Назначение
Измерители скорости водного потока Посейдон-1, далее - измерители скорости, предназначены для измерений средней скорости водного потока в открытых естественных, искусственных руслах и водоводах.
Описание
Принцип действия измерителей скорости водного потока Посейдон-1 основан на использовании закона электромагнитной индукции Фарадея. В проводнике, движущемся в электромагнитном поле, индуцируется напряжение, значение которого пропорционально скорости его движения. В качестве проводника выступает электропроводящая жидкость - вода.
Электромагнит внутри немагнитного диэлектрического обтекателя преобразователя создает магнитное поле, а электроды на его внешней поверхности воспринимают разность потенциалов, возникающую при движении воды в магнитном поле. К электродам подключен электронный модуль, расположенный внутри металлического корпуса преобразователя, с помощью которого определяются усредненные за односекундный интервал значения скорости водного потока.
Измерители скорости водного потока Посейдон-1 состоят из преобразователя скорости УИ1-1, который при помощи кабеля связи подключается к электронному блоку ИС1-1, производящему обработку поступающих от преобразователя скорости значений скорости водного потока и отображение их на дисплее в единицах измеряемой величины.
Преобразователь скорости оснащен съемным держателем для установки на штангу диаметром от 25 до 28 мм.
При измерениях в условиях быстрых течений, а также во всех случаях, когда в процессе измерений требуется ориентация измерителей скорости вдоль потока, рекомендуется устанавливать стабилизатор направления.
Внешний вид измерителей скорости водного потока Посейдон-1 показан на рисунке 1.
Преобразователь скорости УИ-1 Электронный блок ИС-1
Стабилизатор направления
Рисунок 1
Программное обеспечение
Измерители скорости имеют встроенное программное обеспечение (ПО). Структура и взаимосвязи частей ПО показана на рисунках 2, 3.
Рисунок 2
Основные функции частей ПО преобразователя скорости (рисунок 2):
1 Блок служебной информации содержит метрологически значимые параметры и расположен в энергонезависимой памяти.
2 Блок определения скорости предназначен для вычисления значений скорости водного потока по результатам измерений сигнала, индуцируемого на электродах преобразователя, и тока в катушке;
3 Блок контроля и диагностики предназначен для:
- проверки целостности ПО посредством сравнения вычисленной контрольной суммы ПО со значением, расположенным в области метрологически значимых параметров, хранящихся в энергонезависимой памяти;
- проверки целостности служебной информации посредством сравнения вычисленной контрольной суммы блока служебной информации со значением, расположенным в области метрологически значимых параметров, хранящихся в энергонезависимой памяти;
- проверки значений измеренных параметров на соответствие допустимым значениям;
- формирования по результатам встроенного контроля диагностической информации.
4 Блок обмена предназначен для выдачи на индикатор измеренной информации, значений скорости водного потока и диагностической информации, а также обмена служебной информацией с удаленным компьютером по последовательному интерфейсу RS485 по протоколу MODBUS RTU. Доступ к служебной информации, хранящейся в энергонезависимой памяти, осуществляется по защищенному цифровому интерфейсу RS485 по протоколу MODBUS RTU через специализированное ПО только на базе предприятия изготовителя.
Коэффициенты индивидуальной функции преобразования, определяемые в процессе градуировки измерителей скорости и необходимые для расчета скорости водного потока, являются частью служебной информации.
Рисунок 3
Основные функции частей ПО электронного блока (рисунок 3):
1 Блок служебной информации содержит метрологически значимые параметры и расположен в энергонезависимой памяти.
2 Блок усреднения предназначен для усреднения, поступающих по последовательному интерфейсу значений скорости;
3 Блок ввода/вывода предназначен для:
- отображения на дисплее информации, в т.ч. значений скорости водного потока;
- ввода команд пользователя через кнопочный интерфейс;
4 Блок контроля и диагностики предназначен для:
- проверки целостности ПО посредством сравнения вычисленной контрольной суммы ПО со значением, расположенным в области метрологически значимых параметров, хранящихся в энергонезависимой памяти;
- проверки целостности служебной информации посредством сравнения вычисленной контрольной суммы блока служебной информации со значением, расположенным в этом блоке;
- проверки значений измеренных параметров на соответствие допустимым значениям;
- контроля значений напряжений питания;
- формирования по результатам встроенного контроля диагностической информации;
5 Блок управления питанием предназначен для:
- измерения напряжений питания, в т.ч. внешнего и внутреннего (аккумуляторного) источников питания;
- зарядки аккумулятора;
- выдачи напряжения питания на преобразователь скорости.
