Приборы К719МС/N (АЮИР.411134.001)

Назначение

Приборы К719МС/№ (далее - приборы) предназначены для измерений значений разности электрических потенциалов постоянного электрического поля в морской воде, создаваемых в месте расположения измерительных (рабочих) электродов (Э).

Описание

Конструктивно прибор состоит из гирлянды рабочих электродов (ГРЭ) с магистральным кабелем, двух нулевых Э (ЭН) с кабелями ЭН, блока питания (БП), пульта измерительного (ПИ) и коробки соединительной (НКС) образующих измерительный преобразователь (ИП), в составе которого пять рабочих и два нулевых (компенсационных) измерительных канала (ИК) разности электрических потенциалов (РЭП).

Принцип действия приборов основан на возникновении РЭП на рабочих Э при прохождении измеряемого объекта в месте расположения ГРЭ. Значения РЭП измеряются относительно потенциала, создаваемого на ЭН, также расположенном в морской воде вне зоны воздействия измеряемого объекта.

В Приборах К719МС/К предусмотрена возможность работы при 1 < N < 8 ИП, где N-количество ГРЭ.

Сигналы с каждого Э из ГРЭ и ЭН по кабелям подаются на вход дифференциального усилителя, обеспечивающего формирование разностного сигнала. Этот сигнал усиливается и подается на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП), совмещенного с микропроцессором. После предварительной обработки полученные результаты от рабочих и нулевых каналов собираются контроллером платы измерения, формируются в пакет и передаются в персональный компьютер (ПК) по интерфейсу USB. Окончательная обработка, графическая индикация и сохранение результатов измерений производятся в ПК.

Для выпуска из производства, контроля работоспособности, проведения первичной и периодической поверок в приборах имеется встроенная мера электрического напряжения (ВМЭН), обеспечивающая подачу фиксированного напряжения в разрыв каждого ИК РЭП. Управление ВМЭН осуществляется от ПК.

Приборы обеспечивают:

1)    измерения значений РЭП постоянного электрического поля одновременно N (1 < N < 8) измерительными преобразователями.

2)    графическое представление результатов измерений по каждому из рабочих ИК РЭП в виде проходных характеристик (ПХ);

3)    введение отметок характерных точек в процессе выполнения измерений и их отображение на графиках ПХ;

4)    запись результатов измерений и служебной информации на жесткий диск ПК и внешний носитель информации;

5)    распечатку измерительной и служебной информации на печатающее устройство;

6)    контроль работоспособности ИК РЭП и контроль степени зарядки источников автономного электрического питания (ИАП);

7)    проверку ИК РЭП на месте эксплуатации приборов с помощью ВМЭН.

Приборы состоят из надводной и подводной частей.

В надводную часть входят:

а) составные части приборов, устанавливаемые в специальных помещениях, рубках, центральных постах управления:

-    пульт измерительный К719МС/Ы-ПИ;

-    блок питания К719МС-БП;

-    ПК, принтер, манипулятор;

-    фильтр сетевой;

-    кабели соединительные;

б) составные части приборов, устанавливаемые на открытых палубах вне помещений:

-    коробка соединительная К719МС/Ы-НКС;

-    кабели соединительные.

В подводную часть, работающую непосредственно в воде, входят:

-    гирлянда рабочих электродов К719МС/Ы-ГРЭ;

-    нулевой электрод К719МС/Ы-ЭН;

-    кабель магистральный К719МС/Ы-КМ;

-    кабель нулевого электрода К719МС/Ы-КНЭ;

-    комплект оснастки (фалы, грузы, поплавки).

ПИ выполнен в металлическом брызгозащищенном корпусе и имеет соединители для подключения к НКС, БП, ПК по интерфейсу USB, к аналогичным ПИ (при работе приборов с ГРЭ > 1).

ПИ предназначен для приема, усиления и фильтрации входных сигналов, поступающих от подводной части, реализации процедуры аппаратной компенсации помех, воздействующих на Э, преобразования измерительной информации в последовательный цифровой код, пропорциональный измеренному значению РЭП, и передачи результатов преобразования в ПК для дальнейшей обработки.

ПИ включает:

-    семь одинаковых каналов усиления и АЦП;

-    семиканальную ВМЭН, состоящую из общего для всех каналов меры и семи коммутирующих устройств;

-    устройство управления и связи с ПК, осуществляющее преобразование последовательного кода в вид, соответствующий стандартам интерфейса USB, и формирование управляющих сигналов.

Пять из семи модулей АЦП используются для преобразования сигналов, поступающих от измерительных (рабочих) Э.

