Назначение
Лидары импульсные ветровые ИВЛ-5000 (далее - ИВЛ) предназначены для измерений радиальной скорости воздушного потока на различных дистанциях.
Описание
Принцип действия ИВЛ заключается в измерении доплеровского смещения частоты обратно рассеянного от аэрозолей атмосферы лазерного излучения, по которому определяется радиальная скорость воздушного потока (проекция скорости воздушного потока на луч).
Модуль оптико-электронный формирует в пространстве измерительный объем, в котором происходит измерение радиальной скорости воздушного потока, посылает импульсы излучения, принимает обратно отраженный оптический сигнал, преобразует его в электрический и производит спектральную обработку с вычислением радиальной скорости вдоль всей оптической трассы. Модуль сканирующий наводит оптическую ось по азимуту и углу места и обеспечивает необходимые режимы сканирования и области наблюдения. Режимы сканирования задаются оператором.
Общий вид ИВЛ приведен на рисунке 1.
Конструктивно ИВЛ состоит из трех основных модулей (рисунок 2):
- модуль сканирующий обеспечивает вращение по азимуту и углу места в процессе сканирования;
- модуль оптико-электронный служит для генерации лазерного излучения и передачи его в атмосферу, а также для приема и обработки полученных данных измерений;
- модуль охлаждения и питания отвечает за своевременное обеспечение электропитанием устройств и поддержание рабочих климатических параметров внутри изделия.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) ИВЛ встроенное и автономное.
IWL-5000 Server включает в себя:
- модуль АЦП САЦН.185.02.08.00.000Д42 (программа ПЛИС IWL-5000) - встроенное ПО, предназначено для приёма входного атмосферного сигнала в цифровом виде от платы АЦП с последующей обработкой и передачей в СПО IWL-5000 Server 643.САЦН.18901-01. Программа ПЛИС IWL-5000 реализована на плате Altera DK-DEV-4SGX530N;
- специальное программное обеспечение IWL-5000 Server 643.САЦН.18901-01 (далее СПО IWL-5000 Server) — встроенное ПО, функционирующее на встроенном компьютере MXE-1401 (производства компании ADLINK Technology Inc) и представляющее из себя набор исполняемых файлов, подключаемых библиотек и т.п., обеспечивает управление работой исполнительных устройств ИВЛ-5000, контроль значений их параметров, диагностику работы ИВЛ-5000, сбор первично обработанных данных, их последующую (вторичную) обработку, а также передачу результатов вторичной обработки и диагностической информации на удаленный компьютер.
Управление изделием и контроль его работы, а также визуализация результатов измерений может осуществляется в режиме реального времени с помощью специального программного обеспечения IWL-5000 Remote Server 643.САЦН.18902-01, устанавливаемом на удаленном персональном компьютере.
Подключение удаленного компьютера осуществляется к разъему Ethernet на щите питания и управления ИВЛ-5000.
Уровень защиты ПО ИВЛ от непреднамеренных и преднамеренных измерений «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.
Идентификационные данные (признаки) ПО ИВЛ приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО |
| программа ПЛИС IWL-5000 |
| minsk 530 aver150k 20180725 .flash | - | 417C478780293F73280A7F573B8 4CF35D914F39D |
| СПО IWL-5000 Server |
| IWL-5000 Server | не ниже 1.0.1 | |
| N etworkModul s.dll | не ниже 1.0.0.1419 | C477AC7EF63AC86329D2E87035 DFF9D1E2ED7EE1 |
| WindProfilerLib.dll | не ниже 1.0.0.1437 | 8C74957C9FD8234CAEA819B94 3769B7B22809E24 |
| PulseLidarProcessing.dll | не ниже 1.0.0.1419 | 16FC57E32601D7468B3860018E7 5D865E8829F6B |
| Constants.dll | не ниже 1.0.0.1428 | 4D87F9C6589641F9F8CB0ABBF A3C4BCA56BB126E |
| XmlProtocol2.dll | не ниже 2.0.0.1419 | D47CBDCFBDE1893B75F71FB41 101C035E80071DC |
| Pul seLi darN ative.dll | не ниже 1.0.0.1 | B372A66A6DEE9EC6C18226975 500213FBC96CF14 |
| NCalc.dll | не ниже 1.4.1.0 | 8842D4CC0A32A2FC45F8BCDA 6789D0022CFB2AB0 |
| Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) ПО | Цифровой идентификатор ПО |
| Services.LidarDetector.exe | не ниже 1.0.0.1424 | 77F4301851670B80C2939CD1CC7 FD0F14857307B |
| Services.WindProfiler.exe | не ниже 1.0.0.1424 | 48A47C9F18C8C1F3D3C8597287E 44D79D78B7FAD |
| Services.WatchDog2.exe | не ниже 1.0.0.1424 | C0CA29FB793A3716C7574D84438 50E9FCD95B0DA |
| Services.ExternalServer.exe | не ниже 1.0.0.1424 | D8029F74E301EC53A6F2655685E 338FF1A278082 |
