Система измерительная химико-физических параметров водной среды автоматическая
Система измерительная химико-физических параметров водной среды автоматическая (далее именуется системой) предназначена для измерения в реальном времени следующих параметров водной среды: удельной электрической проводимости (УЭП), температуры, водородного показателя (рН), окислительно-восстановительного потенциала, массовой концентрации растворенного кислорода, гидростатического давления (глубины погружения) и может эксплуатироваться автономно и в составе специализированных природоохранных комплексов или систем (в том числе автомобильных и судовых) для экологического мониторинга природных водоемов, а также очищенных сточных вод.
Система состоит из преобразователя гидрохимикофизических параметров (ГХФП), линии связи (внешний кабель), ПЭВМ с интерфейсом RS-485 и источника питания.
Принцип действия системы основан на измерении, посредством контактных датчиков преобразователя ГХФП, параметров водной среды и их непрерывном преобразовании в цифровой код, с последующей передачей по кабельной линии связи в ПЭВМ.
Система обеспечивает визуализацию, документирование и архивирование до восьми одновременно измеряемых параметров водной среды, включая температуру (Т), удельную электрическую проводимость (УЭП), водородный показатель (рН), окислительно-восстановительный потенциал (Eh), гидростатической давление (глубину погружения, Н), массовую концентрацию растворенного кислорода (О2).
Измерение параметров осуществляется с помощью измерительных каналов системы, состав и количество которых определяется комплектностью преобразователя ГХФП, входящего в состав системы. Измерительными компонентами каналов являются соответствующие датчики преобразователей ГХФП, подключенные к аналого-цифровому преобразователю с контроллером интерфейса RS-485, расположенные в корпусе преобразователя ГХФП. Связующим компонентом системы в целом является линия связи, обеспечивающая передачу информации в цифровом виде от контроллера интерфейса RS-485 преобразователя ГХФП к конвертору интерфейса RS-485 ПЭВМ. ПЭВМ с соответствующим программным обеспечением выполняет функцию вычислительного компонента системы. В системе имеется автоматическая температурная компенсация и автоматическое переключение диапазонов измерения УЭП.
Система обеспечивает независимое (автономное) функционирование измерительных каналов, исключая их взаимное влияние. Система обеспечивает возможность сквозной, бездемонтажной проверки функционирования в условиях эксплуатации.
Система может использоваться автономно и в составе специализированных информационно-измерительных и природоохранных комплексов (систем) [15,16].
Основные метрологические характеристики системы при использовании на природоохранных судах при скоростях движения не более 6.5 м/с:
Таблица 4. Основные технические характеристики
| Измеряемая величина | Диапазон измерений | Пределы допускаемых значений погрешности | |
| абсолютная погрешность | относительная погрешность | ||
| Удельная электрическая проводимость, См/м | От 0,005 до 6,5 | ± 3% от текущего значения | |
| Температура, °С | От 0 до плюс 35 | ± 0,1 | |
| Водородный показатель, ед. рН | От 2 до 12 | ± 0,1 | |
| Окислительно-восстановительный потенциал, мВ | От минус 700 до плюс 1200 | ± 10 | |
| Массовая концентрация растворенного кислорода, мг/л | От 0 до 16 | ± 0,4 | |
| Глубина погружения (гидростатическое давление), м (Па) | От 0 до 50; (От 0 до 5,05 .105) | ±1; (± 1,01 .104) |
Напряжение питания постоянного тока - от минус 18.5 до минус 24 В и от плюс 18.5 до плюс 24 В.
Мощность, потребляемая от источника питания постоянного тока 24 В, не более 10 Вт на один преобразователь ГХФП.
Масса автоматической системы определяется как сумма масс составных частей и при наличии в своем составе линии связи длиной 10 м, ПЭВМ, источника питания и преобразователя ГХФП не превышает 30 кг.
Габаритные размеры: диаметр, не более, 125 мм; длина, не более, 700 мм (без линии связи, источника питания и ПЭВМ).
Условия эксплуатации:
Система рассчитана на работу при использовании в стационарных условиях, передвижных лабораториях и на природоохранных судах при скоростях движения не более 6.5 м/с в следующих условиях эксплуатации:
- температура водной среды от 0 до плюс 35 °С;
- скорость водного потока от 0 до 6,5 м/с;
- температура окружающего воздуха от 0 до плюс 35 °С ;
- относительная влажность воздуха от 45 до 80 %;
- атмосферное давление от 8,6×104 до 10,6×104 Па (от 645 до 795 мм рт. ст.);
- синусоидальная вибрация с амплитудой 9,8м/с2 в частотном диапазоне от 10 до 60 Гц.
Срок службы 10 лет. Средняя наработка на отказ при доверительной вероятности 0,9 не менее 8000 ч (без ПЭВМ) [5,6].