Малый метеорологический комплекс МК-26 (метеокомплекс, автоматическая гидрометеостанция) предназначается для измерения в непрерывном режиме относительной влажности, атмосферного давления, температуры воздуха, а также направления и скорости ветра.
Метеокомплекс МК-26 применяется для обеспечения метеорологической информацией работ, связанных с климатологией, экологией, метеорологией, гидрологией.
Состав метеокомплекса МК-26
1. Кварцевый датчик атмосферного давления (∆ = ±0.5гПа).
2. Датчик влажности и температуры SHT -15 (∆=±2.0% от 10% до 90%, ∆=±4.0% выше 90% и ниже 10%) или HС2-S3 C 03 (влажность ∆=±1% от 0% до 100%, температура ∆=±0.2° от -50°С до +50°С)
3. Датчик скорости и направления ветра М-127, UltraSonic или датчик скорости ветра Vantage Pro Anemometer ‑6410 и направления ветра A -6410 (0.8‑60 м/сек, 0°‑360°).
4. Датчик температуры платиновый (-40...+50°С, ∆ < ±0.3°C).
Плата контроллера размещается в герметичном корпусе. Предусмотрена защита от статики и импульсных помех, вызываемых грозовыми разрядами. Для эксплуатации в условиях сверхнизких температур, до -50°С в защитный бокс можно установить обогрев. В этом случае применяется преобразователь влажности HС2-S3C03 фирмы Rotronic, который сертифицирован для работы при температуре до -50°С, имеет цифровой интерфейс I2C для подключения к МК-26.
К МК-26 по RS ‑485/RS‑232 можно подключать внешние интеллектуальные датчики, работающие по протоколу Modbus ‑ RTU (влажности и температуры воздуха, скорости и направления ветра, атмосферного давления, уровня воды и т.д.).
Модификации МК-26
1. МК-26-1 - базовый комплекс для измерения метеопараметров приземного слоя атмосферы с выводом информации на персональный компьютер потребителя.
2. МК-26-2 - мобильный комплекс для измерения метеопараметров приземного слоя атмосферы с жидкокристаллическим индикатором.
3. МК-26-3 - комплекс для измерения абсолютного гидростатического давления и температуры воды с выводом информации на персональный компьютер потребителя.
4. МК-26-4 - комплекс для измерения избыточного гидростатического давления и температуры воды с выводом информации на персональный компьютер потребителя.
Особенности МК-26
Подключение уровнемера МК-26-4 (это тот же УрТ, но с первичной поверкой и сертификатом об утверждении типа) к МК-26 превращает метеокомплекс в малогабаритную автоматическую гидрометеорологическую станцию (МАГС) или гидропост.
В МК-26-2 возможна корректировка часов реального времени через интернет (протокол NTP (порт 37) RFC 868).
Все регистры контроллера доступны для чтения (функция 3, 4), а регистры настройки и для записи (функция 5, 6 и 16).
В МК-26 может быть установлена дополнительная энергонезависимая FRAM -память размером 128 Кбайт для размещения архива метеоданных. Памяти достаточно для накопления 30-суточного архива 10-минутных средних значений метеорологических параметров. Память доступна для чтения по последовательному интерфейсу (протокол M o dbus RTU регистры с 584 по 65535).
Для подключения МК-26 к системе SCADA можно использовать OPC-сервер фирмы LectusSoft.
Для загрузки встроенного программного обеспечения используются свободно распространяемые программы: LPC 2000 Flash Utility, FlashMagic или lpc21isp. Загружаемые hex -файлы для конкретного МК-26 поставляются на диске сопровождения или могут быть получены по запросу.
С помощью интеллектуальных контроллеров можно конвертировать протоколы различных датчиков и приборов в Modbus-RTU и затем подключать их к свободному COM-порту МК-26. Таким образом к одному коммуникационному порту можно подключить несколько датчиков.
Через конвертор E 485 МК-26 по протоколу Modbus - TCP может быть подключен к локальной сети или глобальной сети интернет.
По заказу могут быть изготовлены и другие модификации.
С помощью дополнительных модулей XPort (Ethernet) или WiPort (WiFi) МК-26 может быть подключен к локальной сети или к глобальной сети интернет (протоколы Modbus - TCP, Modbus - RTU через TCP/IP, HTTP, FTP, SMTP, …).
