Назначение
Системы измерительные EHP-Tekniikka (далее - системы) предназначены для измерений в автономном автоматическом режиме расхода, уровня и состава технологической и природной воды, других жидкостей в резервуарах, водоемах, колодцах, трубах, метеорологических параметров, контроля состояния почв, регистрации полученных данных и их передачи по беспроводным каналам связи в центры сбора информации с целью предотвращения аварийных ситуаций или минимизации их последствий, а также оперативного управления технологическими процессами на базе полученных в режиме реального времени данных измерений.
Описание
Принцип действия систем состоит в том, что первичные измерительные преобразователи (датчики, ПИП) параметров физической среды непрерывно преобразуют измеряемые параметры в электрический сигнал силы или напряжения постоянного тока, сопротивление постоянному току, который непосредственно либо через промежуточные измерительные преобразователи поступает в канал ввода аналоговых сигналов даталоггера, где он преобразуется к цифровому виду и передается для визуализации и дальнейшей обработки на компьютер.
Измерительные каналы (ИК) систем EHP-Tekniikka состоят из:
- датчиков параметров среды с выходным аналоговым сигналом (часть датчиков системы используется совместно с собственными вторичными преобразователями либо анализаторами (контроллерами) многопараметрическими sc60, sc100, sc200, sc1000 (регистрационный № 30084-10) с выходом аналогового сигнала);
- даталоггера DL6, DL12 производства компании EHP-Tekniikka Ltd. для преобразования аналоговых сигналов датчиков к цифровому виду, регистрации полученной информации в текущем масштабе времени и передачи данных по беспроводным линиям связи (посредством модемов GSM/GPRS, радиомодемов) в центральную часть системы в формате ASCII-кодов либо в виде текстовых сообщений;
- сервера системы (в том числе удаленного, с доступом посредством Интернет) и/или АРМ оператора для архивации полученных данных, их обработки и отображения в табличном и графическом виде за заданные временные интервалы.
Системы являются проектно-компонуемыми изделиями, состав которых определяется требованиями к объекту измерений.
Область применения систем - контроль состояния окружающей среды (воды, воздуха и почв) и технологических процессов в промышленности и народном хозяйстве (горнодобывающей, нефтегазовой и целлюлозно-бумажной промышленности, биоэнергетике, водоснабжении и водоотведении, в секторе обращения с отходами, в области сельского, рыбного, лесного хозяйства).
Конструктивные решения и малое энергопотребление систем делают их пригодными для длительной автономной работы в в различных климатических условиях, в том числе в условиях Крайнего Севера.
В соответствии с назначением выпускаются следующие модификации систем EHP-Tekniikka:
исполнение ’’EHP-СУЗКРВ” - для измерений расхода и показателей состава воды в пластиковых, металлических, чугунных трубах и трубопроводах; в состав системы входят ультразвуковой расходомер и датчики состава воды, бокс с даталоггером (модель DL6 или DL12) и аккумулятором и/или солнечной батареей;
исполнение ’’EHP-СМ”- станция мониторинга уровня, расхода и состава поверхностных вод, представляющая собой пластиковый колодец диаметром от 400 до 2200 мм, высотой 1000 — 6000 мм с изолирующими слоями во избежание замерзания водостока в зимний период; в нижней части колодца обычно устанавливаются водослив Томсона (водослив с треугольным вырезом в тонкой стенке по МИ 2406-97), датчики состава воды и датчик уровня воды, в верхней части колодца устанавливается бокс с даталоггером DL6 или DL12 и аккумулятором, над колодцем - солнечная батарея;
исполнение ”EHP-ГВЛ600” - передвижная станция для анализа уровня и состава грунтовых вод - выполнена в цилиндрическом полипропиленовом корпусе диаметром 50 мм, длиной 370 мм. В нем размещается даталоггер в бескорпусном исполнении и аккумулятор; к даталоггеру подсоединяются датчики состава воды и датчик уровня воды; корпус крепится в вертикальном или горизонтальном положении в подземных резервуарах, шахтах, колодцах, над поверхностью рек, озер, открытых каналов (исполнение «EHP-ГВЛ600» можно применять и для анализа поверхностных вод);
исполнение ’’EHP-плавучая станция” - станция мониторинга уровня и состава воды в виде мониторингового буя (в верхней части буя размещаются даталоггер DL6 или DL12 и аккумулятор, в нижней части - погружные датчики уровня и состава воды, на внешней верхней части корпуса - солнечная батарея) или плавучего понтона, на котором размещается бокс с даталоггером DL6 или DL12 и аккумулятором, а также солнечная батарея.