Два модуля АЦП используются при работе в стационарном режиме для реализации алгоритма программной компенсации переменной помехи.

Блок питания

БП (заимствован из К719МС) выполнен в металлическом брызгозащищенном корпусе и имеет кабели с соединителями для подключения к ПИ и сети 220 В, 50 Гц. БП предназначен для электрического питания ПИ - в основном режиме от электрической сети переменного тока 220 В, 50 Гц, а также в режиме автономного питания от встроенного в БП источника автономного питания. Перевод работы приборов с сетевого электрического питания на автономное и наоборот осуществляется автоматически при пропадании (появлении) напряжения сети 220 В, 50 Гц.

Коробка соединительная

НКС предназначена для объединения кабельных линий от ГРЭ и двух ЭН в одну кабельную линию. НКС выполнена в металлическом брызгозащищенном корпусе и имеет соединители для подключения к ПИ, к подводной части прибора, к аналогичным НКС (при работе приборов с ГРЭ > 1).

Персональный компьютер

ПК осуществляет преобразование и вторичную обработку измерительной информации в соответствии с заданной программой. ПК, в соответствии с ПО, обеспечивает функционирование приборов во всех режимах работы, в том числе поверки, представление результатов измерений, выбор максимальных и минимальных значений результатов измерений для каждого ИК РЭП и вычислительные операции для компенсации помехи.

Кабели соединительные

Кабель USB служит для подключения ПИ к ПК по интерфейсу USB.

Кабель К719МС/М-НКС-ПИ служит для подключения НКС к ПИ.

Кабель К719МС/К-ПИ - для подключения к аналогичным ПИ (при работе приборов с ГРЭ > 1).

Кабель К719МС/Ы-НКС - для подключения к аналогичным НКС (при работе приборов с ГРЭ > 1).

Подводная часть

Пять Э «вживлены» в морской кабель и образуют ГРЭ, которая подключается к кабелю магистральному (КМ).

Два Э (нулевых) подсоединены каждый к своему (отдельному) кабелю нулевого Э (КНЭ).

Эти три кабеля подключаются к размещенной на палубе обеспечивающего судна коробке соединительной (НКС) и далее единым кабелем - к пульту измерительному (ПИ), содержащему измерительные цепи семи ИК РЭП и устройство управления и связи с ПК. Кабели подводные

Кабель магистральный К719МС/Ы-КМ подсоединяет ГРЭ к НКС.

Кабели нулевого Э К719МС/Ы-КНЭ подсоединяют ЭН к НКС.

Комплект оснастки

Поплавки, фалы, грузы, вехи предназначены для размещения ГРЭ и ЭН на акватории при различных способах их размещения.

Условия эксплуатации (рабочие условия) ПИ и БП соответствуют группе исполнения 2.1.1, НКС соответствуют группе исполнения 2.1.3, ГРЭ, ЭН, кабель магистральный, кабели ЭН соответствуют группе исполнения 2.1.5 по ГОСТ РВ 20.309.304-98.

Программное обеспечение

Идентификационные данные программного обеспечения (ПО) представлены в таблице 1.

Таблица 1

Метрологически значимая часть ПО и измеренные данные достаточно защищены с помощью специальных средств защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню защиты «высокий» по Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Диапазон измерений РЭП постоянного электрического поля, мВ    от -300 до +300.

Пределы допускаемой абсолютной погрешности ИК РЭП, мВ

от минус 0,6 до 0,6    ±0,03.

Пределы допускаемой относительной погрешности ИК РЭП, мВ

от минус 300 до минус 0,6 и от 0,6 до 300, %    ±5.

Неравномерность АЧХ ИК РЭП в диапазоне частот от 0 до 0,5 Гц относительно базовой частоты 0 Гц, %    5.

Пределы допускаемого дрейфа нуля (нестабильности показаний) ИК за 20 мин непрерывной работы, мкВ    ±30.

Пределы допускаемой относительной погрешности воспроизведения ВМЭН напряжения постоянного тока, %, при значениях эталонного напряжения, мВ:

-    минус 0,03 и 0,03    ±5;

-    минус 0,3 и 0,3    ±2;

-    минус 300, минус 30, минус 3, 3, 30, 300    ±1. Пределы допускаемой разности потенциалов между двумя Э, мВ ±30. Сопротивление между двумя Э, кОм, не более 1,5.

Диапазон значений постоянной составляющей, обусловленной ЭДС Э или электрическими помехами (установка нуля ИК РЭП), мкВ    ±5.