В основе принципа действия комплексов МК-26 лежит дистанционное измерение метеорологических параметров посредством контактных датчиков. Метеорологические параметры преобразовываются в цифровой код преобразователями измерительными, обрабатываются, отображаются на индикаторе, архивируются и передаются по линии связи потребителю.
Конструктивно комплексы МК-26 построены по модульному принципу.
Модуль измерительный состоит из метеорологических датчиков, предназначенных для измерений: температуры воздуха, температуры воды, относительной влажности воздуха, скорости и направления воздушного потока, атмосферного давления, гидростатического давления воды.
Модуль преобразователей измерительных состоит из преобразователей измерительных и линий связи, размещенных совместно с метеорологическими датчиками.
Модуль обработки информации состоит из микроконтроллера со встроенным программным обеспечением, который обеспечивает измерения, преобразование цифровых кодов в физические величины, осреднение полученных значений и вывод информации по каналу связи по запросу из центра сбора данных потребителя.
Визуализация данных, полученных от комплексов МК-26, осуществляется в центре сбора данных потребителя (персональный компьютер с программным обеспечением).
Технические характеристики МК-26
Состав измерительных каналов и преобразователей в комплексах МК-26 различных модификаций:
|
№ п/п
|
Каналы
|
Модификации комплексов МК-26
|
|
МК-26-1
|
МК-26-2
|
МК-26-3
|
МК-26-4
|
|
1
|
Измерений температуры воздуха
|
Термометры
сопротивления
платиновые
ТСПТ 300
|
Температуры и влажности
воздуха SHT
|
-
|
-
|
|
2
|
Измерений относительной влажности воздуха
|
Температуры и влажности
воздуха SHT
|
-
|
-
|
|
3
|
Измерений температуры воды
|
-
|
-
|
Термометры
сопротивления
платиновые
ТСПТ 300
|
Термометры
сопротивления
платиновые
ТСПТ 300
|
|
5
|
Измерений скорости направления воздушного потока
|
Скорости и
направления
воздушного потока ДВМ
|
Скорости и
направления
воздушного потока ДВМ
|
-
|
-
|
|
7
|
Измерений атмосферного давления
|
Абсолютного
давления кварцевый
АтК
|
Абсолютного
давления кварцевый
АтК
|
-
|
-
|
|
8
|
Измерений гидростатического давления
|
-
|
-
|
Абсолютного
давления кварцевый ГиК
|
Избыточного
давления тензометрический LHP
|
|
№ п/п
|
Характеристики
|
МК-26-1
|
МК-26-2
|
МК-26-3
|
МК-26-4
|
|
1
|
Количество измерительных каналов, шт.
|
5
|
5
|
2
|
2
|
|
Канал измерений температуры воздуха
|
|
2
|
Диапазон измерений температуры воздуха, °C
|
-40...+50
|
-40...+50
|
-
|
-
|
|
3
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воздуха, °C
|
±0,3
|
±0,3
|
-
|
-
|
|
Канал измерений температуры воды
|
|
2
|
Диапазон измерений температуры воды, °C
|
-
|
-
|
-4...+50
|
-4...+50
|
|
3
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений температуры воды, °C
|
-
|
-
|
±0,3
|
±0,3
|
|
Канал измерений относительной влажности воздуха
|
|
4
|
Диапазон измерений относительной влажности воздуха, %
|
0...100
|
0...100
|
-
|
-
|
|
5
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений относительной влажности воздуха, %
- в диапазоне 10...90%
- в диапазонах 0...10 и 90...100
|
±2
±4
|
±2
±4
|
-
|
-
|
|
Канал измерений скорости и направления воздушного потока
|
|
6
|
Диапазон измерений скорости воздушного потока, м/с
|
0,6...60
|
0,6...60
|
-
|
-
|
|
7
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности
измерений скорости воздушного потока, м/с,
где V-измеренная скорость воздушного потока
|
(0,3+0,05V)
|
(0,3+0,05V)
|
-
|
-
|
|
8
|
Диапазон измерений направления воздушного потока, градус
|
0...360
|
0...360
