Назначение
Комплексы измерительные параметров окружающей среды ЭМЕРСИТ-М35 предназначены для автоматических измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, количества и интенсивности атмосферных осадков, уровня воды на открытых водоемах, температуры почвы, расстояния.
Описание
Принцип действия комплексов измерительных параметров окружающей среды ЭМЕРСИТ-М35 (далее - комплексов ЭМЕРСИТ-М35) основан на измерении первичными измерительными преобразователями (далее - ПИП) метеорологических параметров. Метеорологические параметры преобразуются в цифровой код преобразователями измерительными (контроллерами) и поступают в базовый блок для обработки, отображения на дисплее комплекса (опционально), передачи, регистрации и архивации.
Принцип действия ПИП основан:
- при измерении относительной влажности воздуха - на изменении емкости полимерного конденсатора в зависимости от относительной влажности воздуха;
- при измерении температуры воздуха - на зависимости электрического сопротивления платины от температуры окружающей среды;
- при измерении атмосферного давления - на изменении сопротивления тензорезистивного преобразователя в зависимости от изменения атмосферного давления;
- при измерении скорости и направления воздушного потока - на измерении времени прохождения ультразвукового сигнала между чувствительными элементами ультразвукового преобразователя;
- при измерении уровня воды на открытых водоемах - на преобразовании давления высоты столба жидкости над уровнемером в значение уровня жидкости (гидростатический уровнемер) или на измерении времени прохождения непрерывных частотно-модулированных электромагнитных волн от излучателя уровнемера до поверхности жидкости и обратно (радарный уровнемер), ультразвукового импульса от излучателя уровнемера до поверхности жидкости и обратно (ультразвуковой уровнемер). Полученные значения времени прохождения импульсов пропорциональны расстоянию до поверхности жидкости - уровню;
- при измерении температуры почвы - на зависимости вольт-амперной характеристики полупроводникового диода от температуры измеряемой среды (интегральный датчик температуры);
- при измерении количества и интенсивности атмосферных осадков - на регистрации числа электрических сигналов, генерируемых герконовым переключателем при опрокидывании лоточного механизма за определенный промежуток времени, и на взвешивании собранных атмосферных осадков устройством взвешивания;
- при измерении расстояния - на измерении интервала времени между моментом отправленного лазерного импульса и моментом приема излучения, отраженного от объекта.
Конструктивно комплексы ЭМЕРСИТ-М35 построены по блочному принципу. Комплексы ЭМЕРСИТ-М35 состоят из базового блока (стандартного или компактного типа), блока первичных измерительных преобразователей, дополнительного и вспомогательного оборудования.
Базовый блок состоит из преобразователей измерительных (контроллеров) со встроенным микропроцессором, модуля передачи данных, линий связи и вспомогательного оборудования. Оборудование базового блока размещается в специальном боксе, обеспечивающем защиту от неблагоприятных условий внешней среды, бокс крепится на мачте.
Блок первичных измерительных преобразователей состоит из ПИП метеорологических параметров: компактной метеостанции, анеморумбометра, весового осадкомера челночного типа, ультразвукового или радарного уровнемера, гидростатического уровнемера, датчика температуры и влажности почвы. ПИП подключаются к базовому блоку при помощи линий связи.
Компактная метеостанция МС.10, анеморумбометр МС.20 и осадкомер МС.30 могут быть подключены по отдельности, или устанавливаются совместно, представляя собой монолитный блок. Общая схема комплексов ЭМЕРСИТ-М35 с вариантами установки ПИП представлена на рисунках 1 - 6.
Комплексы ЭМЕРСИТ-М35 выпускаются в трёх исполнениях: ЭМЕРСИТ-М35.Е, ЭМЕРСИТ-М35.С (стандартный базовый блок) и ЭМЕРСИТ-М35.Д (компактный базовый блок). Комплексы ЭМЕРСИТ-М35.Е и ЭМЕРСИТ-М35.С имеют идентичные параметры электропитания. Комплекс ЭМЕРСИТ-М35.Д имеет отличие в параметрах электропитания. Параметры электропитания указаны в таблице 4. Исполнения комплексов ЭМЕРСИТ-М35.Е, и ЭМЕРСИТ-М35.С обладают одинаковым количеством каналов измерений и имеют возможность подключения всех ПИП. Комплекс ЭМЕРСИТ-М35.Д предназначен для работы в условиях с ограниченным энергопотреблением и имеет ограничения по подключению ПИП. Наличие технической возможности подключения ПИП указаны в таблице 1.
