Назначение
Комплексы метеорологические специальные МКС (далее комплексы МКС) предназначены для автоматических измерений метеорологических параметров: температуры воздуха, температуры почвы, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, количества осадков, высоты снежного покрова, радиационного фона.
Область применения МКС - обеспечение метеорологической информацией работ, связанных с метеорологией, климатологией, экологией, научными исследованиями.
Описание
Принцип действия комплексов МКС основан на дистанционном измерении посредством контактных датчиков метеорологических параметров. Метеорологические параметры преобразовываются в цифровой код преобразователями измерительными и передаются по кабельной линии связи в центральную систему. В центральной системе метеорологические параметры обрабатываются, отображаются на дисплее оператора, регистрируются и архивируются, а также формируются метеорологические сообщения для передачи их в линию связи
Комплексы МКС состоят из измерительных каналов, в состав которых входят метеорологические датчики, преобразователи измерительные, линии связи и центральная система сбора и обработки информации.
Конструктивно комплексы МКС построены по модульному принципу.
Модуль измерительный состоит из метеорологических датчиков, дополнительного и вспомогательного оборудования, размещенных на метеоплощадке.
Модуль преобразователей измерительных состоит из преобразователей измерительных и линий связи, размещенных совместно с метеорологическими датчиками.
Модуль центральной системы сбора и обработки информации состоит из основного и резервного ПК, источника бесперебойного питания, линий связи, базового и специального программного обеспечения, размещенных в пункте наблюдений.
Комплексы МКС выпускаются в 3 модификациях: МКС-М1, МКС-М2, МКС-МЗ.
Модификации комплексов МКС отличаются тем, что применяются в различных погодных условиях. МКС-М1, МКС-МЗ - предназначены, к применению в условиях умеренного климата, а МКС-М2 в условиях экстремально холодного климата. При изготовлении в МКС-М2 применяются, как дополнительный обогрев самих преобразователей, так и термостатирование бокса с преобразователями измерительными.
Комплексы МКС работают круглосуточно, сообщения о метеорологических параметрах передают непрерывно или по запросу, имеют последовательный интерфейс RS-232, RS-485. Дистанция подключения датчиков при использовании интерфейса RS-232 до 300 м, RS-485 до 1500 м.
Состав измерительных каналов и датчиков в МКС различных модификаций, приведен в таблице 1.
Таблица 1
| № п/ п | Каналы | Модификации МКС |
| МКС-М1 | МКС-М2 | МКС-МЗ |
| Преобразователи |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Измерений температуры и относительной влажности воздуха | HMP45D (используются под кодом QMH102/110) | HMP45D (используются под кодом QMH102/110) | HMP45D (используются под кодом QMH102/110) |
| 2 | Измерений температуры почвы | тсптзоо | ТСПТЗОО | ТСПТЗОО |
| 3 | Измерений скорости и направления воздушного потока | RM Young 05103 | RM Young 05103 | RM Young 05103 |
| 4 | Измерений атмосферного давления | РТВ200 | РТВ200 | РМТ16А |
| 5 | Измерений количества осадков | QMR370 | QMR370 | QMR370 |
| 6 | Измерений высоты снежного покрова | DSU7210 | DSU7210 | DSU7210 |
| 7 | Измерений радиационного фона | ИРТ-М | ИРТ-М | ИРТ-М |
| 8 | Преобразование сигналов |
| Преобразователи измерительные - логгер | QML201 | QML201 | QML201 |
Технические характеристики
Основные технические характеристики комплексов МКС и его модификаций, включая нормируемые метрологические характеристики его модификаций, приведены в таблице 2.