| Services.LaserAmplifier.exe | не ниже 1.0.0.1424 | 7CA912065BBEFA4B7A1F2A3F2 CEEFB8837E68800 |
| Services.Scaner.exe | не ниже 1.0.0.1424 | 4C990A34C5687976FF3F23E9D54 A7CA17DC8D4F1 |
| ModulsServer.exe | не ниже 1.0.0.1437 | 548978DE89A4A0845BBC7DD804 AEF82348210681 |
| * Контрольная сумма рассчитана по алгоритму SHA-1 и указана для номеров версий, приведенных в таблице |
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений радиальной скорости воздушного потока, м/с | от 1 до 60 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений радиальной скорости воздушного потока, м/с | ±0,25 |
| Диапазон дальностей измерения радиальной скорости, м - при длительности импульса излучения 400 нс - при длительности импульса излучения 200 нс | от 100 до 5000 от 100 до 1500 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры (длина;ширина;высота) при полностью выкрученных опорах, мм, не более | 1000;883; 1647 |
| Масса (без комплекта ЗИП), кг, не более | 160 |
| Интерфейс передачи данных | Ethernet |
| Длина волны лазерного излучения, нм | 1560± 10 |
| Длительность импульса источника излучения, нс | 200/400 |
| Параметры электрического питания: напряжение переменного тока, В частота переменного тока, Гц напряжение постоянного тока, В | от 187 до 242 50±1 24 |
| Продолжительность работы от встроенного источника постоянного тока, мин, не менее | 15 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Потребляемая электрическая мощность, В-А, не более | 800 |
| Условия эксплуатации: - диапазон рабочих температур, °С - предельные температуры, °С - относительная влажность при температуре 25 °С, %, не более - механические удары многократного действия с ускорением до 30 м/с при частоте ударов, ударов/мин | от -50 до +50; -60, +65; 98 от 80 до 120 |
| Степень защиты оболочек по ГОСТ 14254-2015: - модуль сканирующий, модуль оптико-электронный - модуль охлаждения и питания | IP65 Ш54В |
| Время непрерывной работы без технического обслуживания и регулировок, ч, не менее | 200 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 10000 |
Знак утверждения типа
наносится фотохимическим способом, тиснением или другими способами нанесения маркировки на корпус ИВЛ рядом с наименованием, а также типографским способом на титульные листы Руководства по эксплуатации САЦН.416311.008РЭ и Паспорта САЦН.416311.008ПС.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность ИВЛ
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Лидар импульсный ветровой ИВЛ-5000 | САЦН.416311.008 | 1 шт. |
| Защитный чехол | САЦН.305135.008 | 1 шт. |
| Программное обеспечение | 643.САЦН.18902-01 | 1 USB-флеш-накопитель |
| Комплект присоединительных кабелей | САЦН.685631.008 | 1 комплект* |
| Комплект ЗИП | САЦН.416939.008 | 1 комплект |
| Сервисный комплект | САЦН.416931.008 | 1 комплект** |
| Руководство по эксплуатации | САЦН.416311.008 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | САЦН.416311.008 ПС | 1 экз. |
| Инструкция по монтажу | САЦН.416311.008 ИМ | 1 экз. |
| Руководство пользователя | 643.САЦН.18902-01 90 01 | 1 экз. |
| Руководство программиста | 643.САЦН.18901-01 33 01 | 1 экз. |
| Комплект упаковки | САЦН.416935.008 | 1 комплект |
| Методика поверки | МП 254-0035-2018 | 1 экз. |
| * поставляется опционально ** поставляется один на комплект поставки |
Поверка
осуществляется по документу МП 2540-0035-2018 «ГСИ. Лидары импульсные ветровые ИВЛ-5000. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» 16 апреля 2018 г. Основные средства поверки:
- рабочий эталон 1-го разряда единицы скорости воздушного потока в диапазоне от 0,05 до 100 м/с по ГОСТ 8.886-2015;
- стенд поверочный для лидарной метеосистемы инфракрасного диапазона (№ 66113-16), диапазон воспроизведения линейной скорости от 1 до 49 м/с, пределы допускаемой абсолютной погрешности воспроизведения линейной скорости ±0,1 м/с.
Допускается применение анологичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на Свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ 8.886-2015 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока
Приказ Министерства природных ресурсов и экологии № 436 от 19 октября 2015 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»
САЦН.416311.008 ТУ «Лидар импульсный ветровой ИВЛ-5000. Технические условия»
72997-18: Методика поверки МП 2540-0035-2018Скачать634.3 Кб