Назначение
Мареографы малогабаритные автоматизированные (далее - мареографы) предназначены для измерения высоты уровня моря относительно места постановки (нуля - поста) косвенным методом, хранения и передачи данных в гидрографические комплексы с последующим вычислением поправок на изменение уровня моря.
Область применения - научные исследования, объекты сферы безопасности и обороны.
Описание
Принцип действия мареографа основан на зависимости, связывающей высоту уровня моря, абсолютное гидростатическое давление в месте постановки, среднюю по глубине плотность морской воды и местное ускорение свободного падения.
Мареограф обеспечивает автоматическое измерение высоты уровня моря относительно нуля-поста по измеренным значениям абсолютного гидростатического давления, атмосферного давления и введенным значениям средней плотности морской воды и местного ускорения свободного падения.' В качестве нуля-поста принимается горизонтальная плоскость, в которой установлен чувствительный элемент первичного измерительного преобразователя (датчика) гидростатического давления.
Мареограф имеет два режима работы: режим измерений и обработки в реальном масштабе времени и автономный режим с записью полученных данных в энергонезависимую память. *
Конструктивно мареограф состоит из погружаемого блока измерений (БИ), блока обработки (БО), гидроакустической антенны и кабелей связи.
Преобразователь давления, расположенный в БИ, преобразует гидростатическое давление воды в частоту. Сигнал с преобразователя давления поступает в процессор, преобразующий частоту в код. Точность преобразования частоты в код гарантируется высокой стабильностью кварцевого генератора и используемым алгоритмом преобразования. Измерение температуры чувствительного элемента датчика (с последующим преобразованием ее в код) позволяет компенсировать температурную зависимость датчика гидростатического давления. Полученные данные: код частоты, код температуры, дата и код текущего времени передаются по последовательному каналу в формате RS 422 по кабелю в БО. При автономной работе БИ перечисленные данные записываются в энергонезависимую память и могут быть считаны после подъема БИ.
Алгоритм обработки сигнала от датчика атмосферного давления, расположенного в БО, такой же, как и при измерении гидростатического давления. Вычислитель, входящий в состав БО и выполненный на базе одноплатного компьютера РС/104, принимает данные измерений по последовательным каналам RS 422 (из БИ) и RS 232 (из БО), управляет работой узлов БО, осуществляет контроль БИ, обрабатывает полученные данные, вычисляет значения уровня моря и регистрирует их на переносном накопителе, выполненном в виде флэш-карты.
В БО предусмотрен ввод данных о средней плотности воды или ее распределении по глубине в месте постановки БИ с внешних измерителей плотности.
Для обеспечения периодического контроля персоналом блока измерений при его работе в автономном режиме в состав БИ и БО включены гидроакустические антенны и устройства гидроакустической связи, позволяющие выводить на модуль жидкокристаллического индикатора значения гидростатического давления, температуры, атмосферного давления и уровня моря, принимать решение об исправности БИ и производить подъем БИ.
Питание БО производится от сети переменного тока напряжением 220В и частотой 50Гц в режиме реального масштаба времени и от встроенного автономного источника питания, состоящего из 4-х элементов литиевых ER20S, в автономном режиме и при кратковременном отключении питания от сети. Питание БИ производится как с БО, так и от автономного источника, аналогичного БО.
Мареограф имеет два варианта исполнения, отличающиеся длинами корпусов блока измерений: 684 мм (основной вариант) и 374 мм.
Технические характеристики
Основные технические характеристики приведены в таблице
| № п/п | Наименование характеристики | Значение характеристики |
| 1 | 2 | 3 |
| 1 | Диапазон измерений высоты уровня моря, м | 1 ... 100 |
| 2 | Пределы допускаемой погрешности мареографа, см | ±8 |
| 3 | Диапазон измерений канала абсолютного гидростатического давления, кПа | 105 ...1200 |
| 4 | Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала измерения абсолютного гидростатического давления, кПа | +0,6 |
| 5 | Диапазон измерений канала атмосферного давления, кПа | 95 ...105 |
| 6 | Пределы допускаемой абсолютной погрешности канала измерений атмосферного давления, кПа | ±0,06 |
| 7 | Пределы допускаемой дополнительной погрешности при волнении моря, см : - до 6 баллов и периодом до 6 с - до 6 баллов и периодом до 100с | ±5 ±10 |
| 8 | Относительная погрешность измерения интервала времени, не более, % | ±1 -Ю’3 |
| 9 | Напряжение питания, В : -сеть переменного тока частотой (50±2) Гц; -источник постоянного тока | 220+11 5 ...6,8 |
| 10 | Время установления рабочего режима, не более, мин. | 10 |
| 11 | Масса, кг, не более: блок измерения блок обработки | 6,2 4,5 |
| 1 | 2 | 3 |
| 12 | Габаритные размеры, мм: блок измерения щиаметр длина блок обработки | 120 684 или 374 141x276x250 |
| 13 | Потребляемая мощность, Вт, не более: -при питании от сети переменного тока -при питании от встроенного источника: блок измерения блок обработки | 220 0,03 0,03 |
| 14 | Допустимое время непрерывной работы в автономном режиме, суток, не менее | 180 |
| 15 | Условия эксплуатации: -диапазон температуры окружающего воздуха, °C блок измерения блок обработки -относительная влажность воздуха, %, не более | минус 4 ...30 минус 10 ...40 98 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится фотохимическим способом, тиснением или другими способами нанесения маркировки на корпус блока обработки (в месте, предусмотренном чертежами) и на титульный лист паспорта - методом компьютерной графики.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- мареограф;
- комплект кабелей;
- вьюшка кабельная;
- устройство документирования;
- комплект запасных частей;
- комплект инструмента и принадлежностей;
- комплект упаковок;
- комплект эксплуатационных документов.
Поверка
Поверку мареографов осуществляют в соответствии с документом «Мареограф малогабаритный автоматизированный. Методика поверки» (Приложение А к Руководству по эксплуатации тт1.834.000 РЭ), утвержденным ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в июне 2004г.
Основные средства поверки:
- манометр грузопоршневой МП-60, класс точности 0.01, ГОСТ 8291-83;
- барометр БОП-1М-1, диапазон измерений (30 — 110) кПа, погрешность ±10 Па;
- система для создания и поддержания абсолютного давления;
- бассейн гидродинамический, глубина 4 м.
Межповерочный интервал - 6 месяцев.
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.017-79 ГСИ. Государственный первичный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа
2 ГОСТ 8.223-76 ГСИ. Государственный специальный эталон и общесоюзная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 2,7-102...
4000-102 Па
3 Техническая документация на мареограф малогабаритный автоматизированный
Заключение
Тип мареографа малогабаритного автоматизированного зав.№№ 01, 02, 03 и 04 утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации в соответствии с государственными поверочными схемами .
