Назначение
Системы информационно-регистрирующие ИРС (далее по тексту - система ИРС) предназначены для измерений, регистрации и отображения значений температуры почвы вдоль протяженных объектов в режиме реального времени и накопления архива результатов измерений.
Описание
Принцип действия системы ИРС основан на преобразовании кодовых сигналов от цифровых датчиков температуры, установленных в термометрических косах, в сигналы интерфейса RS-485, которые поступают в переносной измеритель-регистратор температуры, где они индицируются на жидко-кристаллическом дисплее в виде значений температуры.
Система ИРС состоит из одного или нескольких кабелей с датчиками температуры (термометрических кос) модели TKHD и цифрового измерителя-регистратора температуры ИТЦМК (далее - регистратор). Термокоса представляет собой цепочку датчиков температуры, соединенных кабелем в гирлянду, оснащенную разъемом и электронным блоком, преобразующим цифровой сигнал, поступающий от датчиков температуры, в сигнал, поступающий в переносной измеритель температуры. Шаг расположения датчиков температуры по длине кабеля термокосы в стандартном исполнении назначается в соответствии с п. 3.8 ГОСТ 2535882 (начиная от конца холостого участка термокосы в пределах первых 3 м - кратный 0,5 м; затем, до глубины 5 м - кратный 1 м; далее - на глубинах 7 и 10 м, далее - кратный 5 м). В качестве датчиков температуры применяются интеллектуальные термометры с цифровым выходом. Места спаек термокосы электро- и гидроизолированы. Гидроизоляция термокосы выполнена с применением полиэтилена и термоусадочных материалов. Допускается объединение термокос в единую сеть путем их соединения в цепь параллельным способом с помощью объединительных кабелей, прилагаемых в этом случае к термокосам.
Регистратор температуры ИТЦМК выполнен на основе микроконтроллера и предназначен для считывания измеряемых параметров с термокосы при периодическом (не стационарном) подключении к ней через разъем соединительного кабеля. Регистратор выполняет обслуживание системы, позволяя получать данные измерений от сети либо от одиночных термометрических кабелей, накапливать их в энергонезависимой памяти и отображать информацию о температуре, а также передавать накопленные данные при соединении с персональным компьютером для их последующей обработки. Регистратор ИТЦМК обеспечивает получение следующей информации: номер термокосы, время замера, дата замера в формате день-месяц-год, номер датчика в термокосе, значение измеренной температуры, расстояние датчика от разъема.
Питание системы ИРС осуществляется от аккумуляторной батареи, состоящей из четырех элементов NiMH типоразмера AA.
Фотография общего вида системы приведена на рисунке 1.
Рис.1 - Система ИРС
Программное обеспечение
Метрологически значимое программное обеспечение (ПО) системы ИРС состоит только из встроенного ПО в термокосу.
Встроенное ПО находится в ПЗУ, размещенном в неразборном корпусе термокосы системы ИРС, и не доступно для внешней модификации.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «A». Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО средства измерений (СИ) и изме-
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
ренных данных.
| Наименование программного обеспечения | Идентиф икаци-онное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| ПО для системы ИРС | TermoKosa | V1.1 | не определяется | - |
Программное обеспечение регистратора «ThermoViewer» не является метрологически значимым и предназначено только для считывания и отображения в табличном и графическом виде информации из термокосы и регистратора системы при соединении его с персональным компьютером.
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики системы ИРС приведены в таблице 2
Таблица 2
| Параметр | Значение |
| Рабочий диапазон измеряемых температур, °С | от минус 50 до плюс 50 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности, °С | ±0,1 |
| Максимальная длина линии связи, м | 1000 |
| Интерфейс взаимодействия ИТЦМК с термокосами | RS-485 |
| Интерфейс взаимодействия ИТЦМК с ПЭВМ | USB |
| Максимальное количество хранимых измерений, шт. | 16384 |
| Максимальное количество термокос сети одного сегмента, шт. | 100 |
| Длина термокосы, м | (*) |
| Число датчиков температуры в 1 термокосе, шт., не более | 30 |
| Напряжение, формируемое для питания термокос, В | от 7 до 10 |
| Тип внутреннего источника питания | 4 х NiMH AA |
| Внешнее питание, В | 9±1 |
| Габаритные размеры, мм | 165 х 77 х 30 |
| Рабочие условия эксплуатации системы ИРС: - диапазон температур окружающей среды, °С: - регистратора: - термокосы: - относительная влажность воздуха, %: | от минус 30 до плюс 50 от минус 50 до плюс 50 до 98 |
| Масса регистратора, г | 250 |
| Продолжительность автономной работы, ч | 5 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 5 |
| Примечание: () - по требованию заказчика, но не более 1025 м (максимальное расстояние между первым и последним датчиками температуры 25 м). |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Паспорта и Руководства по эксплуатации (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на корпус регистратора системы с помощью наклейки.
Комплектность
1. Регистратор температуры ИТЦМК в составе:
- прибор ИТЦМК (кол-во в соответствии с заказом);
- аккумуляторные батареи типа NiMH размера AA;
- сетевой адаптер;
- кабель соединительный регистратора с термометрическим кабелем/сетью;
- кабель соединительный Регистратора с ПК «USB-A—USB-miniB»;
- компакт-диск для ПК с драйверами и ПО;
- паспорт;
- упаковочная тара.
2. Термометрическая коса TKHD в составе:
- термометрическая коса (кол-во в соответствии с заказом);
- паспорт;
- упаковочная тара.
3. Методика поверки - 1 экз.
4. Руководство по эксплуатации на систему - 1 экз.
Поверка
осуществляется по документу МП 50403-12 «Системы информационно-регистрирующие ИРС. Методика поверки», разработанному и утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», 15 августа 2011 г.
Основные средства поверки:
- термометр цифровой прецизионный DTI-1000 (в комплекте с термопреобразователями сопротивления платиновыми STS100), пределы допускаемой основной погрешности: ±(0,03+ед.мл.разр) °С в диапазоне от минус 50 до плюс 400 °С;
- термостат жидкостный прецизионный переливного типа модели ТПП-1.1, диапазон воспроизводимых температур от минус 30 до плюс 100 °С, нестабильность поддержания заданной температуры ±(0,004.. .0,01) °С;
- термостат жидкостный прецизионный переливного типа модели ТПП-1.2, диапазон воспроизводимых температур от минус 60 до плюс 100 °С, нестабильность поддержания заданной температуры ±(0,004.0,01) °С.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации на систему ИРС.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ГОСТ 25358-82 Грунты. Метод полевого определения температуры.
ТУ 4211-001-77491391-2008. Система информационно-регистрирующая ИРС. Технические условия.
ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта, выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