|
-
|
-
|
|
9
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности
измерений направления воздушного потока, градус
|
±10
|
±10
|
-
|
-
|
|
Канал измерений атмосферного давления
|
|
10
|
Диапазон измерений атмосферного давления, гПа
|
800...1100
|
800...1100
|
-
|
-
|
|
11
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности
измерений атмосферного давления, гПа
|
±0,5
|
±0,5
|
-
|
-
|
|
Канал измерения гидростатического давления
|
|
16
|
Диапазон измерения гидростатического давления, гПа
|
-
|
-
|
40...1600
|
40...1600
|
|
17
|
Пределы допускаемой абсолютной погрешности
измерения гидростатического давления, гПа
|
-
|
-
|
±2
|
±8
|
Общие технические характеристики датчиков
|
18
|
Характеристики
|
Габаритные размеры, мм
|
Масса, кг
|
|
длина
|
ширина
|
высота
|
диаметр
|
|
18/1
|
Блок измерительный с контроллером (БИ1, БИ2)
|
200
|
120
|
75
|
-
|
0,5
|
|
18/2
|
Преобразователи влажности и температуры SHT
|
40
|
15
|
15
|
-
|
0,1
|
|
18/3
|
Преобразователи температуры платиновые ТСПТ - 300
|
-
|
-
|
30
|
8
|
0,1
|
|
18/4
|
Преобразователи абсолютного давления атмосферные АтК
|
50
|
29
|
26
|
-
|
0,1
|
|
18/5
|
Датчик ветра малогабаритный ДВМ
|
380
|
194
|
412
|
-
|
2,0
|
|
18/6
|
Преобразователи абсолютного давления гидростатические ГиК
|
-
|
-
|
185
|
32
|
0,7
|
|
18/7
|
Преобразователи избыточного давления гидростатические LHP
|
-
|
-
|
60
|
48
|
0,1
|
|
18/8
|
Блок радиационной защиты
|
180
|
180
|
190
|
-
|
0,6
|
|
19
|
Напряжение питания, В
|
(12 ±2)
|
|
20
|
Потребляемая мощность, В· А
|
0,5
|
|
21
|
Интерфейс
|
RS-485 / RS-232
|
|
22
|
Условия эксплуатации:
- температура окружающего воздуха, °C
- относительная влажность воздуха
- атмосферное давление, гПа
- скорость воздушного потока, м/с
|
-40...+50
0...100
800...1100
до 60
|
|
23
|
Степень защиты от окружающей среды
|
IP65
|
|
24
|
Средняя наработка на отказ системы, ч
|
10000
|
|
25
|
Срок службы, лет
|
8
|
|
26
|
Общая масса системы, кг:
МК-26-1
МК-26-2
МК-26-3
МК-26-4
|
4,5
4,0
0,5
0,5
|
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом и на корпус блока измерительного БИ комплекса МК-26 методом гравировки.
Комплект поставки МК-26
|
№ |
Наименование |
Условное обозначение |
МК-26-1 |
МК-26-2 |
МК-26-3 |
МК-26-4 |
|
1 |
Блок измерительный с контроллером и выходом RS-485 |
БИ1 |
1 |
- |
1 |
1 |
|
2 |
Блок измерительный с контроллером, жидкокристаллическим индикатором и выходом RS-232 |
БИ2 |
- |
1 |
- |
- |
|
3 |
Преобразователь относительной влажности и температуры |
SHT |
1 |
1 |
- |
- |
|
4 |
Преобразователь температуры платиновый |
ТСПТ-300 |
1 |
- |
1 |
1 |
|
5 |
Преобразователь абсолютного давления атмосферный |
АтК |
1 |
1 |
- |
- |
|
6 |
Датчик ветра малогабаритный |
ДВМ |
1 |
1 |
- |
- |
|
7 |
Преобразователь абсолютного давления гидростатический |
ГиК |
- |
- |
1 |
- |
|
8 |
Преобразователь избыточного давления гидростатический |
LHP |
- |
- |
- |
1 |
|
9 |
Блок радиационной защиты |
РЗ |
1 |
1 |
- |
- |
|
10 |
Формуляр |
ФО |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
11 |
Руководство по эксплуатации |
РЭ |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
12 |
Методика поверки № МП 2551-0040-2008 |
МП |
1 |
1 |
1 |
1 |
Комплекс метеорологический малый МК‑26‑2 (базовый комплект):
1. Измерительный контроллер в стальном защитном боксе.
2. Датчик атмосферного давления кварцевый.
3. Датчик влажности и температуры HС2-S3 C 03.
4. Датчик скорости ветра Vantage Pro Anemometer -6410 с магнитной системой измерения направления ветра А‑6410.
5. Пассивная защита от солнечной радиации.
6. Кабель20 метров.