6 Блок обмена предназначен для выдачи значений усредненной скорости водного потока и диагностической информации, а также обмена служебной информацией с удаленным компьютером по последовательному интерфейсу RS485 по протоколу MODBUS RTU Доступ к служебной информации, хранящейся в энергонезависимой памяти, осуществляется по защищенному цифровому интерфейсу RS485 по протоколу MODBUS RTU через специализированное ПО только на базе предприятия изготовителя.
Идентификационные данные ПО преобразователя скорости и электронного блока по МИ 3286-2010 приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Программное обеспечение преобразователя скорости | VDM | 1.0.01 | E475 | CRC16 |
| Программное обеспечение электронного блока | VIV | 1.0.xx (где xx -диапазон значений от 0 до 99) | 2FDE (для версии 1.0.00) | CRC16 |
Примечание: xx - диапазон значений от 0 до 99. Данные цифры в номере версии означают изменения в ПО электронного блока, не затрагивающие метрологически значимой части измерителей скорости.
Лист № 4
Всего листов 6
Оттиск поверительного клейма наносится на маркировочный шильдик измерителей скорости методом печати при первичной поверке.
Целостность электронного модуля и ПО первичного преобразователя скорости определяется по целостности металлического корпуса.
Целостность ПО электронного блока измерителей скорости определяется по целостности пломбы под крышкой корпуса.
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений по МИ 3286-2010 - А.
Технические характеристики
Таблица 2
| Наименование параметра | Значение параметра |
| Диапазон измерений скорости водного потока, м/с | от 0,01 до 5,00 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности при измерении скорости V, %, где V - скорость водного потока, м/с | ± | 0,01 + 0,0004 -I - -1| 1 , , 1V JJ | -100 |
| Параметры измеряемой среды: - диапазон температур воды, °C - минимальная удельная электропроводность воды, мкСм/см, не более - максимальное избыточное давление, МПа, не более | от 1 до 70 20 0,981 |
| Диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °C | от минус 40 до 60 |
| Диапазон температур окружающего воздуха при транспортировании и хранении, °C | от минус 40 до 60 |
| Относительная влажность окружающего воздуха (для электронного блока), % | до 100 при 35 °С |
| Масса, кг: - преобразователь скорости с кабелем связи длиной 6 м, кг, не более - электронный блок с аккумулятором и ремнем, кг, не более | 1,3 1,0 |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота): - преобразователь скорости, мм, не более - электронный блок, мм, не более | 240 х 70 х 45 183 х 135 х 58 |
| Напряжение питания постоянного тока: - от встроенного аккумулятора, В; - от внешнего источника, В | от 5,2 до 8,4 от 5,2 до 14 |
| Потребляемая мощность: - в режимах измерения скорости, Вт, не более - при зарядке аккумулятора, Вт, не более | 2,1 60 |
| Средняя наработка до отказа, ч | 30000 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносят на эксплуатационную документацию типографским способом и на электронный блок измерителей скорости в виде наклейки.
Комплектность
В комплект поставки измерителя скорости входят:
Измеритель скорости
1 шт.;
1 шт;
2 шт;
1 шт.;
1 шт;
1 шт.;
1 шт.;
1 шт.;
1 шт.;
1 экз.;
1 экз;
1 экз. в каждый адрес.
Ремень для электронного блока
Винт стопорный
Стабилизатор направления
Винт стабилизатора направления
Сетевой адаптер
Сетевой кабель
Защищенный кейс с ложементом
Ремень защищенного кейса
Руководство по эксплуатации
Паспорт
Методика поверки
Поверка
осуществляется по документу МП 2550-0212-2013 «Измерители скорости водного потока
Посейдон-1. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 25.06. 2013 г.
Основное средство поверки: система гидрометрическая эталонная автоматизированная ГЭАС, диапазон воспроизводимой скорости потока жидкости от 0,01 до 5,0 м/с, пределы допускаемой относительной погрешности при измерении скорости ± 0,06 %.
Сведения о методах измерений
Методика измерений изложена в Руководстве по эксплуатации на «Измерители скорости водного потока Посейдон-1».
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.486-83 «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости водного потока в диапазоне от 0,005 до 25 м/с»;
2 Приказ Минприроды № 424 от 07.12.2012 г. «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и выполняемых при осуществлении деятельности в области гидрометеорологии и смежных с ней областях, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений».
3 МДРП.402135.000 ТУ «Измерители скорости водного потока Посейдон-1. Технические условия»;
Рекомендации к применению
- осуществление деятельности в области гидрометеорологии;
- выполнение государственных учетных операций.
