Назначение
Термогигрометры авиаметеорологические ТГА (далее по тексту - термогигрометры) предназначены для автоматических непрерывных измерений температуры и относительной влажности воздушной среды при осуществлении мониторинга погодных условий на аэродромах и на других объектах.
Описание
Принцип действия термогигрометров основан на преобразовании сигналов от первичных преобразователей температуры и влажности, установленных в датчиках HMP155, в электрические сигналы с последующим преобразованием их в цифровой код. Сигналы от датчика собираются при помощи модуля связи, передаются в модуль сопряжения и далее поступают на пульт управления для обработки, отображения и дальнейшей передачи результатов измерений.
Принцип измерения относительной влажности преобразователей основан на изменении электрической емкости чувствительного элемента (ЧЭ) в зависимости от количества сорбированной влаги на полярном полимерном сорбенте, используемом в качестве влагочувствительного слоя. Принцип измерения температуры преобразователей - на зависимости электрического сопротивления ЧЭ от измеряемой температуры.
Термогигрометры представляют собой электронное устройство, в состав которого входит датчик температуры и относительной влажности HMP155, модуль сопряжения, модуль связи и пульт управления.
Конструктивно датчики HMP155 выполнены в виде зонда, в корпусе которого размещены ЧЭ температуры (Pt100) и относительной влажности (HUMICAP 180), соединяющиеся с окружающим воздухом через мембранный фильтр. Через верхнюю часть зонда выводятся провода электропитания и связи длиной 3,5 метра и подключаются к модулю связи. Зонд помещается в специальный экран радиационной защиты или устанавливается в психрометрической будке.
Модуль связи представляет собой металлический ящик с сетевой платой внутри и предназначен для осуществления связи с датчиком HMP155 по четырехпроводной линии связи или по радиоканалу. Максимальная дистанция подключения датчика HMP155 при использовании проводного канала составляет 1200 м, при использовании радиоканала - 8 км. При работе по линии связи данные от датчика HMP155 передаются в коде ASCII по интерфейсу RS -485.
Модуль сопряжения представляет собой металлический ящик с сетевой платой внутри и выполняет конвертацию сигналов из интерфейса RS-485 в интерфейс RS-232. С выхода модуля сопряжения данные передаются по интерфейсу RS-232 в пульт термогигрометра для дальнейшей обработки и отображения.
Пульт управления представляет собой электронное устройство, предназначенное для приема информации, ее обработки, отображения на собственном дисплее, а также передачи информации на внешний носитель или персональный компьютер (при необходимости). На передней панели пульта управления находится дисплей, управляющие кнопки, джойстик для настройки. На задней панель пульта управления расположены разъемы питания от сети, а также порты для подключения компонентов термогигрометра и периферийных устройств: RS-232, USB -A, USB - B, mini USB. Передача информации осуществляется непрерывно или по запросу в текстовом виде в коде ASCII по протоколу функционального взаимодействия.
По измеренным значениям температуры и относительной влажности термогигрометр рассчитывает следующие параметры: температуру точки росы, парциальное давление водяного пара (е), дефицит насыщения водяного пара (D), абсолютную влажность (A), значения максимальной и минимальной температуры, а также проводит расчет скользящих осредненных значений измеряемых параметров.
При работе термогигрометра по радиоканалу используются антенны, позволяющие удовлетворять следующим требованиям: выходная мощность передатчика 10 мВт, волновое сопротивление нагрузки 50 Ом, режим передачи полудуплексный, диапазон частот (433,92±0,2%) МГц.
Фотографии общего вида компонентов термогигрометров приведены на рисунках 1-4.
Структурная схема термогигрометров приведена на рисунках 5 и 6.
Пломбирование термогигрометров не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) термогигрометров состоит из встроенного ПО датчика HMP155 и встроенного ПО пульта управления.
Встроенное ПО датчика HMP155 является метрологически значимым и устанавливается на предприятии-изготовителе во время производственного цикла в память контроллера датчика. Данное ПО недоступно пользователю и не подлежит изменению на протяжении всего времени функционирования изделия. Идентификационные данные отсутствуют.
Встроенное ПО пульта управления не является метрологически значимым и предназначено для получения, отображения, хранения и передачи информации об измеряемых и расчетных параметрах.
Уровень защиты встроенного программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «средний» в соответствии с рекомендацией по метрологии Р 50.2.077-2014, программное обеспечение защищено от преднамеренных изменений с помощью простых программных средств.