Комплексы ЭМЕРСИТ-М35 работают непрерывно (круглосуточно), сообщения о проведенных измерениях передаются через определенные временные интервалы или по запросу. Комплексы ЭМЕРСИТ-М35.Е имеют интерфейсы связи: RS-232, Ethernet, GSM, ЭМЕРСИТ-М35.С: GSM, Ethernet (опционально), ЭМЕРСИТ-М35.Д: GSM, Ethernet (опционально).
Таблица 1 - Перечень ПИП метеорологических параметров комплексов ЭМЕРСИТ-М35
| Наименование канала измерений | ПИП | Наличие технической возм подключения ПИГ | ожности |
| исполнение ЭМЕРСИТ- М35.Е | исполнение ЭМЕРСИТ-М35.С | исполнение ЭМЕРСИТ-М35.Д |
| Канал измерений температуры воздуха Канал измерений относительной влажности воздуха Канал измерений атмосферного давления | Компактная метеостанция МС.10 | Да | Да | Да |
| Канал измерений скорости и направления воздушного потока | Анеморумбометр МС.20 | Да | Да | Нет |
| Канал измерений количества и интенсивности атмосферных осадков | Осадкомер МС.30 | Да | Да | Да |
| Канал измерений уровня воды | Уровнемер радарный УР.10 | Да | Да | Нет |
| Уровнемер радарный УР.11 | Да | Да | Да |
| Уровнемер ультразвуковой УР.20 | Да | Да | Да |
| Уровнемер гидростатический УР.30 | Да | Да | Да |
| Канал измерений температуры почвы | Датчик температуры и влажности почвы ДП.10 | Да | Да | Да |
| Канал измерений расстояния | Датчик расстояний ДМ.10 | Да | Да | Да |
Комплексы ЭМЕРСИТ-М35 выпускаются с различным количеством измерительных каналов, количество и состав измерительных каналов конкретного комплекса ЭМЕРСИТ-М35 указываются в его формуляре. Максимально возможное количество измерительных каналов составляет 10 шт.
Нанесение знака поверки на комплексы ЭМЕРСИТ-М35 не предусмотрено. Заводской номер, состоящий из пяти арабских цифр (для комплексов ЭМЕРСИТ-М35, изготовленных до августа 2023 года), из буквенно-цифрового обозначения в формате «буква-цифра-буква-точка» и четыре цифры (для комплексов ЭМЕРСИТ-М35, изготовленных с августа 2023 года) наносится на внутреннюю поверхность корпуса комплексов ЭМЕРСИТ-М35 в виде этикетки.
Пломбировка не предусмотрена, для защиты комплексов ЭМЕРСИТ-М35 от несанкционированного доступа применяются замки. Корпус комплексов ЭМЕРСИТ-М35 и схема расположения замков на корпусе комплексов ЭМЕРСИТ-М35 представлены на рисунке 7. Этикетка и место расположения этикетки внутри корпуса комплексов ЭМЕРСИТ-М35 представлены на рисунке 8.
