Малогабаритные автоматические метеорологические станции МАМС

Назначение

Малогабаритные автоматические метеорологические станции МАМС (далее - МАМС) предназначены для измерений метеорологических параметров приземного слоя воздуха: скорости и направления негра, температуры и относи тельной влажности воздуха, атмосферного давления.

Описание

Принцип действия МАМС основан на преобразовании метеорологических параметров в электрические сигналы и далее - в цифровые коды, подлежащие дальнейшей обработке, хранению и визуализации.

МАМС представляет собой многоканальную измерительную систему, имеющую следующие измерительные каналы (ИК), предназначенные для измерений метеорологических параметров атмосферного воздуха: скорости и направления ветра, атмосферного давления, температуры, относительной влажности.

Констру ктивно МАМС содержит :

- малогабаритную автоматическу ю и змери тельную станцию (МАИС):

- пункт приема метеорологических и змерений (1II1МИ) от МАИС

МАИС состоит из мачты высотой не менее 2 м. на верху которой закреплены антенна высокочастотной связи и комплекс метеорологический КМ-МИК. представляющий собой одноблочную конструкцию, состоящую из датчиков определения метеорологических параметров: атмосферного давления, температуры воздуха, относительной влажности воздуха, осадков (наличие), скорости и направления ветра и устройства формирования данных. В МАИС предусмотрена возможность установки солнечной батареи на расстоянии от 40 до 50 см от мачты. В основании мачты установлено устройство приемопередающее (УПП). представляющее собой герметичный контейнер, в котором располагается аккумуляторная батарея с устройством контроля заряда и блок приемопередающий. Для предотвращения падения мачты предусмотрено дополнительное крепление с помощью колышков, забитых в труп I

МАИС' обеспечивает предварительную обработку сигналов метеорологических датчиков, храпение результатов измерений с привязкой к пространственно-временным координатам измерений сроком на I месяц, кодировку результатов измерений для их последующей передачи

НИМИ представляет собой блок, включающий в себя устройство раскодирования и визуализации данных измерений, навигационный приемник ГЛОНАСС. цифровой радио приемопередатчик с антенной высокочастотной связи

НИМИ осуществляет сбор, обработку, хранение, архивирование, представление (отображение), документирование (подготовку отчетных форм) и передачу метеорологической информации, а также определение местоположение комплекса МАИС на местности с помощью навигационного приемника EJ10IIАСС.

КМ-МИК представляет собой один блок цилиндрической формы, в котором можно выдели ть следующие компоненты: - датчик наличия осадков;

- датчик ветра;

- блок с электронными платами и датчиком атмосферного давления:

- датчик температуры и относительной влажности воздуха в радиационной защите:

- фланец с размещенными на нем: разъемом, индикатором, кнопкой и штуцером датчика давления.

,4

*** Датчик наличия осадков ретисгивною типа расположен на верхнем горце КМ-МИК. гсостоит из двух перпендикулярных друг другу пластин с обогревом, расположенных под углом 45 к плоскости горизонта. Датчик наличия осадков не и.меег нормированных метрологических характеристик (является индикатором) и предназначен для информирования потребителя о наличии или отсутствии осадков

Датчик ветра ультразвукового типа расположен в верхней части корпуса КМ-МИК. Состоит из пяти ультразвуковых приемопередатчиков, закрепленных на двух параллельных круглых поверхностях - один сверх} (приемник) и четыре снизу (передатчики). Приемник размещается сверх) по центру. 11ередатчики расположены снизу, попарно напротив друз друга, симметрично относительно центра, под углом 90е друз к другу и наклонены к приемнику под углом 60°.

Такое расположение ультразвуковых приемопередатчиков образует два тракта измерений длительности распространения ультразвуковых колебаний в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, и позволяет вычислить значения горизонтальных составляющих скорости и направления ветра. Алгоритм вычисления скорое hi и направления ветра использует результаты измерений длительности распространения ультражуко вых колебаний в двух направлениях каждой плоскости, и исключает влияние параметров внешней среды (температуры, относительной влажности и давления) на результаты измерений.

Каждый улы развуковой приемопередатчик имеет элементы обогрева.

Датчик атмосферного давления частотного типа и электронные платы КМ-МИК размещены в центральной части корпуса КМ-МИК под цилиндрическим кожухом.