В остальных случаях используется конструкция с креплением аппаратного бокса и дополнительного оборудования на вертикально закрепленной трубе.
Описанные выше аппаратные боксы с даталоггером и аккумулятором имеют степень защиты IP 65 по ГОСТ14254-96.
Общий вид систем приведен на рисунке 1.
Даталоггеры производства компании EHP-Tekniikka Ltd. обеспечивают измерение выходных аналоговых сигналов датчиков по 6 (модель DL6) и 12 каналам (модель DL12) и датирование измеренных значений параметров по встроенным часам с погрешностью ведения времени ±1 с/сут, предусмотрена возможность синхронизации времени по часам сервера при каждом сеансе связи. В памяти даталоггера может храниться до 2000 результатов измерений. Модели даталоггера DL6 и DL12 изготавливаются в пластиковом корпусе двух типоразмеров (возможны другие размеры по требованию заказчика), для систем в исполнении ”EHP-ГВЛ600”
- в бескорпусном варианте.
При неисправности отдельных частей даталоггера его конструкцией предусмотрена замена отказавшего компонента (АЦП, модема) непосредственно на объекте установки.
г) исполнение ”EHP- плавучая станция”
Рисунок 1 - Общий вид систем измерительных EHP-Tekniikka
В системах используется датчик температуры производства компании EHP-Tekniikka Ltd, он выполнен на базе термистора и монтируется в пластиковой или металлической гильзе длиной 57 мм, диаметром 8 мм.
Системы обеспечивают круглосуточные автоматические измерения с заданной периодичностью (от 1 мин, 5 мин, 10 мин, 15 мин, 30 мин, 60 мин - до 14 дней), обработку, регистрацию и передачу в центральную часть системы значений параметров среды в диапазонах и с пределами допускаемых погрешностей измерений, указанных ниже.
Результаты измерений каналов системы хранятся на сервере фирмы-изготовителя (сайт www.ehp-data.com) и доступны пользователю системы по паролю, возможна организация автономной системы хранения данных.
Программное обеспечение
I
Программное обеспечение систем EHP-Tekniikka состоит из встроенного программного обеспечения (ВПО) даталоггера, ПО датчиков и внешнего ПО, осуществляющего доступ к зарегистрированным системой данным. Посредством внешнего ПО осуществляется просмотр результатов измерений и формирование отчетов по заданным критериям.
ВПО является метрологически значимой частью ПО, оно устанавливается в энергонезависимую память даталоггера в производственном цикле у изготовителя и в процессе эксплуатации доступ к нему отсутствует (уровень защиты «высокий» согласно п.4.5 рекомендации Р 50.2.077-2014).
Метрологические характеристики даталоггера нормированы с учетом ВПО.
Внешнее ПО содержит инструментальные средства для работы с системами и не является метрологически значимым.
Идентификационные данные программного обеспечения описаны в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО систем
| Идентификационные данные (признаки) | Значения |
| Идентификационное наименование ПО | ВПО даталоггера DL6 | ВПО даталоггера DL12 | Внешнее ПО ЕНР-DATA |
| Номер версии ПО (идентификационный номер), не ниже | 1.2 | 1.8.8 | 0.27.1 |
| Цифровой идентификатор ПО | Номер версии |
| Алгоритм вычисления цифрового идентификатора | - |
Защита от несанкционированного доступа к измерительной информации на сайте www.ehp-data.com фирмы-изготовителя, либо внешнего ПО ЕНР-DATA, устанавливаемого на ПК автономной системы хранения данных, осуществляется с помощью паролей. Класс защиты внешнего ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» в соответствии с Р 50.2.077-2014.
