Ремонтно-эксплуатационные работы по техобслуживанию измерительных систем

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Определение пригодности приборов к эксплуатации

Измерительные системы могут варьироваться по сложности от простых систем, состоящих из датчиков и специально выделенных дисплеев, до систем, которые обеспечивают обслуживание нескольких ВПП или которые способны автоматически кодировать данные для включения в сводки METAR/SPECI и местные сводки.

Дисплеи иногда непосредственно подсоединены к датчикам, особенно когда они связаны с данными о ветре или давлении. Самые простые измерительные системы могут включать измерение ветра, давления, температуры воздуха и влажности. Некоторые системы могут производить расчеты требуемых для данного места параметров (например, среднюю скорость ветра за период 2 мин, а также максимальную и минимальную величины, значения QNH и QFE и температуру точки росы). Таким образом, простые системы, включающие датчик и специально выделенные для него дисплеи, могут быть достаточными для обеспечения местной информации без необходимости использовать центральный процессор. Однако сами по себе эти системы не могут выдавать информацию о видимости и/или облачности. Они могут считаться адекватными для небольших аэродромов, где орган ОВД обеспечивает пилота необходимой информацией; однако они не могут автоматически кодировать данные для сводок METAR/SPECI.

При установке таких систем необходимо проявлять осторожность. На практике использование минимальной системы иногда приводит к игнорированию правил размещения приборов (особенно в отношении ветра) либо качества датчиков или их калибровки. Иногда используются механические барометры со стрелочным индикатором, однако их метрологические характеристики намного ниже рекомендуемых. Вместе с тем данные об атмосферном давлении имеют особо важное значение для небольших аэродромов, не оборудованных системами посадки по приборам (ILS). Обычной практикой также является ситуация, когда измерение ветра производится непосредственно на крыше АДП в условиях, вызывающих значительные погрешности в измерении.

У комплексных систем имеется центральная ЭВМ, которая сводит воедино все измерения, производит необходимые расчеты и распространяет информацию. Затем осуществляется местное распространение данных о параметрах с использованием той же линии или терминала, который собирает всю требуемую информацию и отображает ее там, где это необходимо. При такой системе нет необходимости в специально выделенных дисплеях для каждого датчика, если только это не предусмотрено местными соглашениями в отношении визуального удобства или установки безотказных систем визуального отображения. Когда используются специальные дисплеи, они зачастую связаны с измерениями ветра и иногда с данными о давлении (QNH/QFE).

Поэтому очень часто индикация местной информации сосредоточена в одном и том же терминале. Существуют два основных возможных варианта: a) Терминал может быть частью системы метеорологических измерений. В этом случае изображение создается центральной ЭВМ на буквенно-цифровом пульте 11-2 Руководство по автоматическим системам метеорологического наблюдения на аэродромах или иногда на графическом пульте с возможным отображением контурной карты аэродрома. b) Дисплей не является частью системы метеорологических измерений, которая регулярно передает местные сводки на внешнее устройство отображения. Например, этим устройством может быть один из специальных компьютеров, который может помимо метеорологической информации отображать другую полезную информацию для органа ОВД и прочих пользователей.

В настоящее время в частично автоматизированных системах измерение ветра, давления и температуры воздуха и точки росы всегда осуществляется автоматически. Можно также использовать один или несколько датчиков для оценки видимости, один или несколько облакомеров либо один или более датчиков для RVR. ЭВМ позволяет контролировать результаты измерений и дополнять их вручную путем ввода данных о количестве облачности, виде облаков и состоянии текущей погоды, а также дополнительной информации. С учетом результатов указанных дополнительных визуальных наблюдений ЭВМ кодирует сводки METAR/SPECI и формирует местные сводки.

В полностью автоматизированных системах кодирование сводок METAR/SPECI осуществляется автоматически и сообщения содержат слово “AUTO” ("АВТО"). Местные сводки также кодируются автоматически. В настоящее время автоматические системы не способны обеспечивать всю предусмотренную Приложением 3 информацию, поэтому такое кодирование остается частичным. Не все автоматические системы обладают равными возможностями, которые зависят от применяемых приборов и алгоритмов. Поэтому в сборниках аэронавигационной информации (AIP) государств (в соответствии с положениями Руководства по службам аэронавигационной информации (Doc 8126)) необходимо информировать пользователей о возможностях и ограничениях используемых систем.

