Профилемеры метеорологические температурные МТР-5, 69577-17

Назначение

Профилемеры метеорологические температурные МТР-5 предназначены для дистанционного измерений термодинамической температуры атмосферы в зависимости от высоты (профиля термодинамической температуры атмосферы).

Описание

Принцип действия профилемера метеорологического температурного МТР-5 (далее -профилемер МТР-5) основан на преобразовании теплового излучения атмосферы в пропорциональное значение напряжения постоянного тока.

Профилемер МТР-5 выполняет термическое зондирование пограничного слоя атмосферы. Термическое зондирование пограничного слоя осуществляется приемом собственного теплового радиоизлучения атмосферы на различных зенитных углах в максимуме полосы поглощения кислорода на частоте 56,6 ГГц.

Профилемер МТР-5 состоит из измерительного блока, датчика внешней температуры с метеозащитой, блока питания и основания для установки прибора (установочной платформы).

В состав измерительного блока входят: микроволновый приемник теплового излучения атмосферы, антенная система, метеозащита с радиопрозрачным окном.

В состав антенной системы входит рупорная антенна, сканирующее устройство с шаговым двигателем, зеркало-рефлектор, оптоэлектрические датчики положения рефлектора.

Прием теплового излучения атмосферы с разных зенитных направлений в диапазоне от 0 до 90о проводится путем механического вращения зеркала-рефлектора, установленного на одной геометрической оси с неподвижной рупорной антенной.

Излучение атмосферы, интенсивность которого пропорциональна радиояркостной температуре, для каждого зенитного направления последовательно подается на вход приемника, где преобразуется в пропорциональное значение напряжения постоянного тока.

Усиленные и продетектированные сигналы подаются на вход платы микропроцессора, связанной с персональным компьютером (далее - ПК).

Измеренные сигналы с помощью устанавливаемого с CD-ROM, входящего в комплект поставки, программного обеспечения (далее - ПО) преобразуются в профиль термодинамической температуры атмосферы.

Минимальные системные требования к ПК:

-    операционная система Windows’9x, Windows 2000;

-    процессор Pentium 1 ГГц и выше;

-    наличие свободного места на жестком диске более 3 ГБ.

Внешний вид профилемера МТР-5 представлен на рисунке 1.

Элементы профилемера МТР-5, влияющие на метрологические характеристики, защищены от несанкционированного доступа при помощи пломбирования (наклеек) и лакокрасочного покрытия.

Место пломбирования профилемера МТР-5 от несанкционированного доступа представлено на рисунке 1.

1    - блок измерительный

2    - установочная платформа (основание)

3    - датчик внешней температуры с метеозащитой

4    - комплект соединительных кабелей

5    - блок питания

Рисунок 1 - Общий вид профилемера МТР-5

Программное обеспечение

ПО устанавливается на ПК, функционирует в операционной системе семейства Windows, которая доступна пользователю.

ПО выполняет функции:

-    обеспечения алгоритма измерений и калибровочных процедур;

-    сохранения результатов измерений;

-    контроль показаний датчиков измерительной системы и обеспечение технологии самотестирования.

Защита ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «средний» по Р 50.2.077-2014.

Идентификационные данные (признаки) метрологически значимого ПО приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные (признаки) ПО профилемера МТР-5

Технические характеристики

Метрологические характеристики профилемеров МТР-5 приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Метрологические характеристики профилемеров МТР-5

Основные технические характеристики профилемеров МТР-5 приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Основные технические характеристики профилемеров МТР-5

Знак утверждения типа

наносится на заднюю панель измерительного блока методом термопечати и на титульный лист документа «Профилемер метеорологический температурный МТР-5. Руководство по эксплуатации АТМР 416311.001 РЭ» типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки профилемеров МТР-5 приведена в таблице 4.

Таблица 4 - Комплектность профилемеров МТР-5

Поверка

осуществляется по документу АТМР 416311.001 МП «Инструкция. Профилемеры метеорологические температурные МТР-5. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИФТРИ» 15 августа 2017 года.

Основные средства поверки:

-    государственный эталон единицы спектральной плотности энергетической яркости и единицы радиояркостной температуры в микроволновой области спектра от 18,1 до 118,3 ГГц УВТ 95-А-2000 (соответствует уровню исходного по ГОСТ 8.525-85), диапазон воспроизводимых значений радиояркостной температуры от 78 до 300 К, нестабильность уровня радиояркостной температуры за 5 часов <0,1 К, погрешность передачи размера единицы радиояркостной яркостной температуры от 0,5 до 2,5 К;

-    государственный эталон единицы коэффициента усиления (эффективной площади) направленных антенн с размером апертуры до 40 см УВТ 96-А-2000 (соответствует уровню исходного по ГОСТ 8.525-85), диапазон частот от 54 до 118 ГГц, диапазон воспроизводимых значений коэффициента усиления до 36,9, СКО воспроизведения 0,08 дБ, неисключенная систематическая погрешность 0,13 дБ;

-    генератор сигналов Г4-142, регистрационный номер 6890-78 в Федеральном информационном фонде, диапазон частот от 53,57 до 78,33 ГГц, пределы допускаемой относительной погрешности установки частоты ±1 %;

-    ваттметр поглощаемой мощности М3-75 с приемным преобразователем ПП-14, регистрационный номер 10226-85 в Федеральном информационном фонде, диапазон частот от 53,57 до 78,33 ГГц, диапазон измеряемых мощностей от 3 • 10-6 до 10-2 Вт, пределы допускаемой относительной погрешности измерений мощности ±6 %;

-    аттенюатор поляризационный Д3-38, регистрационный номер 6188-77 в Федеральном информационном фонде, диапазон частот от 53,57 до 78,33 ГГц, пределы допускаемой погрешности ослабления в диапазоне 0 до 50 дБ ±0,2 •А, где А - величина ослабления, установленная по шкале аттенюатора;

-    радиозонд аэрологический малогабаритный АК2, регистрационный номер 32215-07 в Федеральном информационном фонде, диапазон измерений температуры от минус 90 до плюс 50 °С, пределы допускаемой относительной погрешности измерений температуры ±1,8 °С;

-    климатическая камера с диапазоном температур от минус 50 °С до плюс 50 °С;

-    измеритель-регулятор температуры многоканальный прецизионный МИТ 8.10 с платиновым термометром ТСПВ-2М, регистрационный номер 19736-05 в Федеральном информационном фонде, диапазон измеряемых температур от минус 40 до плюс 40 °С, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ±(0,004 + 10-5-t) °С, где t - измеренная температура в °С;

-    секундомер механический типа СОПпр, регистрационный номер 11519-11 в Федеральном информационном фонде, класс 3;

-    твердая двуокись углерода («сухой лед») и жидкий азот.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых измерителей с требуемой точностью.

Знак поверки наносится в виде наклейки или оттиска клейма поверителя на свидетельство

о поверке.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационных документах.

Нормативные документы

МИ 2605-2000 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности энергетической яркости и яркостной температуры в микроволновой области спектра (18,1 - 118,3) ГГц

Профилемер метеорологический температурный МТР-5. Технические условия ТУ 4311-001-66124844-11