Метеометры представляют собой портативные приборы непрерывного действия и состоят из блока электроники и сменных измерительных зондов.

Базовое исполнение метеометра состоит из блока электроники и измерительного зонда с датчиками скорости воздушного потока, температуры и относительной влажности (VTH). Датчик давления установлен на корпусе блока электроники. Дополнительно, метеометры могут комплектоваться следующими зондами:

• - ТНС, зонд измерительный параметров тепловой нагрузки среды;

• - WIND, зонд измерительный скорости ветра;

• - ТОХ-СО, зонд измерительный массовой концентрации оксида углерода;

• - TOX-H2S, зонд измерительный массовой концентрации сероводорода;

• - TOX-SO2, зонд измерительный массовой концентрации диоксида серы;

• - ТОХ-Ог, зонд измерительный объемной концентрации кислодорода.

В качестве датчика скорости воздушного потока в составе измерительного зонда VTH используется миниатюрный платиновый терморезистор фирмы «Honeywell», США, подогреваемый стабилизированным током до температуры (200 - 250) °C. В зависимости от скорости воздушного потока меняется степень охлаждения нагретого терморезистора и падение напряжения на нем, которое и является мерой скорости воздушного потока.

Чувствительным элементом датчика скорости ветра является крыльчатка, которая под воздействием воздушного потока вращается вместе с несущей осью. На оси крыльчатки расположен механический модулятор, который совместно с фотоэлектрическим преобразователем формирует электрические импульсы, частота следования которых пропорциональна скорости воздушного потока.

В качестве датчика температуры в составе измерительных зондов VTH и ТНС используется миниатюрный платиновый терморезистор фирмы «Honeywell», США сопротивлением 1 кОм (при температуре 0 °C) с нормирующим усилителем, собранным на операционном усилителе типа ОР 496.

В качестве датчика влажности в составе измерительного зонда VTH используется сенсор влажности фирмы «Honeywell», США с нормированным выходным напряжением от 0,8 до 4,2 В пропорцианальным относительной влажности.

Интегральный показатель тепловой нагрузки среды (ТНС-индекс) является эмпирическим показателем, характеризующим суммарное воздействие на человека параметров микроклимата (температуры, влажности, скорости движения воздуха и теплового облучения). ТНС-индекс определяется на основе величин температуры смоченного термометра (Твл) и температуры внутри зачерненного шара (Тщ).

ТНС-индекс автоматически вычисляется по формуле

ТНС = (0,7Твл + 0,ЗТш) °с.                       (1)

Температура внутри черного шара Тщ измеряется с помощью датчика температуры черного шара ТЧШ измерительного зонда ТНС, помещаемого в центр черного полого шара. Тщ отражает влияние температуры воздуха, температуры поверхностей и скорости движения воздуха.

Температура Твл автоматически вычисляется на основании результатов измерения с помощью зонда VTH температуры и влажности воздуха в окружающей среде.

В измерительных зондах концентрации газов используются электрохимические сенсоры фирмы Alphasens (Англия, основанные на измерении электрического тока, вырабатываемого электрохимической ячейкой в результате химической реакции с участием молекул определяемого компонента. При измерении концентрации газов производится термокомпенсация чувствительности по усредненным характеристикам. Информация о температуре сенсора выдается встроенным в измерительные зонды ТОХ-СО, TOX-H2S, ТОХ-SO2, ТОХ-Ог цифровым термометром. Отбор измеряемой пробы для измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О₂ - диффузионный.

При концентрации газа более одного ПДК на индикаторе метеометра появляется знак «». При концентрации более (3 - 5) ПДК начинает мигать подсветка индикатора.

Измерительные зонды соединяются с блоком электроники гибким кабелем длиной 0,5 м, оканчивающимся 15-ти контактным разъемом DHS-15M.

Блок электроники служит для преобразования аналоговой информации в цифровую форму, математической обработки результатов измерений и отображения результатов измерений на графическом дисплее.

Метеометр имеет функцию световой (подсветка экрана) и звуковой сигнализации о превышении установленных значений.

В зависимости от типов измерительных зондов, включенных в комплект поставки метеометров, и вида исполнения различаются 58 модификаций, поставляемых потребителю. Допустимые модификации метеометров представлены в таблицах 1 и 2, где каждой модификации присвоена кодовая комбинация, состоящая из семи символов. В кодовой комбинации каждому символу соответствует определенный измерительный зонд, которые расположены в последовательности: VTH, ТНС, WIND, ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2.

Единица в кодовой комбинации означает наличие соответствующего измерительного зонда в модификации метеометра, нуль означает отсутствие соответствующего измерительного зонда в модификации метеометра.

Таблица 1 - Модификации

МСП-МЕх

Таблица 2 —

МСП-Метео

На лицевой панели блока электроники расположены:

для включения и выключения метеометра;

- кнопки Й] , (Д],         для задания режимов работы.

На передней торцевой стороне блока электроники расположен 10-ти контактный разъем РСГ10 АТВ с надписью «Зонд» для подключения измерительных зондов и датчик давления (надпись «Р»),

На задней торцевой стороне блока электроники расположены 10-ти контактный разъем РСГ10 АТВ с надписью «PC/Пит.» для подключения источника электропитания ИЭС7-1203 и к компьютеру.