Таблица 2 - Метрологические характеристики систем
| Измеряемые параметры | Диапазон измерений 1 | Первичный измерительный преоб | эазователь | Пределы допускаемой основной по-грешности5 ИК систем, Y - приведённой, % А - абсолютной, 5 -относительной, % |
| Тип используемого первичного измерительного преобразова- теля2 | Регистрационный № | Пределы допускаемой основной погрешности, Y - приведённой, % А - абсолютной, 5 - относительной, %, |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Мониторинг воды |
| Температура воды | от 0 до 60 °C | Термопреобразователь сопротивления на основе термистора | - | - | ±0,25 °C (А) |
| Уровень поверхностных и грунтовых вод | от 0 до 250 м | Преобразователи давления ATM или PTM | 38754-13 | ±0,1, ±0,25, ±0,5 (у) ±0,1, ±0,25 (y) | ±0,2; ±0,35, ±0,6 (У ) |
| Расход и объем поверхностных вод в безнапорных трубопроводах, канавах и открытых каналах методом водослива Томсона | от 0 до 300 м3/ч | водослив с треугольным вырезом в тонкой стенке по МИ 2406-97, преобразователи давления ATM или PTM | 38754-13 | ±0,1, ±0,25, ±0,5 (y) ±0,1, ±0,25 (y) | ±(3Q/D + +0,1) (Y) где Q-измеренный расход; D-диапазон расхода |
| Расход и объем воды в напорных трубопроводах | до 280000 м3/ч при скорости жидкости до 25 м/с | расходомер ультразвуковой Fluxus F5107, F5207 | 56831-14 | ±2 (5) | ±(2 Q/D+0,1) (y) где Q-измеренный расход; D-диапазон расхода |
| Расход и объем воды в напорных трубопроводах | до 280000 м3/ч при скорости жидкости V до 25 м/с | расходомер ультразвуковой Fluxus F 7407 | 56831-14 | ±(2,0 (1,0*)+1/V) при V<0,5 м/c ±(1,0 (0,5*) при V>0,5 м/с (5) | ±(2,0 (1,0*)+1/V) (5) +0,1 (Y)) при V<0,5 м/c ±(1,0 (0,5) (5) + +0,1 (Y)) ( при V>0,5 м/с |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Расход и объем воды в безнапорных (самотечных) трубах | Методом «площадь- скорость»; от -1,5 до -0,03 м/с, св. 0,03 до 6,2 м/с (скорость) от 0,26 до 4570 мм, от 203 до 3660 мм (уровень) | расходомер Greyline AVFM 5.0 | 48751-11 | ±5 (5) (объем, расход) ±2 (5) (скорость) ±0,25 (у) (уровень) | ±(5 Q/D +0,1) (у) где Q-измеренный расход; D-диапазон расхода ±(2 V/Dv +0,1) (у) где V-измеренная скорость; Dv-диапазон скорости ±0,35 (у) (уровень) |
| Мутность | от 0,1 до 4000 ЕМФ | Анализатор промышленный многопараметрический sc60, sc100, sc200, sc1000 -с датчиком SOLITAX sc | | ±(0,1 + 0,05* С) ЕМФ (А) С- мутность | ±(4,1 + 0,05* С) ЕМФ (А) |
| pH1 | от 1 до 14 ед. pH | - с датчиком pHD | | ±0,05 ед. pH (А) | ±0,063 ед. pH (А) |
| Удельная электрическая проводимость | от 0,1 до 2000 мкСм/см | с блоком 3798 | 30084-10 | ±3 (у) | ±3,1 (у) |
| | от 0,02 до 2000 мкСм/см | с блоком 3410, 3411, 3412 | |
| Окислительно-восстановительный потенциал (редокс-потенциал) | от -2000 до + 2000 мВ | с блоками 1200 sc, pHD sc | | ±5 мВ (А) | ±9 мВ (А) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Массовая концентрация растворенного кислорода | от 0,1 до 20 мг/дм3 | - с блоками 5740sc, LDO | 30084-10 | ±0,1 мг/дм3 (А) в диапазоне от 0,1 до 1,0 вкл. мг/дм3 ±0,2 мг/дм3 (А) в диапазоне св.1,0 до 20 мг/дм | ±0,1 мг/дм3 (А) в диапазоне от 0,1 до 1,0 вкл. мг/дм3 ±0,22 мг/дм3 (А) в диапазоне св. 1,0 до 20 мг/дм |
| Массовая концентрация растворенных органических соединений | от 0,1 до 5000 мкг/дм3 | - с блоком Uvas sc | ±10 % СКО (5) | ±(0,22 С +5) мкг/дм3 (А) здесь и далее С-измеренная концентрация |
| Массовая концентрация растворенных нефтепродуктов | - с датчиком FP 360 sc |
