± 0,05

8 Тепловое сопротивление, м2<К/Вт, не более - датчиков теплового потока

- платиновых датчиков температуры

9 Питание Теплографа, В - от встроенных аккумуляторов типа АА напряжением ......................................2,5 ± 0,5

- от внешнего блока питания с выходным напряжением......................................5,0 ± 0,5

10 Потребляемая мощность, Вт, не более

11 Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм, не более - регистратора .........................................................................................151x81x32

- модуля - 01 .............................................................................................55x87x23

- модуля - 02.............................................................................................145x101x25

- модуля - 07.............................................................................................148x136x27

датчика температуры платинового

- датчика температуры цифрового

- датчика теплового потока

12 Масса, кг, не более - регистратор

- модуля - 01

- модуля - 02

- модуля - 07

| 13 Рабочий условия эксплуатации:

диапазон температур окружающей среды:

- регистратора и модулей..............................................от минус 10 до плюс 40 °С

- датчиков теплового потока..........................................от минус 40 до плюс 70 °С

относительная влажность воздуха, при +25°С...................................................80 %

14 Средняя наработка на отказ, ч, не менее ......................................................8000

15 Средний срок службы, лет, не менее ..........................................................10

Знак утверждения типа

наносится наклейкой на лицевую панель регистратора, модулей и печатается типографским способом на титульном листе в левом верхнем углу руководства по эксплуатации НКИП.408131.100РЭ.

Комплектность

Поверка

осуществляется по документу 002-30007-2012 «Измеритель теплофизических величин «Теплограф». Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ «СНИИМ».

Основное поверочное оборудование:

- установка теплометрическая «Поток», диапазон воспроизведения плотности теплового потока от 10 до 500 Вт/м2, доверительные границы погрешности установки при доверительной вероятности 0,95 при поверке не более 3 %;

- калибратор температуры эталонный КТ-110, диапазон воспроизводимых температур от минус 40 до 110 оС, предел допускаемой основной абсолютной погрешности воспроизводимых температур ± (0,05+0,05411/100) оС, где t - значение воспроизводимой температуры, нестабильность поддержания температуры за 30 мин. ± 0,03 оС.

Сведения о методах измерений

Описание методики измерений содержится в руководстве по эксплуатации НКИП.408131.100 РЭ.

Нормативные документы

ТУ 4211-006-7453096769-11 «Измеритель теплофизических величин «Теплограф». Технические условия».

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.