7. Консольная программа для настройки и проверки на CD (Windows).
8. Комплект документации (РЭ, МП, паспорта датчиков, сертификаты).
9. Свидетельство о поверке при выпуске.
Дополнительное оборудование:
- датчик скорости и направления ветра М-127 (вместо 6410);
- GPRS-модем сотовой связи (ниже -30° требуется обогрев);
- встроенный радиомодуль Xbee-PRO(TTL-ZigBee);
- внешний радиомодем RF485 (RS485-ZigBee);
- антенна «BDM-C» с интегрированным кабелем;
- дополнительная память для хранения 30-суточного архива;
- программное обеспечение сбора данных (ОС Windows);
- конвертор USB-RS485;
- конвертор E485 (Ethernet-RS485 + ModbusTCP-ModbusRTU);
- преобразователь AC- DC~220 - 12в или ~220 - 9в;
- блок бесперебойного питания UPS~220;
- источник бесперебойного питания постоянного тока 12В;
- мачта (стойка) для установки МК-26 (2 м, нерж.сталь);
- четырехстрочный жидкокристаллический индикатор (выше -20 °С);
- нетбук (Netbook);
- кабель 4-х жильный экранированный (цена 1 метра);
- уровнемер МК-26-4 (MPM280, точность 0.5%, поверка при выпуске);
- встроенное ПО восстановления морского волнения;
- обогрев защитного бокса;
- ультразвуковой датчик ветра WindSonic(от -35°С) (вместо 6410);
- осадкомер (RainCollector7856 M- без поверки);
- подогрев осадкомера (Heater7720 фирмы Davis Instruments).
Поверка осуществляется в соответствие с методикой поверки № МП 2551-0040-2008 «Комплексы метеорологические малые МК-26. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ «ВНИИМ им. Д.И.Менделеева» 12.05.2008 года.
При поверке используются средства поверки, указанные в таблице:
|
№ п/ п |
Наименование средства измерений |
Метрологические характеристики |
|
Диапазон измерений |
Погрешность,
класс |
|
1 |
Термометр эталонный ЭТС-100 |
(-200 - 660)°С |
±0,02°С |
|
2 |
Эталонная аэродинамическая установка АДС 700/100с
диаметром зоны равных скоростей не менее400 мм, с угломерным устройством (координатным столом) |
(0,1 - 100) м/с
(0 - 360) градусов |
0,0003+0,002V
±1 градус |
|
3 |
Термогигрометр HMI41/HMP46 |
(0 - 100)% |
±1% (0-90)%
±2%(91-100)% |
|
4 |
Барометр образцовый переносной БОП-1М |
(300 - 1100) гПа |
±0,2 гПа |
|
5 |
Манометр избыточного давления грузопоршневой
МП-2,5 |
(0 - 2500) гПа |
класс 0,01 |
|
6 |
Сильфонный пресс |
(5 - 1100) гПа |
|
Межповерочный интервал - 2 года.
Нормативные и технические документы
1. ГОСТ 8.596-2002 ГСИ «Метрологическое обеспечение измерительных систем».
2. ГОСТ 8.542-86 ГСИ «Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений скорости воздушного потока».
3. ГОСТ 8.558-93 ГСИ «Государственная поверочная схема для средств измерений температуры».
4. ГОСТ 8.547-86 ГСИ «Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений относительной влажности газов».
5. ГОСТ 8.223-76 ГСИ «Государственный специальный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений абсолютного давления в диапазоне 2,7٠102- 4000٠102Па».
6. ГОСТ 8.017-79 ГСИ «Государственный первичный эталон и всесоюзная поверочная схема для средств измерений избыточного давления до 250 МПа».
7. ГОСТ 12997-84 «Изделия ГСП. Общие технические требования».
8. ГОСТ 22261-94 «Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия».
9. Технические условия ЛАНИ.416311.001 ТУ.
Документация для МК-26 комплекс метеорологический
> МК-26 комплекс метеорологический РЭ (.pdf)
> МК-26-2-02 комплекс метеорологический (без разъемов и защитного бокса) РЭ (.pdf)
> МК-26-2 комплекс метеорологический (с описанием алгоритма обработки волнения моря) РЭ (.pdf)
> МК-26-2 комплекс метеорологический РЭ (.pdf)
> МК-26-2 комплекс метеорологический с процессором XE88LC06 РЭ (.pdf)
> МК-26 комплекс метеорологический МП (.pdf)