Самые простые системы измеряют значения ветра, давления, температуры воздуха и точки росы. Такие системы способны обеспечивать полезной информацией небольшие аэродромы, однако присущие им ограничения исключают осуществление ими достоверного автоматического кодирования сводок METAR/SPECI.

В более совершенных автоматических системах используются также измеритель рассеяния для определения видимости, облакомер для измерения нижней границы облаков и оценки количества облачности и датчик (или группа датчиков) для текущей погоды. Это означает, что они могут обеспечивать информацию о видимости, облачности и текущей погоде, но при этом им присущи определенные ограничения (например, измерение значения видимости из одной единственной точки; данные о многослойной облачности, получаемые от одного облакомера; и распознавание различных типов явлений текущей погоды). Кроме того, невозможно обнаружить наличие облаков CB или TCU. Однако такие системы способны кодировать сводки METAR/SPECI AUTO и местные сводки. Они применяются на небольших аэродромах и иногда в сочетании с визуальными наблюдениями в установленные периоды времени.

В более полных автоматических системах могут использоваться несколько датчиков для оценки видимости, иногда несколько облакомеров для облаков, дополнительные датчики для текущей погоды (например, местные детекторы вспышек или информация от сети датчиков молний), а также информация от метеорадиолокатора для обнаружения присутствия конвективных облаков. Могут также производиться расчеты значения RVR. Такие системы близки к удовлетворению требований, изложенных в Приложении 3. Возможности полных систем зависят от применяемых датчиков и алгоритмов. В ближайшие годы в этой области можно ожидать определенного прогресса.

В любом случае независимо от возможностей и ограничений той или иной системы важно иметь в виду, что "…получатель сводки рассматривает конкретное значение любого указанного в сводке элемента только как максимально приближенное к действительным условиям, имевшим место в момент наблюдений" (см. п. 4.1.9 Приложения 3).

В некоторых областях автоматическая система действительно показывает худшие результаты по сравнению с визуальными наблюдениями. Однако зачастую это просто связано с наличием большего объема документации по ограничениям автоматической системы, чем по ограничениям системы, в которой используются визуальные наблюдения и которая, по определению, считается совершенной, но это не всегда справедливо. Примером может служить видимость: находящийся в зоне тумана наблюдатель не может распознать условия на пороге ВПП. Более важным является тот факт, что информация, предоставляемая автоматической системой, иногда более объективна, поскольку она более четко определена и более последовательна, чем информация от наблюдателя.

Эффективность автоматической системы можно оценить не путем непосредственного сравнения с результатами визуальных наблюдений, а скорее по общему качеству обслуживания, предоставляемого авиационному пользователю. Автоматическая система и наблюдатель используют не одни и те же методы наблюдения. Например, анализ сигналов, излучаемых облакомером и направленных вертикально для определения облачных слоев, иногда дает неправильные результаты. То же самое может произойти (но по иным причинам) с визуальными наблюдениями в ночное время суток.

2. Проверка работоспособности дистанционных метеорологических приборов

Проверка работоспособности КРАМС

Для обслуживания КРАМС в аэропортах создается группа, состоящая из четырех техников и инженера. Ежедневно производится поверка внешнего состояния всех блоков станции. Проверяется целость и чистота блоков. Особое внимание уделяется чистоте блоков ИВО и ФИ-1. Проверяется наличие гололеда или осадков на оптических элементах.

Один раз в 3 месяца проверяем правильность установки всех датчиков и при необходимости переустанавливаем.

Один раз в течение года производится чистка электрических контактов, частичное или полное окрашивание блоков, проверка режима питания. С помощью переключателя блоков блоки поочередно подключают к вольтметру. Напряжение должно соответствовать величине, указанной в паспорте. Проверяется калибровка ИВО, автоматическая регулировка усилителя, проверка нацеливания блоков ФИ-1 друг на друга. Для изменения пороговых значений штормовых параметров используют клавиатуру на пульте. Станция проверяется на работу в режиме «авиа» и «шторм».