| Массовая концентрация нитратного и нитритного азота | от 0,1 до 1000 мг/дм3 | - с блоком Nitratax | ±(0,5+0,05-С) мг/дм3 (А) в диапазоне от 0,5 до 1000,0 мг/дм3 | ±(1,5+0,05С) мг/дм3 (А) |
| Массовая концентрация аммонийного азота | от 0,02 до 1000 мг/дм3 | ANISE sc | ±(0,05+0,05 С) мг/ дм (А) | ±(1,05+0,05 С) мг/дм (А), |
| Массовая концентрация нитратного и аммонийного азота | от 0,1 до 1000 мг/дм3 | AN-ISE sc | ±(0,05-С +0,2) мг/ дм3 (А) | ±(0,05-С + 1,2) мг/ дм (А) |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Массовая концентрация полиароматических углеводородов (ПАУ) | от 0,1 до 50 мкг/дм3 от 50 до 500 мкг/дм3 от 50 до 5000 мкг/дм3 | Анализатор полиарома-тических углеводородов в воде EnviroFlu-HC | 58271-14 | ±5 % СКО (5) в диапазоне от 0 до 50 мкг/дм ; | ±(0,11 С + +0,05) мкг/дм3 (А) |
| ±10 % СКО (5) в диапазонах от 50 до 500 и от 50 до 5000 мкг/дм3 | ±(0,22 С + 0,45) мкг/дм (А) ±(0,22 С +5) мкг/дм (А) |
| Мониторинг воздуха, почв |
| Температура | от -50 до +60 °C | Термопреобразователь сопротивления на основе термистора | - | Не нормируется | ±0,25 °С (А) |
| Метеорологические параметры |
| Скорость воздушного потока | от 1,0 до 30 м/с | анемометр 7911 из состава метеостанции Vantage Pro2 | 40331-14 | ±1 м/с (А) в диапазоне от 1,0 до 20 вкл. м/с ±5,0 (5) при значениях скорости воздушного потока св. 20 м/с |
| Направление воздушного потока | от 0 до 360..,° | ± 7,0 ...° (А) |
| Атмосферное давление | от 500 до 1100 гПа | Барометр цифровой PTB 210A | 41804-09 | ± 0,15 гПа |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Температура воздуха t | от -40 до +60 °С | Измеритель влажности и температуры НМР155 | 42941-09 | ±(0,226-0,0028 t) °С при -40< t<+20 °С ±(0,055+0,0057 t) °С при 20< t<60 °С (А) | ±(0,326-0,0028 t) °С при -40< t<+20 °С ±(0,155+0,0057 t) °С при 20< t<60 °С (А) |
| влажность воздуха | от 0,8 до 100 % | ±1 % (А) в диап. от 0,8 до 90 % ±1,7% (А) в диап. св. 90 до 100 % | ±3,0 % (А) |
| Количество осадков | от 0,2 до 999,8 мм/сут; до 9999 мм/мес, мм/год | осадкомер 7852 из состава метеостанции Vantage Pro2 | 40331-14 | ±0,2 мм (А) в диап. от 0,2 до 5 мм, ±4 (5) в диап. св. 5 до 999,8 мм | ±0,2 мм (А) в диап. от 0,2 до 5 мм, ±4 (5) в диап. св. 5 до 999,8 мм |
| каналы аналогового ввода | от 4 до 20 мА от 0 до 4 В | Даталоггер производства компании «EHP-Tekniikka Ltd.» | | | ±0,1 % диапазона измерений |
| Примечания *- исполнение по заказу; 1) конкретные диапазоны измерений зависят от параметров анализируемой среды, но не превышают указанные; 2) первичные измерительные преобразователи в комплекте с собственными вторичными преобразователями либо совместно с контроллерами и выходом аналогового сигнала. |
Пределы допускаемой погрешности ИК расхода с расходомерами Fluxus, химического состава воды в рабочих условиях применения увеличиваются по сравнению с основной на 0,9 % (у), для каналов давления и уровня, влажности воздуха пределы допускаемой погрешности для рабочих условий применения должны быть рассчитаны для конкретных условий применения компонентов по формуле:
А,. = 1Д xJlUJ ■
где Асщ - погрешность измерительного компонента канала в рабочих условиях его применения.
Примечание - формула приведена для абсолютных погрешностей, она корректна для других видов погрешностей (приведенной или относительной) при соответствии диапазонов преобразования и если суммарная погрешность и погрешности компонентов приведены к одинаковому виду.
Пределы допускаемой приведенной погрешности даталоггеров составляют ±1,0 % в рабочем диапазоне температур их применения.