Коэффициент подавления при компенсации переменной составляющей электрических помех в диапазоне частот от 0 до 1 Гц, имеющих амплитудные значения до 60 мВ, не менее    10.

Электропитание прибора

1)    от сети переменного тока    напряжением (220 ±22) В, частотой (50 ±1) Гц;

2)    от автономного источника

от встроенного в БП ИАП; от встроенной аккумуляторной батареи.

-    ПИ

-    ПК

Время непрерывной работы, ч, не менее:

-    при питании от сети переменного тока 8;

-    при питании от полностью заряженных ИАП 4.

Время подготовки к работе (без учета времени установки подводной части), мин, не более 30. Потребляемая мощность (при N=1), В-А, не более    200.

Назначенный срок службы, лет, не менее    10.

Назначенный ресурс, ч, не менее    10000.

Приборы сохраняют свою работоспособность:

-    при воздействии на подводную часть гидростатического давления, кПа    300;

-    при изменении температуры воздуха, окружающего надводную часть, от 0 до 40 °С (гр.2.1.1); от минус 40 до 55 °С (гр.2.1.3) ГОСТ РВ 20.309.304-98;

-    при воздействии на надводную часть влажности 98 % при температуре 35 °С;

-    при изменении температуры воздуха, окружающего подводную часть, от минус 4 до 35°С;

-    во время воздействия на надводную часть синусоидальной вибрации с амплитудой ускорения до 20 м/с (2 g) в диапазоне частот    от 1 до 60 Гц;

-    после воздействия температуры воздуха    от минус 50 до 70 °С. Подводная часть сохраняет свою работоспособность после воздействия синусоидальной вибрации с амплитудой ускорения до 20 м/с (2 g) в диапазоне частот от 1 до 60 Гц. Габаритные размеры и масса составных частей приборов К719МС/№ представлены в таб. 2. Таблица 2

1) Допускается замена снятого с производства изделия на аналогичное при условии сохранения основных технических характеристик.

2) N- количество гирлянд рабочих электродов К719МС/Ы-ГРЭ АЮИР.416215.001 (не более 8 шт.). Определяется при заказе прибора К719МС/К

Продолжение таблицы 2_

1 N- количество гирлянд рабочих электродов К719МС/Ы-ГРЭ АЮИР.416215.001 (не более 8 шт.). Определяется при заказе прибора К719МС/К

2) Не менее 2 и не более 2N, определяется при заказе прибора К719МС/К Знак утверждения типа

наносится в правом верхнем углу заставки ПО К719МС/№ и на эксплуатационную документацию в верхнем правом углу титульного листа каждого документа типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки приборов входят изделия, указанные в таблице 2.

Поверка

осуществляется по документу АЮИР.411134.001 Д5 «Прибор К719МС/К (АЮИР.411134.001). Методика поверки», утвержденному директором ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в августе 2015 г. и начальником ФГБУ «ГНМЦ» Минобороны России в августе 2016 г.

Основные средства поверки:

- нановольтметр постоянного тока В2-38 (рег. № 9957-85): диапазон измерений напряжения постоянного тока в от 110-9 до 1,9999 В, пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения постоянного тока, %: ±(0,15+0,05(Uk/Ux-1)) на 10 мкВ; ±(0,07+0,025(Uk/Ux-1)) на 100 мкВ, 1, 10, 100 мВ, 1 В, где ик- конечное значение диапазона измеряемого напряжения, UK- значение измеряемого напряжения;

- вольтметр универсальный цифровой быстродействующий В7-43 (рег. № 10283-85), измерение напряжения переменного тока (периодического напряжения произвольной формы) в диапазоне от 110 до 1000 В в диапазоне частот от 0,01 до 20 Гц, пределы допускаемой относительной погрешности измерений напряжения переменного тока, %: ±(0,5+0,2(Uk/Ux-1)) на 0,1 В; ±(0,5+0,1(Uk/Ux-1)) на 1, 10, 100, 1000 В, где UE- конечное значение диапазона измеряемого напряжения, UK- значение измеряемого напряжения.

Знак поверки наносится на составные части надводной части прибора в виде наклейки и в свидетельство о поверке в виде оттиска клейма.

Сведения о методах измерений

АЮИР.411134.001 РЭ «Прибор К719МС/К. Руководство по эксплуатации».

Нормативные документы

Нормативные документы, устанавливающие требования к приборам К719МС^ (АЮИР.411134.001)

ГОСТ РВ 20.39.304-98.

ГОСТ 8.027-2001 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы АЮИР.411134.001 ТУ «Прибор К719МС/К Технические условия».