Датчик гололеда

Датчик гололеда служит для обнаружения гололеда или воды на взлетно-посадочной полосе. Чувствительным элементом является керамическая плита, на которой расположены металлические пластины, образующие конденсатор. Так как вода тяжелее льда и имеет большую проницаемость, то при отложении на чувствительном элементе льда, емкость конденсатора меньше, чем при наличии воды. При образовании льда или воды, на полосе, на выходе усилителя формируется сигнал для гололеда или воды. Сигнал поступает в центральное устройство, которое переключается в автоматическом режиме из «авиа» в «шторм». После исчезновения воды или льда спустя 20 минут станция переключается в режим «авиа». Датчики (комплекта) располагаются на противоположных концах взлетно-посадочной полосы между бетонными плитами.

Датчик температуры и влажности воздуха.

Датчик содержит три основных узла:

Волосной гигрометр

Электрический психрометр

Система автоматического смачивания

Волосной гигрометр служит для измерения относительной влажности воздуха при отрицательных температурах ниже 0⁰С. Представляет собой пучок человеческих волос, натянутых между двумя металлическими пластинами (в виде гитары). Нижний конец волоса связан с регулировочным винтом. Верхний - с контрольной шкалой и индуктивным потенциометром. При изменении влажности меняется натяжение волоса и величина напряжения потенциометра, которая прямо пропорциональна значению влажности воздуха. измерительный дистанционный метеорологический

Регулировка датчика производится вращением винта и установкой стрелки контрольной шкалы на нужное значение.

Электрический психрометр содержит два одинаковых термометра сопротивления-сухой и смоченный. Смоченный термометр располагается в металлической защите, куда поступает воды. Каждый из термометров представляет собой трубку с тонкой платиновой проволочкой. Термометр служит для измерения температуры и влажности воздуха. Температура воздуха определяется при всех температурах по величине сопротивления сухого термометра. Влажность воздуха определяется при положительных температурах. Ее определяют по разности сопротивлений сухого и смоченного термометров.

Система автоматического смачивания содержит металлическую емкость для воды, двигатель, трубку, насос и кран.

За 10 минут до включения датчика, включают двигатель, который накачивает воздух в емкость с водой. Вода под давлением воздуха по трубкам поступает к смоченному термометру. После измерения двигатель вращается в обратную сторону, выкачивая водуиз резервуара смоченного термометра. Контроль за уровнем воды в металлической емкости производится по индикатору в виде стеклянной трубки. Дистиллированную воду доливают через отверстие в верхней части емкости и закручивают пробкой.

Поверка термометра сопротивления производится не менее одного раза в год. Проверяют внешнее состояние. Производят поверку сопротивления изоляции и точности прибора.

Поверка преобразователей температуры воздуха в дистанционных и автоматических устройствах.

В ДМС-М-49 датчиком является медный термометр сопротивления. В автоматических станциях КРАМС, АГМС НН, АГМС НО, АМК используют платиновые термометры сопротивления.

Термометр представляет собой тонкую (0,07 мм) медную или платиновую проволоку, внутри герметичной металлической трубки. Медная или платиновая проволоки обладают свойство менять величину сопротивления при изменении температуры воздуха по прямой зависимости. При изменении температуры на 1⁰ сопротивление меняется на 0,5 Ом. При нуле градусов сопротивление медной проволоки - 250 Ом, у платиновой - 500 Ом. На поверхности защитной трубки и на соединительном кабеле не должно быть повреждений. Поверка сопротивления изоляции производится с помощью измерительного прибора Омметра. Чтобы убедиться в целости и исправности датчика к его выводам подключают омметр. Если стрелка отклоняется, то обрывов проволоки нет. Для проверки точности прибора, его необходимо разместить в тающем снегу или во люду. При этом величина сопротивления для медной проволоки должна составлять 250±0,2 Ом, а для платиновой 500±0,1 Ом. При отрицательных температурах - 250-0,5*t (медная), 500-0,5*t (платиновая). При положительных - 250+0,5*t , 500+0,5*t.