Первичным преобразователем датчика давления является тензочу вс гвительный кварцевый резонатор. Алгоритм вычисления атмосферного давления контролирует температурную стабильность кварцевого резонатора и учитывает температуру окружающей среды для обеспечения метрологических характеристик во всем рабочем температурном диапазоне. Обработку сигналов и выдачу результатов измерений в цифровых кодах обеспечивает плата контроллера датчика давления

Электронные платы КМ-МИК. в том числе контроллер КМ-МИК обеспечивают

- электропитание компонентов КМ-МИК:

- управление работой компонентов КМ-МИК. в частности.' диагностика компонентов КМ-МИК. проведение измерений, обмен информацией с датчиком давления, передача информации в линию связи в цифровых кодах, сохранение информации во внутренней энергонезависимой памяти, обработка команд, поступающих по линии связи, вывод информации на индикатор (дисплей) КМ-МИК.

Под датчиком давления и электронными платами в радиационной защите расположены первичные преобразователи температуры и относительной влажности воздуха (термометр сопротивления и преобразователь влажности емкостною типа), защищенные фильтром от загрязнений.

Па фланце КМ-МИК расположены:

- посадочное крепежное отверстие:

- индикатор (дисплей);

- разъем «ЛИНИЯ» для подключения кабеля питания и связи:

- кнопка «РЕЖИМ» для управления работой индикатора (дисплея):

- штуцер датчика атмосферного давления для проведения поверки:

- шпилька заземления:

- маркировка и пломбировка КМ-МИК.

По условиям эксплуатации МАМС относятся к аппаратуре группы 1.3 по ГОСТ РВ 20.39.304-98. вид климатического исполнения УХЛ.

Общий вид МАМС и место нанесения знака утверждения типа представлены на рисунке 1. Общий вид и место пломбирования КМ-МИК от несанкционированного доступа представлены на рисунке 2.

1 - антенна ППМИ: 2 - мачта (входит в состав комплекта инструмента и принадлежностей): 3 - блок обеспечения питанием; 4 - модуль приема метеорологических измерений МПМИ;

5 - аккумуляторная батарея с устройством контроля заряда (входит в состав комплекта инструмента и принадлежностей); 6 - КМ-МИК: 7 - грозозащита (входит в состав комплекта инструмента и принадлежностей); 8 - антенна МАИС; 9 - мачта:

10 - устройство приемопередающее УПП; 11 - батарея солнечная в футляре (входит в состав комплекта инструмента и принадлежностей).

Рисунок 1 - Общий вид МАМС и место нанесения знака утверждения типа

ДО - датчик осадков

ДВ - датчик ветра

ДД - датчик давления

ДТ - датчик температуры и относительной влажности воздуха

* - ДД и электронные платы КМ-МИК, размещенные внутри корпуса

* * - место нанесения знака утверждения типа и пломбирования

Рисунок 2 - Общий вид и места пломбирования и нанесения знака утверждения типа КМ-МИК

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) МАМС включает:

- ПО «Малогабаритная автоматическая измерительная станция» ИКШЮ.041-01-1. встроенное в МАИС, обеспечивает выполнение следующих задач:

1) сбор данных с КМ-МИК:

2) оцифровку сигналов с КМ-МИК;

3) обработку полученных цифровых значений с учетом градуировочных коэффициентов:

4) чтение данных из памяти и расчет контрольной суммы ПО;

5) передачу полученных данных на ПГ1МИ.

- ПО «Пункт приема метеорологических измерений» ИКШЮ.041-01-2. встроенное в ППМИ, обеспечивает выполнение следующих задач:

1) прием и обработку метеорологических и идентификационных данных с МАИС:

2) чтение данных из памяти ППМИ и расчет контрольной суммы ПО;

3) передачу запросов к МАИС;

_> - нос ■ <■ -а ; и.м'ражение ;анны.х о неисправностях:

5 - 'брожение Mcicopo.ioi ических данных пол) ценных с МАИС на встроенном дисплее:

■« представление долеченных шнных от МАИС в виде графиков, таблиц и отчетов:

~ > хранение данных

ПО -Про1ра.мма контроллера комплекса метеорологического КМ-МИК» РОФ Mi СП.00044-01. встроенное в КМ-МИК. обеспсчивает выполнение следующих задач

I) проведение и обработке измерений скорости и направления ветра, гемператхры и относительной влажности воздуха. а также определение наличия осадков:

2) обмен данными в цифровых кодах с датчиком давления (встроенным в КМ-МИК);

3) обмен данными в цифровых кодах по линии связи с МАИС:

4) взаимодействие с пользователем посредством индикатора, кнопки «РЕЖИМ» и обмена данными по линии свя ш (обмена данными с М Al IC).

- 110 «Программа контроллера датчика давления» РОФ.МЕСИ.00045-01. встроенное в датчик давления, обеспсчиваег проведение и обрабогк) измерений атмосферного давления, а также обмен информацией в цифровых кодах по интерфейс) связи с контролером КМ-МИК.

