Принцип работы зонда заключается в преобразовании измеряемых физических величин с помощью измерительных преобразователей (датчиков) избыточного гидростатического давления, температуры, относительной электрической проводимости и скорости распространения звука в морской воде в аналоговые электрические сигналы, формировании их цифровых эквивалентов (кодов), архивировании их в памяти погружаемого устройства (ПУ).

Зонд представляет собой измерительный комплекс с независимыми измерительными каналами - измерительный канал избыточного гидростатического давления (ИКД), измерительный канал температуры морской воды (ИКТ), измерительный канал относительной электрической проводимости (ИКП), измерительный канал скорости распространения звука в морской воде (ИКСЗ).

Датчик ИКД - тензометрический датчик с чувствительным элементом в виде плеч измерительного тензометрического моста, нанесенных на деформируемую под действием избыточного гидростатического давления сапфировую подложку. Выходной сигнал напряжения моста зависит от степени деформации подложки и пропорционален выходному электрическому сигналу датчика. Для уменьшения зависимости выходного сигнала датчика от температуры в схеме измерительного канала предусмотрена цепь компенсации погрешности от температуры.

Датчик ИКТ - медный термометр сопротивления, включенный в несимметричный измерительный мост, выходной сигнал которого пропорционален электрическому сопротивлению чувствительного элемента датчика.

Датчик ИКП - кондуктометрический датчик трансформаторного типа с измерительной и генераторной катушками тороидальной формы, размещенных коаксиально в герметичном металлическом цилиндре, представляющем из себя разомкнутый виток для электромагнитного поля. Электромагнитная связь между катушками обеспечивается электропроводящей морской водой, заполняющей кварцевую трубку, расположенную коаксиально с осями катушек. Материал трубки обеспечивает стабильность геометрических размеров объема жидкости, заполняющей трубку, и, соответственно, независимость коэффициента связи между катушками от температуры и гидростатического давления окружающей водной среды. Выходной сигнал датчика, представляющий собой разность напряжений генерации (накачки) и измерительного напряжения, пропорционален электрической проводимости морской воды.

Датчик ИКСЗ - датчик пьезоакустического типа, в котором совмещены излучатель и приемник импульсов акустического сигнала с известной базой (расстоянием между излучателем и приемником). Скорость распространения звука в морской воде вычисляется автоматически с учетом фиксированной длины пути и измеренного интервала времени между излученным и принятыми импульсами.

Выходные сигналы датчиков поступают на входы многоканального аналогоцифрового преобразователя, на выходе которого формируются цифровые сигналы (коды), соответствующие измеренным значениям физических величин. Обработка цифровых сигналов погружаемого устройства выполняется микроконтроллером с установленным в его память программным обеспечением (ПО) ПУ «Зонд 1. ВТИГ.0000.02» и «Зонд 2. ВТИГ.0000.03».

ПО ПУ совместно с сервисным программным обеспечением ПО «ПРОФИЛЬ-2002. ВТИГ.0000.01» и «ПРОФИЛЬ-2002. ВТИГ.0000.01-01» позволяет отображать на мониторе прибора управления и индикации (далее - ПУИ) или ПК пользователя как результаты измерений, сохраненные в памяти зонда (рабочий режим), так и текущие результаты в режимах калибровки и поверки его измерительных каналов.

Датчики, конструктивно объединённые в блок датчиков ПУ, расположены на нижней торцевой части корпуса ПУ и имеют прямой контакт с окружающей водной средой.

Механическая защита датчиков обеспечивается ограждением цилиндрической формы, изготовленным из высокопрочного пластика.

На противоположном торце корпуса ПУ расположены вилка герметичного коаксиального соединителя (гермоввод) и герметичный переключатель режимов работы, управляемый магнитным ключом (ГПР).

Корпус зонда цилиндрической формы изготовлен из высокопрочной нержавеющей стали.

В герметичном объеме корпуса зонда расположены магнитоуправляемые реле ГПР, блок автономного питания, блок аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, устройство цифровой твердотельной памяти.

Зонд имеет шесть модификаций (осн, -01, -02, -03, -04, -05), отличающихся комплектностью, а также количеством измерительных каналов (у модификаций -04, -05 представлены все ИК, у модификаций осн, -01, -02, -03 - отсутствует ИК скорости распространения звука в морской воде).

Зонд обеспечивает два режима:

• - запоминание данных в электронной памяти с целью считывания накопленных данных после извлечения зонда из морской среды. Данные памяти с помощью кабеля связи передаются на ПУИ, входящий в состав универсального морского вычислительного комплекса (УМВК), обеспечивающего обработку и электронное документирование данных (рабочий режим). При отсутствии УМВК в составе зонда данные могут быть переданы в персональный компьютер (ПК) пользователя;

• - непрерывный вывод текущих данных непосредственно на монитор ПУИ или ПК пользователя, необходимых при калибровках и поверках зонда с использованием кабеля связи.

Зонды со встроенным программным обеспечением по алгоритмам изготовителя производят вычисления солёности и плотности морской воды при определении вертикальных профилей (распределений вдоль вертикали) указанных физических величин в морской воде в месте зондирования.

Знак поверки наносится на свидетельство о поверке.

Общий вид зонда приведен на рисунке 1.

Заводской номер наносится на ограждение блока датчиков ПУ методом гравировки.

Место пломбирования в виде пломбировочной чашки расположено под герметичным переключателем режимов работы ПУ в верхней части его прочного корпуса.

Рисунок 1 - Общий вид зондов гидрологических ОЛД-1

Таблица 4 - Комплектность зондов

Продолжение таблицы 4

Примечание: «*» - данная модификация зонда не содержит ИКСЗ.

Таблица 2 - Метрологические характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики

Продолжение таблицы 3