1 - анеморумбометр МС.20; 2 - фотокамера визуального контроля обстановки ФК;
3 - компактная метеостанция МС.10; 4 - осадкомер МС.30;
5 - стандартный базовый блок; 6 - датчик температуры и влажности почвы ДП.10;
7 - уровнемер радарный УР.10/ уровнемер радарный УР.11/ датчик расстояний ДМ.10;
8 - уровнемер ультразвуковой УР.20;
9 - уровнемер гидростатический УР.30
Рисунок 1 - Общая схема комплексов ЭМЕРСИТ-М35.Е с ПИП МС.10, МС.20, МС.30, расположенными отдельно
1 - анеморумбометр МС.20; 2 - фотокамера визуального контроля обстановки ФК;
3 - компактная метеостанция МС.10; 4 - осадкомер МС.30;
5 - компактный базовый блок; 6 - датчик температуры и влажности почвы ДП.10;
7 - уровнемер радарный УР.10/ уровнемер радарный УР.11/ датчик расстояний ДМ.10;
8 - уровнемер ультразвуковой УР.20;
9 - уровнемер гидростатический УР.30
Рисунок 2 - Общая схема комплексов ЭМЕРСИТ-М35.С с ПИП МС.10, МС.20, МС.30, расположенными отдельно
1 - анеморумбометр МС.20; 2 - фотокамера визуального контроля обстановки ФК;
3 - компактная метеостанция МС.10; 4 - осадкомер МС.30; 5 - стандартный базовый блок;
6 - датчик температуры и влажности почвы ДП.10;
7 - уровнемер радарный УР.10/ уровнемер радарный УР.11/ датчик расстояний ДМ.10;
8 - уровнемер ультразвуковой УР.20; 9 - уровнемер гидростатический УР.30
Рисунок 3 - Общая схема комплексов ЭМЕРСИТ-М35.Е с ПИП МС.10, МС.20, МС.30, расположенными одним блоком
1 - анеморумбометр МС.20; 2 - фотокамера визуального контроля обстановки ФК;
3 - компактная метеостанция МС.10; 4 - осадкомер МС.30; 5 - компактный базовый блок;
6 - датчик температуры и влажности почвы ДП.10;
7 - уровнемер радарный УР.10/ уровнемер радарный УР.11/ датчик расстояний ДМ.10;
8 - уровнемер ультразвуковой УР.20; 9 - уровнемер гидростатический УР.30
Рисунок 4 - Общая схема комплексов ЭМЕРСИТ-М35.С с ПИП МС.10, МС.30, расположенными одним блоком
1 - компактная метеостанция МС.10; 2 - осадкомер МС.30; 3 - компактный базовый блок;
4 - уровнемер ультразвуковой УР.20/ уровнемер радарный УР.11/датчик расстояний ДМ.10,
5 - датчик температуры и влажности почвы ДП.10; 6 - уровнемер гидростатический УР.30
Рисунок 5 - Общая схема комплексов ЭМЕРСИТ-М35.Д с ПИП МС.10, МС.30, расположенными одним блоком
1 - компактная метеостанция МС.10, 2 - осадкомер МС.30, 3 - компактный базовый блок, 4 - ультразвуковой уровнемер УР.20/ уровнемер радарный УР.11/ датчик расстояний ДМ.10, 5 - датчик температуры и влажности почвы ДП.10, 6 - гидростатический уровнемер УР.30.
Рисунок 6 - Общая схема комплексов ЭМЕРСИТ-М35.Д с ПИП МС.10, МС.30, расположенными отдельно
1
1 - замки на корпусе
Рисунок 7 - Схема расположения замков на корпусе комплексов ЭМЕРСИТ-М35
Рисунок 8 - Фото и место расположения внутри корпуса этикетки с данными комплексов ЭМЕРСИТ-М35
Программное обеспечение
Комплексы ЭМЕРСИТ-М35 имеют встроенное программное обеспечение (далее - ПО) «DatLogE-3.5» для исполнения ЭМЕРСИТ-М35.Е, «DatLogS-2.0» для исполнения
ЭМЕРСИТ-М35.С, ЭМЕРСИТ-М35.Д. Встроенное ПО «DatLogE-3.5», «DatLogS-2.0» установлено в базовом блоке и обеспечивает прием, обработку, анализ, архивирование и передачу результатов измерений, создание метеорологических сообщений, проверку состояния комплексов.
Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик.
Уровень защиты программного обеспечения «средний» в соответствии с Рекомендацией Р 50.2.077-2014.