Идентификационные данные (признаки) ПО приведены в таблице I.

Уровень защиты ПО МАМС от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Технические характеристики

Таблица 2 - Метрологические харакicpnciики МАМС

И а и м е н о в а 11 и е х а р а к тер и сти к и

Диапазон измерений горизонтальной составляющей скорости ветра, м с

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений горизонгальной сое гавляющей скорости ветра (V). м с

Диапазон измерений направления горизонгальной составляющей скорости ве тра.

Пределы допускаемой абсолютной noipeiiiHOciii измерений направления горизонтальной составляющей скорости ветра. ’

Значение и: 0,2 до 75

4 (0.2'0.02 V )

от 0 до 360

- при скорости ветра более или равной 0.5 м с

- при скорости ветра менее 0.5 м с

нормируется

4 таблицы 2

Наи мен < > ва н ие х ара к i е р 11 с г и к и                              3 и ач с н и е

ю * мере 'и емперлуры вотлу ха. С                                 от -60 до +60

/ 'дедел- допускаемой абсолютной погрешности намерений гемпературы           ()

■ '-j’’--- (

..... ■■. ;i .мерений относительной влажное i и но ; о ха. (| о                        от О^до 100 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений относи тельной

■гкностн воздуха. %____ _____ ________ ___

■шазон измерении .и мосферного давления. rl 1а __________ от 560 до 110()

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений атмосферного         () .

давления, i 11а                             __

Габлица 3 - Основные гехнические характеристики

Знак утверждения типа

наносится фотохимическим способом или тиснением на корпус МАМС. а также на эксплу а гаиионну ю документацию т ипографским способом.

средства измерений

Комплектность

Количество на

Наименование составных частей             Обозначение        исполнение

Поверка

осуществляется по документу ИК1 II1-O.416328,002 Д6 «Инструкция. Малогабаритные автоматические метеорологические станции МАМС. Методика поверки», утвержденному’ Ф1 УН «ВИИИМ им. Д.И. Менделеева» 3 апреля 2017 i и ФГБУ «ГИМН,» Минобороны России 8 мая 2018 г.

Основные средства поверки:

-государственный первичный специальный эталон единицы скорос ти воздушного поiока ГОТ 150-2012:

-государственный рабочий налои I разряда единицы температуры в диапазоне от 213.15 до 343.15 К (от минус 60 до 70 °C) в области измерений температуры воздушной среды ГРО № 254-0165 (регистрационный номер 3.1 ././.В.0165.2016);

дарственный рабочий эталон 2 разряда единицы относительной влажности воздуха <лжшгюне от 5 до 100 % при температурах воздуха от минус 50 до 50 °C ГРЭ № 254-0164 зептотрационный номер 3.1 .ZZB.0164.2016к

-государственный рабочий эталон 1 разряда единицы давления для области абсолютного давления в диапазоне от 500 до 1100 гПа ГРЭ № 254-0218 (регистрационный номер 3 1.ZZB.0218.2016).

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых МАМС с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и в формуляр.

С ведения о методиках (методах) измерений приведены в эксплуатационном доке менте.

Нормативные документы

ГОСТ Р 8.542-86 ГСП. Госх дарственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока

ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Госхдарственная поверочная схема для средств измерений тем пераг,х ры

ГОСТ 8.547-2009 ГСИ. Государственная поверочная схемгт для средств измерений влажности газов

ГОСТ Р 8.840-2013 ГСИ Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1 - Г 10(1 11а

ГОСТ РВ 20.39.304-98

ИК1 ИЮ.416328.002 ГУ Малогабаритная автоматическая метеорологическая станция

МАМС Технические хстовия

И зготови ге. и.

Акционерное общество «ЛОМО» (АО «Л()М()>>)

ИНН 7804002321

\дрес: 194044.1 Санкi-Петербх pi. х л Чу i унная. л. 20

Гелефон: (812) 292-52-42. факс: (812) 542-18-39

E-mail: lomo «lomo.sp.ru

Испыта те. пятый цен гр

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Л.И. Менделеева»

Адрес: 190005. г. Санкт-1 lerepoypi. Московский пр.. 19

Телефон: (812) 251-76-01, факс: (812.) 713-01-14

E-mail: info й x niim.ru; Web-сайт: http://vvxvxx.xTiiim.ru

Аггесгаг аккреди тации ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» по проведению испытаний

средств измерений в целях утверждения

гипа№ KA.Pl ,31 1541 от 23.03.2016 г

Заместитель

Ру ко вод ите л я Фе; ie pa; i ь н ого агентства по техническому регулированию и метрологии

М.п.

л шо

■ -А гью i