Таблица 2
| № п/п | Наименование характеристики | Характеристики |
| МКС-М1 | МКС-М2 | МКС-МЗ |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Количество измерительных каналов, шт. | До 20 | До 20 | До 20 |
| Канал измерений температуры и относительной влажности воздуха |
| 2 | Диапазон измерений температуры воздуха, °C | Минус 60-60 | Минус 60-60 | Минус 60-60 |
| 3 | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воздуха, °C | ±(0,1+0,005 111) где t-измеренная температура воздуха. | ±(0,1+0,005 111) где t-измеренная температура воздуха. | ±(0,1+0,005 111) где t-измеренная температура воздуха. |
| 4 | Диапазон измерений относительной влажности воздуха, % | 0,8 - 100 | 0,8 - 100 | 0,8 - 100 |
| 5 | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений относительной влажности воздуха, % | ±2 (0,8-90) ±3 (свыше 90-100) | ±2 (0,8-90) ±3 (свыше 90-100) | ±2 (0,8-90) ±3 (свыше 90-100) |
| Канал измерений температуры почвы |
| 6 | Диапазон измерений температуры почвы, °C | Минус 50 - 60 | Минус 50 - 60 | Минус 50 - 60 |
| № п/п | Наименование характеристики | Характеристики |
| | МКС-М1 | МКС-М2 | МКС-МЗ |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 7 | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры почвы,°C | ±0,3, | ±0,3 | ±0,3 |
| Канал измерений скорости и направления воздушного потока |
| 8 | Диапазон измерений скорости воздушного потока, м/с | 0,5 - 100 | 0,5 - 100 | 0,5 - 100 |
| 9 | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений скорости воздушного потока, % | ±0,1 | ±0,1 | ±0,1 |
| 10 | Диапазон измерений направления воздушного потока, градус | 0 - 360 | 0 - 360 | 0 - 360 |
| 11 | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений направления воздушного потока, градус | ±3 | ±3 | ±3 |
| Канал измерений атмосферного давления |
| 12 | Диапазон измерений атмосферного давления, гПа | 600 - 1100 | 600 - 1100 | 600 - 1100 |
| 13 | Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений атмосферного давления, гПа | ±0,25 | ±0,25 | ±0,3 |
| Канал измерений количества осадков |
| 14 | Диапазон измерений количества осадков, мм/ч | 0 - 250 | 0 - 250 | 0 - 250 |
| 15 | Пределы допускаемой относительной погрешности измерений количества осадков, % в диапазоне (0-12) мм/ч; в диапазоне (12-75) мм/ч; в диапазоне (75-250) мм/ч | ±0,5% ±1% ±5% | ±0,5% ±1% ±5% | ±0,5% ±1% ±5% |
| Измерений высоты снежного покрова |
| 16 | Диапазон измерений высоты снежного покрова, мм | 30-488 | 30-488 | 30-488 |
| 17 | Пределы допускаемой приведенной погрешности измерений высоты снежного покрова, % | ±0,3 | ±0,3 | ±0,3 |
| Измерений радиационного фона |
| 18 | Диапазон измерения мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения (МЭД) мЗв/ч. | 0,1-5105 | 0,1-5105 | 0,1-5105 |
| 19 | Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений МЭД гамма-излучения, % | ±20 | ±20 | ±20 |
| Общие технические характеристики комплексов |
| 20 | Максимальная потребляемая мощность, Вт | 65 | 85 | 65 |
| 21 | Выходной интерфейс | RS-232, RS-485 | RS-232, RS-485 | RS-232, RS-485 |
| 22 | Средняя наработка на отказ, ч | 10000 | 10000 | 10000 |
| № п/п | Наименование характеристики | Характеристики |
| | МКС-М1 | МКС-М2 | МКС-МЗ |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 23 | Срок службы, лет | 10 | 10 | 10 |
| Общие механические характеристики комплексов и преобразователей |
| 24 | | Г абаритные | размеры, мм | Масса, кг |
| длина | ширина | высота | диаметр | |
| 24/1 | Измерители влажности и температуры HMP45D (используются под кодом QMH102/110) | — | — | 235 | 24 | 0,18 |
| 24/2 | Термопреобразователи сопротивлений ТСПТ300 | — | — | 160 | 6 | 0,25 |
| 24/3 | Первичные преобразователи параметров воздушного потока RM Young 05103 | 570 | — | —“ | 51 | 2,0 |
| 24/4 | Барометры цифровые РТВ200 | 145 | 120 | 65 | — | 1,0 |
| 24/5 | Преобразователи давления РМТ16А | 500 | 300 | 120 | — | 2,5 |
| 24/6 | Осадкомеры QMR370 | — | — | 460 | 200 | 2,7 |
| 24/7 | Ультразвуковые измерители высоты снежного покрова DSU7210 | — | — | 203 | 85 | 0,25 |
| 24/8 | Измерители радиационного фона ИРТ-М | — | — | 40 | 155 | 0,5 |
| 24/9 | Преобразователи измерительные - логгер QML201 | 202 | 95 | 60 | — | 0,44 |
| 24/10 | Общая масса комплексов, кг | | | | | 350 |
| Условия эксплуатации комплексов |
| 25 | Условия эксплуатации: ♦ температура окружающего воздуха, °C; ♦ относительная влажность воздуха, %; ♦ атмосферное давление, гПа; ♦ скорость воздушного потока, м/с | минус 50 - 50 0 - 100 600 - 1100 до 60 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским методом и на корпус комплекса МКС путем гравировки.
