Назначение
Барометры образцовые переносные БОП-1М (далее по тексту - барометры) предназначены для измерений абсолютного (атмосферного) давления. Барометры являются рабочими эталонами первого разряда в соответствии с ГОСТ Р 8.840-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 1 до 1 • 106 Па.
Описание
Принцип действия барометров основан на упругой деформации чувствительного элемента - резонирующего тонкостенного цилиндра. Измеряемое давление воздуха вызывает изменение частоты резонанса тонкостенного цилиндра, формируемой автогенераторной схемой. Под воздействием температуры окружающей среды меняется выходная частота, формируемая датчиком температуры и автогенераторной схемой. Выходные частоты датчика давления и датчика температуры поступают в частотный преобразователь, формирующий из частот цифровые коды, которые вводятся в микроконтроллер. Микроконтроллер по поступившим данным вычисляет значение измеренного давления, используя для этого индивидуальные градуировочные характеристики датчиков давления и температуры в виде коэффициентов аппроксимации, хранящихся в запоминающем устройстве микроконтроллера. Вычисление давления производится с помощью степенных полиномов. Коэффициенты аппроксимации определяются по результатам градуировки барометров в процессе их изготовления.
Вычисленное значение давления микроконтроллер передает на индикатор визуально отображающий значение измеренного давления через устройство вывода информации на электрический соединитель интерфейса RS-232.
В режиме ввода поправок шкалы с помощью блока коррекции в постоянное запоминающее устройство вносятся вычисленные по результатам поверки барометра новые значения поправок.
В режиме измерения, поправки из постоянного запоминающего устройства передаются в микроконтроллер, который использует их для коррекции градуировочных характеристик датчика давления, осуществляя, таким образом, компенсацию смещения показаний барометра, имевшего место в процессе эксплуатации.
Конструктивно барометры выполнен в едином корпусе, внутри которого размещены:
- чувствительный элемент, представляющий собой вибрационно-частотный преобразователь абсолютного давления в частоту, выполненный на базе тонкостенного цилиндрического резонатора;
- печатная плата, на которой находятся: датчик температуры для дополнительной температурной компенсации барометра в виде термочувствительного кварцевого резонатора, автогенераторная электронная схема, частотный преобразователь, микроконтроллер;
- индикатор, предназначенный для визуального отображения значений измеренного давления в гПа или мм рт.ст., поправок шкалы, вводимых для записи в энергонезависимую память в режиме коррекции показаний барометра, для просмотра старых поправок шкалы, а также для индикации информации в режиме самоконтроля;
- устройство вывода информации, выполняющего передачу во внешний приемник информации вычисленных значений давления по линиям интерфейса RS-232;
- блок питания, обеспечивающий питание функциональных узлов барометра напряжениями постоянного тока 5 и 24 В;
- генератор опорной частоты, предназначенный для обеспечения работы частотного преобразователя и микроконтроллера.
Барометры имеют три исполнения (БОП-1М-1, БОП-1М-2, БОП-1М-3) отличающихся диапазоном измерений.
Общий вид барометров представлен на рисунке 1.
Место нанесения защитной наклейки и место пломбирования от несанкционированного доступа приведены на рисунках 2 и 3.
Программное обеспечение
Для работы барометров используется встроенное программное обеспечение (ПО), которое хранится в энергонезависимой памяти микроконтроллера и выполняет функции измерения частоты датчика давления, частоты датчика температуры, вычисления давления, отображения вычисленного давления на цифровом индикаторе и передачу на внешние устройства. Встроенное ПО полностью метрологически значимое.
Защита встроенного ПО обеспечивается полным ограничением доступа к нему за счет механической защиты (защитная наклейка) корпуса (как показано на рисунке 2) и электрического соединителя режима коррекции (как показано на рисунке 3). Программноаппаратный интерфейс RS-232 функционирует только на передачу измеренных данных потребителям.
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «высокий» по Р 50.2.077-2014.
Таблица 1 - Идентификационные данные (признаки) ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| БОП-1М-1 | БОП-1М-2 | БОП-1М-3 |
| Идентификационное наименование ПО | Bopl.tsk | Bop2.tsk | Bop3.tsk |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО* | 6.02 | 6.01 | 5.14 |
| Примечание. * - номер версии ПО должен быть не ниже указанного в таблице |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| БОП-1М-1 | БОП-1М-2 | БОП-1М-3 |
| Диапазон измерений абсолютного давления, гПа (мм рт.ст.) | от 300 до 1100 (от 225 до 825) | от 5 до 1100 (от 4 до 825) | от 5 до 2800 (от 4 до 2100) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений абсолютного давления, Па (мм. рт. ст.) - в диапазоне от 300 до 1100 гПа - в диапазоне от 5 до 1100 гПа | ±10 (±0,08) | ±10 (±0,08) | ±10 (±0,08 ) |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений абсолютного давления в диапазоне св. 1100 до 2800 гПа, % | - | - | ±0,01 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Параметры электрического питания от сети | |
| переменного тока | |
| Напряжение переменного тока, В | 220 - 33 |
| Частота переменного тока, Гц | 50±1 |
| Время готовности барометра к работе, мин., не более | 60 |
| Потребляемая мощность, В А, не более | |
| в первые 10 мин после включения | 40 |
| в последующее время работы | 15 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Масса, кг, не более | 2,5 |
| Габаритные размеры, мм, не более (по корпусу) | |
| - длина | 251 |
| - ширина | 200 |
| - высота | 86 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура воздуха, °С | от +4 до +40 |
| - относительная влажность воздуха, % | от 30 до 90 |
| Срок службы барометра, лет | 12 |
| Среднее время наработки на отказ барометра, ч | 10000 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским методом и на корпус барометров методом трафаретной печати.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность барометров
| Наименование | Обозначение | Кол. |
| Барометр образцовый переносной БОП-1М | Исполнение по заказу | 1 шт. |
| Блок коррекции | 6Г5.064.005 | 1 шт. |
| Комплект монтажных частей | - | 1 к-т |
| Упаковка | - | 1 шт. |
| Формуляр | ИКЛВ.406525.001 ФО | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | ИКЛВ.406525.001 РЭ | 1 экз. |
| Методика поверки | ИКЛВ.406525.001 Д52 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу ИКЛВ.406525.001 Д52 «Барометр образцовый переносной БОП-1М. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 21.08.2017 г. Основные средства поверки:
Манометр грузопоршневой серии 2000, регистрационный номер 40259-08;
Датчик давления мембранно-емкостной Баратрон 690А, регистрационный номер 31851-06. Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 8.840-2013 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне от 1 до 1 • 106 Па
Технические условия «Барометры образцовые переносные БОП-1М. ИКЛВ.406525.001 ТУ»
26469-17: Методика поверки ИКЛВ.406525.001 Д52Скачать6.2 Мб
