Назначение
Гравиметр GT-2А, GT-2A/1 (далее - гравиметр) предназначен для измерения разности значений ускорения свободного падения, проводимого с подвижных объектов (носителей).
Описание
Принцип действия гравиметра основан на преобразовании чувствительным элементом разности значений ускорения свободного падения в электрическое напряжение.
Основу чувствительного элемента составляет пробная масса, подвешенная на плоских пружинах в поле постоянных магнитов. На пробной массе намотана измерительная обмотка, последовательно с которой включен прецизионный резистор. Положение пробной массы отслеживает оптический датчик положения, состоящий из свето- и фотодиодов. Сигнал с фотодиода через усилитель с передаточной функцией, обеспечивающей устойчивую обратную связь, поступает на измерительную обмотку.
Ток в измерительной обмотке, а, следовательно, и напряжение на прецизионном резисторе, является мерой проекции разности значений ускорения свободного падения на ось чувствительности. Напряжение на резисторе преобразуется в цифровой код и поступает в компьютер для дальнейшей обработки.
Измерения при помощи гравиметра осуществляются совместно с аппаратурой определения координат места по космической навигационной системе:
- авиационное исполнение с двумя фазовыми приемоиндикаторами - один на борту носителя (регистрация параметров движения носителя в полете), второй на земле (регистрации данных для учета дифференциальный поправок в результаты бортового приемника))
- морское исполнение - с кодовым приемоиндикатором.
Гравиметр состоит из прибора центрального ГИ-1 (ГИ-1/1), поворотного стола СНД-1 с амортизатором, прибора управления, контроля и индикации ПУИ-1 и прибора питания ЭП-5.
Базовым элементом центрального прибора является гравиметрический чувствительный элемент, установленный на платформе трехосной гировертикали с системой “шулеровской” интегральной коррекции. Использование GPS-информации о широте места и скорости объекта в интегральной коррекции обеспечивает невозмущаемость положения платформы при маневрировании носителя.
Прибор центральный ГИ-1 (ГИ-1/1) предназначен для выработки информации о пространственном положении носителя, управления работой систем гравиметра и выработки предварительной гравиметрической информации.
Прибор управления и индикации ПУИ-1 предназначен для приема информации из центрального прибора, обеспечения диалогового режима с оператором для ввода в гравиметр управляющих команд и данных и накопления данных гравиметрической съемки в виде файлов для постобработки.
Обмен информацией с центральным прибором осуществляется через последовательный COM- порт.
Прибор управления и индикации представляет собой промышленную ЭВМ со следующими характеристиками:
-Intel Atom 1,6 GHz CPU; 1 Gb RAM; 160 Gb HDD; последовательный коммуникационный порт RS232; USB-порт.
Лист № 2 Всего листов 8
Прибор питания ЭП-5 предназначен для питания аппаратуры гравиметра от сети переменного или постоянного тока.
Гравиметры выпускается в двух модификациях, отличающихся метрологическими характеристиками и предназначенные для размещения на разных типах носителей:
- GT-2A - для размещения на авиационном носителе;
- GT-2А/1 - для размещения на морском надводном носителе.
Результаты измерений гравиметром GT-2А/1 выводятся в реальном масштабе времени, а гравиметром GT-2A - после обработки и учета измерительной информации о текущих координатах носителя по данным навигационной системы.
Конструктивно гравиметр выполнен в виде трех отдельных устройств - прибора центрального ГИ-1 (ГИ-1/1), прибора управления и индикации ПУИ-1 и прибора питания ЭП-5, соединенных друг с другом при помощи электрических кабелей.
Внешний вид составных частей гравиметра представлен на рисунках 1 а, 1 б и 1 в.
ЩШ
п/юмдиро5&ш
Гравиметр поставляется вместе со встроенным и автономным программным обеспечением.
Встроенное ПО функционирует в приборе центральном ГИ-1 (ГИ-1/1), а внешнее - в приборе управления и индикации ПУИ-1.
Программное обеспечение центрального прибора выполняет:
- запуск гравиметра;
- прием информации с датчиков (акселерометров, гироскопов, датчиков угла и термодатчиков) и GPS;
- управление гиростабилизатором;
- выработку углов ориентации объекта;
- выработку и хранение гравиметрической информации;
- термостатирование;
- контроль состояния гравиметра;
- формирование массива выходных данных;
- прием команд из ПУИ-1 и выдача данных в ПУИ-1;
- автокалибровку.
Программное обеспечение ПУИ-1 выполняет:
- прием информации из центрального прибора;
- отображение на экране информации о техническом состоянии гравиметра и решаемых задачах;
- обеспечение диалогового режима с оператором для ввода в гравиметр управляющих команд и данных;
- накопление данных гравиметрической съемки в виде файлов для постобработки.
Всё программное обеспечение является метрологически значимым.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентифика ционное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентифи катора программного обеспечения | Модификация гравиметра |
| g6d27a.exe | V127 от 18.03.14 | B4F5 | CRC16 | GT^ |
| g6d28m.exe | V328 от 18.03.14 | FD5A | CRC16 | GT^! |
| g6t27a.exe | V127 от 18.03.14 | 34E6 | CRC16 | GT^ |
| g6t28m.exe | V328 от 18.03.14 | D85F | CRC16 | GT-2А/1 |
| GTNAV-55 | v55 от 24.12.13 | 76E4 | CRC16 | GT^ |
| GTGRAV-45 | v45 от 13.06.11 | AF2C | CRC16 | GT^ |
Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики учтено при нормировании метрологических характеристик.