Комплектность
Комплект поставки комплексов МКС приведен в таблице 3.
Таблица 3
| № п/п | Наименование | Условное обозначение | Кол-во | МКС-М1 | МКС-М2 | МКС-МЗ |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1 | Специальное программное обеспечение | СПО | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 2 | Измерители влажности и температуры | HMP45D | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 3 | Термопреобразователи сопротивлений | ТСПТЗОО | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 4 | Первичные преобразователи параметров воздушного потока | RM Young 05103 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 5 | Барометры цифровые | РТВ200 | 1 | 1 | 1 | - |
| 6 | Преобразователи давления | РМТ16А | 1 | - | - | 1 |
| 7 | Ультразвуковые измерители высоты снежного покрова | DSU7210 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 8 | Осадкомеры | QMR370 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 9 | Измерители радиационного фона | ИРТ-М | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 10 | Преобразователи измерительные: логгер | QML201 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 12 | Руководство по эксплуатации | РЭ | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 13 | Формуляр | Ф | 1 | 1 | 1 | 1 |
| 14 | Методика поверки № МП 2551-0044-2008 | МП | 1 | 1 | 1 | 1 |
Поверка
Поверка осуществляется в соответствие с методикой «Комплексы метеорологические специальные МКС. Методика поверки № МП 2551-0044-2008», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 12.12.2008 года.
При поверке используются средства поверки, указанные в таблице 4.
Таблица 4
| № п/ п | Наименование средства измерений | Метрологические характеристики |
| Диапазон измерений | Погрешность, класс |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | Термометр эталонный ЭТС-100 | (минус 196 - 666)°С | ±0,02°С |
| 2 | Термогигрометр HMI41/HMP46 | (0-100)% | ±1% (0-90)% ±2%(91-100)% |
| 3 | Барометр эталонный БОП-1М | (5- 1100)гПа | ±0,1 гПа |
| 4 | Цилиндр измерительный | (0-10) мл | ±0,2 мл |
| 5 | Рулетка измерительная метал. Р5У2Г | (0 - 5000) мм | ±1 мм |
| 6 | Установка поверочная дозиметрическая гамма излучения УПГД-2М-Д | (5 10'7-5 10'2)Зв/ч | ±5% |
| 7 | Эталонная аэродинамическая установка с диаметром зоны равных скоростей не менее 400 мм (АДС 700/100), с угломерным устройством (координатным столом) | (0,1 - 100) м/с (0 - 360) градусов | ±(0,01 ±0,0 IV) м/с, где V-изм. скорость воздушного потока ±0,5 градуса |
| 8 | Климатическая термобарокамера | Объем - 8 м3 по температуре (минус 70 - 100)°С, по влажности (0 - 100)% по давлению (500 - 1100) гПа | |
Межповерочный интервал - 1 год.
Нормативные документы
1. ГОСТ 8.596-2002 ГСП «Метрологическое обеспечение измерительных систем».
2. ГОСТ 8.542-86 ГСП «Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока».
3. ГОСТ 8.558-93 ГСП. «Государственная поверочная схема для средств измерений температуры».
4. ГОСТ 8.547-86 ГСП «Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений относительной влажности газов».
7. ГОСТ 8.223-76 ГСП «Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 2,7 • 102 - 4000 • 102 Па».
8. ГОСТ 8.470-82 ГСП «Государственная поверочная схема для средств измерений объема жидкости».
9. ГОСТ 8.070-96 ГСП «Государственная поверочная схема для средств измерений поглощенной и эквивалентной доз фотонного и электронного излучений».
10. ГОСТ 12997-84 «Изделия ГСП. Общие технические требования».
11. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
12. Техническая документация изготовителя ТУ 4313-001-05450759-2008.
Заключение
Тип комплексы метеорологические специальные МКС утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственным поверочным схемам.