Таблица 3 - Технические характеристики систем и их компонентов
| Наименование характеристики | Значение |
| Габаритные размеры корпусов, мм, не более даталоггеров DL6 DL12 | 65х115х40 171x121x50 |
| Масса даталоггеров кг, не более | 0,2 |
| Степень защиты корпусов даталоггеров по ГОСТ 1425496, не ниже: | IP65 |
| Рабочие условия эксплуатации: - датчиков параметров измеряемой среды Диапазон рабочих температур компонентов, °С: - даталоггеров - серверов и компьютеров Относительная влажность,%, во всем диапазоне рабочих температур - даталоггеров, серверов и компьютеров | - в соответствии с технической документацией на них от -40 до +50 °С от 15 °С до 35 °С от 30 до 80 |
| Напряжение питания* - постоянного тока (от аккумулятора, солнечных батарей, от сетевого адаптера - по заказу), В: - при использовании датчиков с вторичными преобразователями и контроллерами | от 9,0 до 15,0 (номин. 12) от 20 до 30 (номин. 24) |
| Потребляемый ток даталоггера, мА, не более - в режиме ожидания - в режиме передачи данных | 0,1 от 400 до 500 |
| Примечание - При понижении температуры воздуха ниже минус 20 °С даталоггер функционирует в режиме сбора и регистрации информации, при температуре выше минус 20 °С модем даталоггера переходит в штатный режим передачи данных. |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и паспорт системы.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность систем
| Наименование | Количество, шт. |
| Система измерительная EHP-Tekniikka в исполнении и комплектности согласно заказу | 1 |
| Руководство по эксплуатации | 1 |
| Установочный пакет ПО EHP-DATA | 1 (опция) |
| Методика поверки МП 201-016-2016 | 1 |
| Паспорт | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП 201-016-2016 «Системы измерительные EHP-Tekniikka. Методика поверки», согласованному с ФГУП «ВНИИМС» 25 ноября 2016 г.
Основные средства поверки измерительных каналов систем:
- линейка металлическая по ГОСТ 427-75, рулетка измерительная металлическая 2-го класса точности (регистр. № 55464-13) , нутромер по ГОСТ 868-82, угломер (регистр. № 60452-15), уровень рамный (регистр. № 40424-09), линейка локальная поверочная по ГОСТ 8026-92;
- барометр образцовый переносной БОП-1М (регистр. № 26469-04);
- термометр лабораторный электронный «ЛТ-300» (регистр. № 61806-15);
- ГСО 7374-97-ГСО 7378-97 удельной электрической проводимости;
- буферные растворы - рабочие эталоны рН 2-го разряда по ГОСТ 8.135-2004;
- ГСО 7862-2000 массовой концентрации азота в растворе нитрита натрия, ГСО 7863-2000 массовой концентрации азота в растворе нитрата калия, ГСО 7864-2000 массовой концентрации азота в растворе хлорида аммония;
- ГСО 7271-96 мутности (формазиновая суспензия),
- ГСО 7117-94 содержания нефтепродуктов в водорастворимой матрице;
- ГСО 3713-87, ГСО 3723-87, ГСО 3729-87 состава газовой смеси О2/К2;
- водные растворы шкалы окислительных потенциалов по ГОСТ 8.450-81;
- вода дистиллированная по ГОСТ 6709;
- калибратор многофункциональный МС5-Я (регистр. № 22237-08);
- рабочий эталон 2 разряда скорости воздушного потока по ГОСТ 8.886-2015;
- угломерный лимб, диапазон значений плоского угла от 0 до 360; абсолютная погрешность задания направления ветра лимбом, градус - ±1;
- комплекс поверочный портативный для средств измерений атмосферного давления КПП-1 (регистр. №36440-07);
- комплекс поверочный портативный КПП-2 для средств измерений температуры (регистр. №37355-08);
- комплекс поверочный портативный КПП-3 для средств измерений влажности воздуха (регистр. № 33508-06);
- комплекс поверочный портативный КПП-4 для средств измерений параметров воздушного потока (регистр. № 60698-15);
- цилиндры 2 класса точности «Klin», номинальная вместимость 100 мл, 2000 мл, погрешность ±1 мл, ±20 мл.
Допускается применение аналогичных 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, устанавливающие требования к системам измерительным EHP-Tekniikka
ГОСТ Р 8.596-2002 Системы информационно-измерительные. Метрологическое обеспечение. Общие положения.
66797-17: Методика поверки МП 201-016-2016Скачать1.3 Мб