Идентификационные данные встроенного ПО пульта управления приведены в таблице 1. Таблица 1
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | TGA. hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 2.17 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения | недоступен |
Метрологические и основные технические характеристики термогигрометров приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон измерений температуры, °С | от -60 до +60 |
| Диапазон измерений относительной влажности (в диапазоне температур окружающего воздуха от -40 до +60 °С), % | от 1 до 98 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры, °С (где t - значение измеряемой температуры): - в диапазоне от -60 до +20 °С включ. - в диапазоне св. +20 до +60 °С | ±(0,226-0,0028 t) ±(0,055+0,0057 t) |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений относительной влажности, % (в диапазоне температур от +15 до +25 °С включ.) | ±3,0 |
| Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерений относительной влажности, % (где Rh - значение измеряемой влажности): - при температуре от -40 до -10 °С не включ. - при температуре от -10 до 0 °С не включ. - при температуре от 0 до +15 °С не включ. и св. +25 до +40 °С включ. - при температуре св. +40 °С | ±7,0 ±4,0 ±0,008 Rh ±0,012Rh |
| Разрешающая способность индикации показаний, °С, % | 0,1 |
Таблица 3 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Диапазон показаний относительной влажности, % | от 0,8 до 100 |
| Диапазон показаний абсолютной влажности (A), г/м3 | от 0 до 150 |
| Диапазон показаний парциального давления водяного пара (е), гПа | от 0 до 200 |
| Дефицит насыщения водяного пара (D), гПа | от 0 до 200 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более | 2,5 |
| Габаритные размеры, мм, не более: | |
| - датчик HMP155 | 025x240 |
| - пульт управления | 230x185x85 |
| - модуль связи | 150x150x60 |
| - модуль сопряжения | 200x200x120 |
| Масса, кг, не более: | |
| - датчик HMP155 | 0,2 |
| - пульт управления | 1,3 |
| - модуль связи | 1,3 |
| - модуль сопряжения | 2,8 |
| Средний срок службы, лет, не менее | 8 |
| Средняя наработка до отказа, ч, не менее | 18 000 |
| Условия эксплуатации: | |
| - температура окружающего воздуха, °С | |
| - пульт управления, модуль сопряжения | от +5 до +40 |
| - датчик HMP155, модуль связи | от -60 до +60 |
| - относительная влажность воздуха, % | |
| - пульт управления, модуль сопряжения | не более 80 |
| - датчик HMP155, модуль связи | до 100 |
| - атмосферное давление, гПа | от 700 до 1100 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность термогигрометров приведена в таблице 4. Таблица 4
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Термогигрометр авиаметеорологический ТГА в составе - датчик HMP155 - пульт управления - модуль сопряжения - модуль связи - антенна - антенна | АНДС.416311.ТГА АНДС.416311.001 ПУ АНДС. 416311.001 МСП АНДС. 416311.001 МСВ | 1 шт. |
| Методика поверки | МП 207-033-2020 | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | АНДС.416311.001 РЭ | 1 экз. |
| Формуляр | АНДС.416136.001 ФО | 1 экз. |
| Кабель USB 2.0 соединительный (mini USB) | - | 1 шт. |
| Кабель USB-А - USB-B | - | 1 шт. |
| Кабель RS-232 | - | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу МП 207-033-2020 «ГСИ. Термогигрометры авиаметеорологические ТГА. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 30.06.2020 г.
Основные средства поверки:
Рабочий эталон 3-го разряда по ГОСТ 8.558-2009 - термометр сопротивления эталонный ЭТС-100 (Регистрационный № 19916-10);
Измерители температуры многоканальные прецизионные МИТ 8 (Регистрационный № 19736-11);
Термостаты жидкостные ТЕРМОТЕСТ (Регистрационный № 39300-08);
Рабочие эталоны 1, 2-го разряда по ГОСТ 8.547-2009 - генераторы влажного воздуха HygroGen (Регистрационный № 32405-11);
Рабочий эталон 2-го разряда по ГОСТ 8.547-2009 - измерители комбинированные Testo 645 (Регистрационный № 17740-12).
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
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
АНДС 416311.001ТУ Термогигрометры авиаметеорологические ТГА. Технические условия
79824-20: Методика поверки МП 207-033-2020Скачать2.8 Мб