Лист № 5 Всего листов 8
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики гравиметра приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измерений разности значений ускорения | ±4 |
| свободного падения, Г ал | |
| Дрейф за 24 ч, мГал, не более: | |
| - для гравиметра модификации GT-2A | 5 |
| - для гравиметра модификации GT-2A/1 | 1 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности | |
| измерений разности значений ускорения свободного | |
| падения, мГал: | |
| - для гравиметра модификации GT-2A | ±1,01 |
| - для гравиметра модификации GT-2A/1 | ±1,02 |
| Рабочий диапазон значений ускорения свободного | |
| падения, Гал | 976 - 984 |
| Масса, кг, не более: | |
| - прибор центральный ГИ-1 (ГИ-1/1) | 52 |
| - прибор управления и индикации ПУИ-1 | 3 |
| -стол поворотный СНД-1 | 23 |
| -амортизатор | 62 |
| - прибор питания ЭП-5 | 14 |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), | |
| мм, не более: | |
| - прибор центральный ГИ-1 (ГИ-1/1) | 400x400x600 |
| - стол поворотный СНД-1 | 420x420x280 |
| - амортизатор | 0600x320 |
| - прибор управления и индикации ПУИ-1 | 245x175x80 |
| - прибор питания ЭП-5 | 490x380x220 |
| Электропитание: | |
| от источника переменного тока | |
| напряжение, В | 220 ±20 |
| частота, Гц | 50±15 |
| или от источника постоянного тока | |
| напряжение, В | 27±3 |
| Потребляемая мощность (от источника | |
| переменного и постоянного тока), В А, не более | 300 |
| Срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10000 |
Лист № 6 Всего листов 8
-непрерывное использование данных от аппаратуры определения координат места по космической навигационной системе в не дифференциальном режиме и послеполетной обработки данных гравиметра и двух фазовых приемоиндикаторов (бортового и наземного).
**Значение регламентируется при следующих условиях измерений:
-интервал времени между опорными измерениями не более 60 суток;
-непрерывное использование данных от аппаратуры определения координат места по космической навигационной системе в не дифференциальном режиме.
Рабочие условия эксплуатации гравиметра
- температура окружающей среды, °С от +10 до +50
- диапазон значений географической широты места
использования от 75° S до 75° N
-амплитуда виброускорений прибора ГИ-1 (ГИ-1/1) в
диапазоне частот 5-35 Гц, g, не более 0,2 для модификации GT-2A:
-скорость движения носителя, км/ч, не более 350
-вертикальные возмущающие ускорения, м/с2, не более 10 -наклоны по осям крена и тангажа с периодом
не менее 10с, °, не более 5 для модификации GT-2A/1:
-скорость хода носителя, узлы, не более 15
-изменение скорости движения носителя, %, не более 30
-вертикальные возмущающие ускорения, м/с2, не более 2
-изменение курса и циркуляции носителя за 1 с, °, не более 10
-предельные углы килевой качки с периодом от 2 до 20 с 10
-предельные углы бортовой качки с периодом от 2 до 20 с 15
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус прибора ГИ-1 гравиметра несмываемой краской и на титульные листы руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
Комплектность средства измерений приведена в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Прибор центральный ГИ-1* или Прибор центральный ГИ-1/1** | Л0НХ.402113.001 Л0НХ.402113.001-01 | 1 1 |
| Прибор управления и индикации ПУИ-1*** | Л0НХ.468332.001 | 1 |
| Прибор питания ЭП-5 | Л0НХ.4436741.001 | 1 |
| Стол поворотный СНД-1 | Л0НХ.402111.001 | 1 |
| Амортизатор | Л0НХ.304242.001 | 1 |
| Гравиметр GT-2A. Руководство по эксплуатации (в 6 книгах) или | Л0НХ.461529.002РЭ | 1 |
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Гравиметр GT-2A/1. Руководство по эксплуатации (в 6 книгах) | ЛОНХ.461529.002-01РЭ | |
| Гравиметр GT-2A. Паспорт или Гравиметр GT-2A/1. Паспорт | ЛОНХ.461529.002ПС ЛОНХ.461529.002-01ПС | 1 |
| Гравиметр GT-2A. Методика поверки | МП 253-14-68 | 1 |
| Комплект соединительных кабелей | | 1 |
| Комплект крепежных деталей | | 1 |
| Упаковка транспортная | ЛОНХ.461956.034 | 1 |
| *Поставляется с загрузочным модулем (программа g6d27a.exe). **Поставляется с загрузочным модулем (программа g6d28m.exe). *** Поставляется с лицензионным программным обеспечением Windows 7 или 8, FREEDOS и загрузочными модулями (программами g6t27a.exe, GTNAV-55, GTGRAV-35 для модификации GT-2A, g6t28m.exe - для модификации GT-2A/1). | | |
Поверка
осуществляется по документу МП 253-14-68 «Гравиметры GT-2A, GT-2A/1. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 27.03.2014 г.
Основные средства поверки: установка для передачи единицы методом наклона -рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ Р 8.715-2010. Пределы допускаемой абсолютной погрешности ±10 мкГал.
Сведения о методах измерений
Методика измерений содержится в документах: «Гравиметр GT-2A. Руководство по эксплуатации», «Гравиметр GT-2A/1. Руководство по эксплуатации».
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к гравиметрам GT-2A, GT-2A/1
1. ГОСТ Р 8.715-2010 ГСИ. «Государственная поверочная схема для средств измерений ускорения свободного падения».
2. Технические условия ЛОНХ.461529.002ТУ. «Гравиметры GT-2A, GT-2A/1. Технические условия».
Рекомендации к применению
Вне сферы государственного регулирования обеспечения единства измерений.
Всего листов 8
