Назначение
Электросолемеры ГМ-2007 предназначены для измерения солености проб морской воды в лабораторных условиях.
Область применения электросолемеров - производство гидрологических, экологических и рыбопоисковых исследований в морях и океанах.
Описание
Электросолемер ГМ-2007 по принципу действия и конструктивному исполнению относится к анализаторам жидкости кондуктометрического типа.
Принцип действия электросолемера основан на измерении относительной электропроводимости и температуры пробы морской воды, залитой в бесконтактную индуктивную ячейку наливного типа. По измеренным значениям относительной электропроводимости и температуры производится расчет солености воды по формулам Международной практической шкалы солености (МПШС-78) с помощью персонального компьютера, входящего в состав изделия. Измерения и вычисление солености выполняются в автоматическом режиме. Результаты измерений регистрируются в персональном компьютере, входящем в состав изделия.
В состав функциональной схемы электросолемера входят: бесконтактная индуктивная ячейка, питающий ячейку генератор синусоидального напряжения, трансформаторный делитель напряжения, микропроцессорный контроллер, аналоговый компенсатор тока, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), цифровой микропроцессорный блок, термостат электронного блока.
Относительная электропроводимость пробы морской воды измеряется по отношению к стандартному раствору - “нормальной” воде, в “витке воды”, образованном индуктивной ячейкой. Ячейка содержит два тороидальных трансформатора, намотанных на ферритовых кольцах, связанных между собой “витком воды”. В обмотку первого трансформатора подается питающее напряжение от синусоидального генератора, в результате чего в объемном витке воды создается ток, пропорциональный электропроводимости воды и поперечному сечению витка. Ток в витке воды измеряется с помощью второго трансформатора нулевым компенсационным методом. Для этого во вторичную обмотку этого трансформатора подается компенсационный ток от следящей системы. Компенсационная следящая система регулирует ток в обмотке так, что в момент отсчета результата измерения напряжение на этой обмотке стремится к нулю. Нулевой метод измерения тока позволяет исключить зависимость результата измерения от влияния относительно большой нестабильности магнитной проницаемости ферритовых сердечников.
Кроме электропроводимости измеряется температура воды в ячейке, также необходимая для расчета солености. Температура воды измеряется прецизионным термистором типа АСС-004 сопротивлением R-10 кОм, включенным в мостовую схему. Усиленный сигнал от мостовой схемы преобразуется 16-разрядным АЦП.
Каждое измерение электропроводности выполняется в два цикла. В первом цикле выполняется измерение основной части электропроводимости ячейки путем дискретного уравновешивания противофазным током от эталонного трансформаторного делителя напряжения. Трансформаторный делитель напряжения вырабатывает 256 дискретных уровней тока с эталонной точностью на уровне Г10'5 относительных единиц. После первого цикла уравновешивания измеряемого сигнала остается погрешность недокомпенса-ции, не превышающая 1/256 часть от диапазона измерения. Во втором цикле измерения происходит компенсация остаточной части сигнала с помощью аналогового компенсатора также нулевым методом. Затем аналоговый выходной сигнал преобразуется в цифровую форму с помощью АЦП. Окончательный результат измерения получается суммированием первого и второго циклов с определенными весовыми коэффициентами. В первом цикле получается 8 старших бит результата измерения, а во втором цикле АЦП выдает 16 младших бит результата. В итоге получается отсчет из 24 бит и соответствующее этой разрядности разрешение на уровне 0,001 % от диапазона измерения. Все измерения выполняются в автоматическом режиме под управлением двух микроконтроллеров семейства PIC16F84A. Для повышения точности измерений опорные элементы схемы термостатированы.
Технические характеристики
1 Диапазон измерений относительной электропроводимости морской воды, относительных единиц: от Г10'5 до 1,50000
2 Диапазон измерений солености морской воды, практических единиц солености пес: от 0,020 до 42,000
3 Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения солености, пес^: ± 0,005
4 Рабочий диапазон температур при измерении солености, °C: от 16 до 30.
5 Электрическое питание:
- от сети переменного тока:
6 Мощность, потребляемая от электросети, Вт: 7Условия эксплуатации:
• диапазон температуры окружающей среды
• диапазон относительной влажности
• диапазон атмосферного давления
диапазон температуры анализируемых водных сред
220 (+ 20; -33) В, частота (50 ± 1) Гц;
15.
8 Габаритные размеры функционального блока электросолемера, мм: - длина
- ширина
- высота
9 Масса функционального блока электросолемера, не более, кг
10 Средний срок службы, лет
от + 10 до+ 35 °C от 20 до 90 % от 84 до 106,7 кПа от 16 до 30 °C.
550
220
375.
3
5.
) Практическая единица солености - пес - определяется через отношение электропроводности пробы морской воды при температуре 15 °C и давлении в 1 стандартную атмосферу (1 ст.атм. = 101325 Па) к электропроводности раствора КС1, в котором массовая доля КС1 составляет 32,4356 10’3 при тех же значениях температуры и давления (ГСССД 77-84. Морская вода. Шкала практической солености 1978 г.).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевую панель блока электросолемера,и титульный лист Руководства по эксплуатации методом компьютерной графики.
| КОМПЛЕКТНОСТ] | 5 |
| Обозначение изделия | Наименование изделия | Кол. | Примечание |
| ЯИКТ.414311.001 | Электросолемер ГМ-2007 | 1 | |
| ЯИКТ.685631.021 | Соединительный кабель для последовательного СОМ-порта | 1 | Длина 2 м |
| Адаптер USB с драйвером на CD - диске | 1 | |
| Компьютер “ноутбук” с установленной программой <ELEKTROSOLEMER> | 1 | Поставляется по отдельному заказу |
| Одиночный комплект ЗИП | 1 | Согласно ЯИКТ.414311.001 ЗИ |
| ЯИКТ.416939.001 | Программное обеспечение ГМ-2007 | 1 экз. | Поставляется на CD-диске |
| ЯИКТ.323361.007 | Футляр | 1 | |
| ЯИКТ.414311.001 РЭ | Электросолемер ГМ-2007 Руководство по эксплуатации | 1 экз. | |
| ЯИКТ.414311.001 ФО | Электросолемер ГМ-2007 Формуляр | 1 экз. | |
| ЯИКТ.414311.001 ЗИ | Электросолемер ГМ-2007 Ведомость ЗИП | 1 экз. | |
| ЯИКТ.414311.001 Д | Методика поверки МП ЯИКТ.414311.001 Д | 1 экз. | |
Поверка
Поверка электросолемера ГМ-2007 проводится в соответствии с документом «Электросолемер ГМ-2007. Методика поверки» ЯИКТ.414311.001.Д, утвержденным ГЦИ СИ "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" «18» июня 2009 г.
Основные средства поверки:
- цифровой мультиметр класса точности 0,02;
- калий хлористый по ГОСТ 4234-77 квалификации х.ч.
- вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Межповерочный интервал 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 8.457-2000 «ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений удельной электрической проводимости жидкостей».
ГСССД 77-84 Морская вода. Шкала практической солености 1978 г.
ЯИКТ.414311.001 ТУ. Электросолемер ГМ-2007. Технические условия.
Заключение
Тип электросолемеров ГМ-2007 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства, в эксплуатации и после ремонта согласно государственной поверочной схеме.