Наименование и версия программного обеспечения представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| ЭМЕРСИТ-М35.Е | ЭМЕРСИТ-М35.С ЭМЕРСИТ-М35.Д |
| Идентификационное наименование ПО | «E-3.5-X.X.X» («DatLogE-3.5»), где X.X.X текущий номер версии | «S-2.0-X.X.X» («DatLogS-2.0»), где X.X.X текущий номер версии |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 3.X.X* | 1.X.X* |
| *Обозначение «X» не относится к метрологически значимой части ПО |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Наименование измерительного канала | Наименование применяемого компонента | Наименование характеристики | Значение |
| ИК атмосферного давления | Компактная метеостанция МС.10 | Диапазон измерений, гПа | от 300,0 до 1100,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, гПа: - при температуре от 0 °С до +30 °С включ.; - при температуре от -40 °С до 0 °С включ. и от +30 °С до +60 °С | ±1,0 ±1,5 |
| ИК температуры воздуха | Диапазон измерений, °С | от -40,0 до +60,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, °С | ±0,3 |
| ИК относительной влажности воздуха | Компактная метеостанция МС.10 | Диапазон измерений, % | от 1 до 100 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, %: - в диапазоне от 1 % до 15 % включ.; - в диапазоне св. 15 % до 80 % включ.; - в диапазоне св. 80 % до 100 % | ±4 ±3 ±4 |
| ИК скорости и направления воздушного потока | Анеморумбометр МС.20 | Диапазон измерений скорости воздушного потока, м/с | от 0,5 до 60,0 |
| Пределы допускаемой погрешности измерений: - абсолютной, в диапазоне от 0,5 до 5,0 м/с включ., м/с; - относительной, в диапазоне св. 5,0 до 30,0 м/с включ., %; - относительной, в диапазоне св. 30,0 до 60,0 м/с, % | ±0,5 ±10 ±5 |
| Диапазон измерений направления воздушного потока | от 0° до 360° |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений | ±3° |
Продолжение таблицы 3
| Наименование измерительного канала | Наименование применяемого компонента | Наименование характеристики | Значение |
| ИК количества и интенсивности атмосферных осадков | Осадкомер МС.30 | Минимальное измеряемое количество атмосферных осадков, мм | 0,2 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, мм | ±(0,2+0,1-X*) |
| Диапазон измерений интенсивности атмосферных осадков, мм/ч | от 0,2 до 200,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, мм/ч | ±(0,2+0,1-Г) |
| ИК уровня воды | Уровнемер гидростатический УР.30 | Диапазон измерений, м | от 0,1 до 20,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, мм | ±20,0 |
| ИК уровня воды | Уровнемер ультразвуковой УР.20 | Диапазон измерений, м | от 0,5 до 10,0 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерений, % | ±1,0 |
| Уровнемер радарный УР.10 | Диапазон измерений, м | от 0,6 до 30,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, мм: - в диапазоне от 0,6 до 10,0 м включ.; - в диапазоне св. 10,0 до 30,0 м | ± 10,0 ± 20,0 |
| ИК уровня воды | Уровнемер радарный УР.11 | Диапазон измерений, м | от 0,3 до 15,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, мм | ± 10,0 |
| ИК температуры почвы | Датчик температуры и влажности почвы ДП.10 | Диапазон измерений, °С | от -30,0 до +50,0 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, °С: - в диапазоне от -30 °С до 0 °С включ.; - в диапазоне св. 0 °С до +50 °С | ±0,5 ±0,3 |
| ИК расстояния | Датчик расстояний ДМ.10 | Диапазон измерений, м | от 0,04 до 10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений, мм | ±(2+540-5L***) |
| * Х - измеренное значение количества атмосферных осадков, мм; * *I - измеренное значение интенсивности атмосферных осадков, мм/ч; * **L - измеренное расстояние, мм |
Таблица 4 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон показаний влажности почвы, % | от 3 до 35 |
| Электрическое питание от сети переменного тока, не более: - напряжение, В - частота, Гц | стандартный базовый блок ЭМЕРСИТ-М35.Е | стандартный базовый блок ЭМЕРСИТ-М35.С | компактный базовый блок ЭМЕРСИТ-М35.Д |
