Зонды метеорологические ракетные МРЗ 100

Назначение

Зонды метеорологические ракетные МРЗ 100 (далее по тексту - зонды или МРЗ 100) предназначены для измерений и преобразования значений физических величин атмосферы -температуры и давления в сигналы телеметрической информации и передачи этих сигналов для дальнейшей обработки на наземную радиотелеметрическую станцию.

Описание

Зонды являются приборами разового использования в составе метеорологической ракеты МЕРА, применяемой для зондирования средней атмосферы, и совместно с наземной приемной радиотелеметрической станцией позволяют определять значения температуры и давления атмосферы на различных высотах.

В состав зонда МРЗ 100 входят:

- преобразователь абсолютного давления измерительный (ПАДИ);

- измерительные преобразователи температуры ТС1, ТС2 и ТкТ (ИПТ);

- блок приема спутниковых навигационных сигналов ГЛОНАСС/GPS (NAV);

- блок обработки и передачи данных (TR и D);

- блок питания (БП).

ПАДИ представляет собой электронно-ионизационный вакуумметр. Он состоит из лампы вакуумного ультрафиолета (ВУФ-лампа), электродных сеток (фотокатода, анода и экрана), усилителей постоянного тока и преобразователя напряжения. Под действием ультрафиолетового излучения лампы с фотокатода создается эмиссия электронов, которые ускоряются электрическим полем на участке между фотокатодом и анодом и ионизируют газ. Величина тока зависит от плотности газа в рабочем объеме ПАДИ.

Метод измерения температуры атмосферы зондом основан на непосредственном контакте термочувствительного элемента с набегающим потоком атмосферного воздуха после выброса зонда из маршевой ступени и спуском его на парашюте. В качестве первичных преобразователей температуры ТС1 и ТС2 ИПТ используется термистор СТ3-25, в качестве первичного преобразователя температуры ТкТ используется термистор СТ3-18. Термисторы осуществляют первичное преобразование информации о температуре окружающего воздуха в электрическое сопротивление.

Блок обработки и передачи данных осуществляет вторичное преобразование значений токов и сопротивлений, сформированных датчиками ПАДИ и ИПТ, в телеметрический сигнал и передачу его на несущей частоте на наземную радиотелеметрическую станцию.

Блок приема спутниковых навигационных сигналов обеспечивает прием сигналов СНС ГЛОНАСС/GPS с помощью активной антенны. На борту радиозонда вычисление координат не производится. Исходные данные, полученные со спутников, сжимаются и преобразовываются в код Хемминга. Затем формируются цифровые пакеты данных, годные для включения их в кадр радиолинии и передачи по телеметрическому каналу.

Функциональная схема зонда представлена на рисунке 1.

Навигационная антенна

Телеметрическая

Рисунок 1

На рисунке 2 представлена фотография зонда МРЗ 100 в сборе.

Рисунок 2

Знак поверки наносится в формуляр.

Программное обеспечение

В зондах предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение (ПО).

Внутреннее ПО состоит только из встроенной в блок обработки и передачи данных метрологически значимой части ПО. Внутреннее ПО является фиксированным, незагружаемым и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.

Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «высокий» по рекомендации по метрологии Р 50.2.077-2014 - данное ПО защищено от преднамеренных изменений с помощью специальных программных средств.

Внешнее ПО предназначено для взаимодействия зонда с компьютером и не оказывает влияния на метрологические характеристики МРЗ 100.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1:

Таблица 1

Технические характеристики

Диапазон измерений температуры ИПТ типов ТС1, ТС2, °С:......от минус 60 до плюс 60

Диапазон измерений температуры ИПТ типа ТкТ, °С:..............от минус 10 до плюс 60

Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала измерений температуры МРЗ 100, °С:

Диапазон измерений абсолютного давления ПАДИ, мм рт.ст.:................от 0,01 до 1,00

Пределы допускаемой относительной погрешности канала измерений абсолютного давления ПАДИ (при температуре окружающей среды плюс 20±5 °С), %:

Напряжение питания постоянного тока аппаратуры зонда, В:....................от 6,0 до 7,4

Потребляемый ток аппаратурой зонда, А:.............................................от 0,3 до 1,0

Габаритные размеры зонда в защитной оболочке, мм, не более:.....................054 х 520

Масса зонда вместе с защитной оболочкой, кг, не более:

Рабочие условия эксплуатации:

- температура окружающей среды, °С:.................................от минус 60 до плюс 60.

Знак утверждения типа

наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации зонда типографским способом или методом штемпелевания и на корпус защитной оболочки зонда при помощи наклейки.

Комплектность

Комплектность поставки зонда МРЗ 100 приведена в таблице 2.

Таблица 2

Продолжение таблицы 2

Поверка

осуществляется в соответствии с документом МП 62944-15 «Зонды метеорологические ракетные МРЗ 100. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС», 22.07.2015г.

Основные средства поверки:

- климатическая камера холода, тепла и влаги мод. КХТВ-100-О (с пассивным термостатом), диапазон воспроизводимых температур от минус 70 до плюс 80 °С, нестабильность поддержания заданной температуры: ±(0,05.. .0,15) °С.

- термометр сопротивления платиновый эталонный 3-го разряда ЭТС-100, диапазон измерений от минус 196 до 0,01 °С;

- измеритель/регулятор температуры прецизионный многоканальный МИТ 8.15, ПГ: ±(0,0002+3*10-R) Ом (1=1 мА); ±(0,002+3*10 -6 -t) °С;

- термометр цифровой прецизионный DTI-1000A в комплекте с термопреобразователем сопротивления платиновым STS100, ПГ: ±0,031 °С в диапазоне температур от минус 50 до плюс 400 °С;

- вакуумметр СС-10 фирмы «TELEVAC» (Госреестр № 43630-10).

Сведения о методах измерений

приведены в методике измерений температуры и плотности атмосферы с помощью метеорологического ракетного зонда МРЗ 100   (Свидетельство об аттестации

№ 207-01-2015/01/.00225-2011, регистрационный код методики измерений в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений ФР.1.32.2015.21371).

Нормативные документы

ЦАСТ.416121.001 ТУ. Зонд метеорологический ракетный МРЗ 100. Технические условия

ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.

ГОСТ Р 8.840-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1 - 1-106 Па.