Питание метеометров осуществляется от аккумуляторной батареи, размещенной в отдельном отсеке измерительного блока или от источника питания электропитания ИЭС7-1203.

Метеометры могут использоваться как в качестве портативного прибора, так и в составе систем сбора данных в качестве датчика перечисленных выше величин со стандартными каналами связи RS-232C и RS-485.

По защищенности от влияния пыли и воды блок электроники метеометра имеет степень защиты не ниже IP54 по ГОСТ 14254-96.

В комплект поставки прибора входят:

• 1) блок электроники с измерительными зондами;

• 2) руководство по эксплуатации МАДР.416311.001 РЭ;

• 3) методика поверки МП-242-0830-2008;

в) комплект принадлежностей:

• - адаптер питания МАДР.336211.001;

• - диск с программным обеспечением для персонального компьютера;

• - шнур интерфейсный МАДР.685691.002.

• 1 Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности метеометров приведены в таблице 3.

Таблица 3

Примечания

а)    V_x - измеренное значение скорости воздушного потока (ветра), м/с;

б)    В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 при измерениях концентраций токсичных газов в воздухе рабочей зоны ниже ПДК (первый поддиапазон измеряемых концентраций газов) границы допускаемой абсолютной погрешности измерений должны составлять ±0,25 ПДК в мг/м³.

• 2    Пределы допускаемой вариации показаний метеометров для измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2 равны 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.

• 3     Пределы допускаемой дополнительной погрешности метеометров для измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2, вызванной изменением температуры окружающей среды в диапазоне рабочих условий эксплуатации на каждые 10°С от номинального значения температуры (20±5)°С равны 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.

• 4.          Пределы допускаемой дополнительной погрешности метеометров для измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2, вызванной изменением относительной влажности, соответствующей условиям эксплуатации равны 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности:

• 5.          Пределы допускаемой вариации показаний метеометров для измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О2 за регламентированный интервал времени 8 ч , равны 0,5 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.

• 6.           Номинальное время установления показаний Точном, для измерительных зондов

ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-О₂ равно 60 с.         ’

• 7.    Время прогрева метеометра для измерительных зондов ТОХ-СО, TOX-H2S, TOX-SO2, ТОХ-Ог, не превышает 5 мин.

• 8.    Метеометры обеспечивают сигнализацию при достижении концентрации определяемых компонентов фиксированных значений порогов сигнализации, указанных ниже:

а) предупредительная сигнализация:

• - по каналу измерения оксида углерода - 20 мг/м³ (ПДК);

• - по каналу измерения сероводорода - 10 мг/м³ (ПДК);

• - по каналу измерения диоксида серы - 10 мг/м³ (ПДК);

• - по каналу измерения кислорода - 19,5 об.д., %;

б) аварийная сигнализация:

• - по каналу измерения оксида углерода - 100 мг/м³ (5 ПДК);

• - по каналу измерения сероводорода - 40 мг/м³ (4 ПДК);

• - по каналу измерения диоксида серы - 30 мг/м³ (3 ПДК);

• - по каналу измерения кислорода - 18,5 об.д., %.

• 9.    Пределы допускаемого значения дополнительной абсолютной погрешности измерений относительной влажности, вызванной изменением температуры окружающей среды в диапазоне от 10 до 40 °C, на каждые 10°С от номинального значения температуры (20±5)°С, составляют ±1 %.

• 10.   Пределы допускаемого значения дополнительной погрешности измерения концентрации газов, вызванной изменением температуры окружающей среды, в диапазоне температур от минус 20 до 50 °C, на каждые 10°С от номинального значения температуры (20±5)°С, равны 0,2 в долях от пределов допускаемой основной погрешности.

• 11.   Метеометр с зондами измерительными концентрации газов СО, H2S, SO2 выдерживает перегрузку, вызванную выходом концентрации измеряемых компонентов за пределы измерения на 100 % от верхнего значения диапазона измерений, в течение интервала времени 10 мин. Время восстановления показаний после перегрузки не превышает 60 с.

• 12. Габаритные размеры и масса составных частей метеометров соответствуют значениям, указанным в таблице 4.

Таблица 4

• 13.   Время непрерывной работы метеометров от блока аккумуляторов не менее, ч:

• - во всех режимах - 10;

• - в режиме измерения скорости воздушного потока измерительным зондом VTH- 5;

• - в режиме измерения скорости воздушного потока измерительным зондом WIND- 5.

• 14.   Средняя наработка на отказ 10 000 ч.

• 15.   Средний срок службы 10 лет.

Условия эксплуатации метеометра:

• - диапазон температуры окружающей и контролируемой сред, °C

блок электроники                                          от минус 20 до 60

зонды измерительные VTH, ТНС                          от минус 40 до 85

зонд измерительный WIND                               от минус 60 до 60

зонды измерительные СО, H2S, SO2, Ог                     от минус 20 до 50

• - относительная влажность при температуре 35 °C, % блок электроники

  до 95

зонды измерительные VTH, WIND зонды измерительные СО, H2S, SO2, Ог - диапазон атмосферного давления, кПа