| 220 50 | 220 50 | -- |
| Параметры встроенного аккумулятора: -напряжение, В -емкость, А^ч | 12 от 40 до 60 | 12 от 40 до 60 | 3,7 от 2 до 10 |
| Максимальная потребляемая мощность, ВА, не более | 60 | 60 | 1,85 |
| Интерфейсы связи | RS-232, GSM,Ethernet | GSM, Ethernet (опционально) | GSM, Ethernet (опционально) |
| Диаметр приемного отверстия осадкомера, не более, мм | 200,0±0,1 |
| Габаритные размеры, масса, не более: |
| Базовый блок: - Стандартный - Компактный | длина, мм | ширина, мм | высота, мм | масса, кг | диаметр, мм |
| 600 120 | 250 150 | 600 95 | 25,0 0,6 | -- |
| Блок с ПИП МС.10, МС.20, МС.30, расположенные одним блоком, в составе: - Компактная метеостанция МС.10 - Анеморумбометр МС.20 - Осадкомер МС.30 | - | - | 440* | 1,8 | 200 |
| ПИП МС.10, МС.20, МС.30, расположенные отдельно: - Компактная метеостанция МС.10 - Анеморумбометр МС.20 - Осадкомер МС.30 - Крепление | -- 180 | --- 100 | 200** 155** 420** 90 | 0,7 2,0 2,5 0,2 | 185 185 210 - |
| ПИП: - Уровнемер радарный УР.10 - Уровнемер радарный УР.11 - Уровнемер ультразвуковой УР.20 - Уровнемер гидростатический УР.30 - Датчик температуры и влажности почвы ДП.10 - Датчик расстояний ДМ.10 | 300 120 120 130 850 120 | 200 150 150 - - 150 | 300 95 95 - - 95 | 4,0 0,7 0,7 1,0 0,7 0,7 | - - - 27 40 - |
| Условия эксплуатации: -температура воздуха, °C -относительная влажность воздуха, % | от -40 до +50 до 100 |
| * Размер указан с учетом крепления; * * Размер указан без учета крепления |
Таблица 5 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 18000 |
| Средний срок службы, лет | 8 |
Знак утверждения типа
на внутреннюю поверхность корпуса комплексов ЭМЕРСИТ-М35 в виде этикетки, а также на титульный лист документа ФО 26.51.12-001-16289014-2022 «Комплекс измерительный параметров окружающей среды ЭМЕРСИТ-М35. Формуляр» типографским способом.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность комплекса Эмерсит-М35
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Комплекс измерительный параметров окружающей среды в составе: | ЭМЕРСИТ-М35.Х* | 1 шт. |
| Базовый блок | - | 1 шт. |
| ПИП** | МС.10 МС.20 МС.30 УР.10 УР.11 УР.20 УР.30 ДП.10 ДМ.10 | 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | РЭ 26.51.12-001-16289014-2022 | 1экз. |
| Формуляр | ФО 26.51.12-001-16289014-2022 | 1 экз. |
| * Х - исполнение комплексов ЭМЕРСИТ-М35; * *Количество и состав измерительных каналов конкретного комплекса ЭМЕРСИТ -М35 указываются в его формуляре; * **Версия программного обеспечения комплексов ЭМЕРСИТ-М35 зависит от исполнения и указывается в формуляре на комплексы ЭМЕРСИТ-М35. |
Сведения о методах измерений
приведены в документе РЭ 26.51.12-001-16289014-2022 «Комплексы измерительные параметров окружающей среды ЭМЕРСИТ-М35. Руководство по эксплуатации», раздел 3 «Описание комплексов и принципов работы».
Нормативные документы
Постановление № 1847 от 16.11.2020 Правительства Российской Федерации «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений» (п. 9.1, п. 9.2, п. 9.5)
Государственная поверочная схема для средств измерений температуры, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) № 2712 от 19.11.2024 г.
Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов и температуры конденсации углеводородов, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) № 2415 от 21.11.2023 г.
Государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 1-10-1 - 1-107 Па, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) № 2900 от 06.12.2019 г.
Государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока, утвержденная приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) № 2815 от 25.11.2019 г.
Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости и сыпучих материалов, утвержденная приказом Росстандарта № 3459 от 30.12.2019 г.
ТУ 26.51.12-001-16289014-2022 «Комплексы измерительные параметров окружающей среды ЭМЕРСИТ-М35. Технические условия»