Датчик грозы

Датчик служит для обнаружения гроз в радиусе 30 км. от аэропорта. Содержит статистическую антенну и усилитель. Антенна устанавливается на вершине мачты высотой 10 м. усилитель рядом с мачтой на невысокой подставке или закопан в землю. С помощью кабеля датчик подключается к центральному устройству. При наличии гроз в атмосфере образуется электрическое или магнитное поле. Электрическое поле воздействует на антенну. Чувствительный элемент датчика - цилиндрическая емкость диаметром примерно 60 см. и высотой 10 см. эта емкость закреплена на диске и держателе. Держатель при помощи двух изоляторов соединен с трубой, которая закреплена в стойке. Эта стойка крепится при помощи болтов к мачте. С помощью кабеля антенна соединена с усилителем. При наличии гроз антенна заряжается, а так как антенна связана с усилителем, то выходной конденсатор усилителя заряжается. На выходе усилителя образуется сигнал грозы, соответствующий по спектру частот сигнала при разряде молнии. Этот сигнал поступает в центральное устройство. Станция автоматически переключается в режим «шторм». Если гроза прекратилась, то спустя 20 минут станция переключается в режим «авиа».

Датчик атмосферного давления

Внешне датчик представляет металлическую коробку на трех регулируемых ножках и уровня для установки горизонтальности. Чувствительным элементом является блок барокоробок, который механически связан с правым концом коромысла. Коромысло представляет собой две металлические трубки, между которыми располагается винт, измерительный и компенсационный грузы. На левом конце коромысла находится металлическая пластина, которая расположена между двумя обмотками индуктивного датчика. Датчик связан с реверсивным двигателем. Двигатель механически соединяется с приводным и исполнительным редуктором. Исполнительный редуктор соединен с потенциометрами точного и грубого отсчета. Первоначальная установка величины давления производится с учетом местоположения с помощью ручки ручного привода и механического счетчика. Ввод поправки на температуру производится автоматически с помощью платинового термометра сопротивления.

Работа датчика: давление увеличивается, барокоробки сжимаются, правый конец коромысла опускается, левый - поднимается. На выходе датчика атмосферное давление преобразуется в изменение электрического сопротивления.

Поверка: внешний осмотр датчика и точность показаний.

При внешнем осмотре проверяют горизонтальность, чистота и отсутствие повреждений. Проверка точности производится один раз в год.

Проверка точности производится путем сравнения с инспекторским барометром. Датчик и барометр располагают рядом и в течение трех суток сравнивают показания датчика с показаниями инспекторского барометра (через 3-4 часа, 10 пар измерений). По результатам поверки вычисляется средняя разность, которая не должна превышать допуск, такую поверку необходимо производить один раз в год

3. Диагностика приборов и оборудования

Диагностика дистанционной метеорологической станции (ДМС-49)

Станция служит для автоматического измерения и передачи гидрометеорологических параметров в труднодоступных, безлюдных районах.

Измеряет следующие параметры: температура и влажность воздуха, направление и скорость ветра, атмосферное давление, количество жидких осадков, продолжительность солнечного сияния, видимость в тумане, температура воды водоемов (по заказу).

Установка датчика воды производится на крупных водоемах, которые имеют хозяйственное назначение. Станция включается через каждые три часа при нормальной погоде и через час при штормовой погоде.

К штормовым параметрам относятся: направление ветра, максимальная скорость ветра, видимость в тумане, количество ливневых осадков. Температура воды в водоемах при ее замерзании.

Электрическое питание станции производится от блока аккумуляторов с автоматической их подзарядкой от ветрогенератора станции. Станция может работать без подзарядки (при отсутствии ветра) - до 15 дней. Техническое обслуживание производится 1 раз в год, при неисправностях - чаще. В качестве передатчика информации используется телеграфный аппарат или блок радиопередатчика. Дальность передачи радиопередатчика - до 600 км. информация принимается на метеостанции или в Гидрометцентре, оснащенной приемной аппаратурой. Информация передается в виде кода.

Поверка преобразователей параметров ветра в дистанционных и автоматических устройствах.

Везде, кроме ДМС-М-49 датчики одинаковые. В ДМС-М-49 чувствительным элементом является восьми лопастной винт. При внешнем осмотре проверяется отсутствие повреждений на внешней части датчика, плавность вращения винта. Не менее 1 раза в год проверяется правильность установки датчика. Точность измерений проверяется на месте установки, методом включения прибора в положение «работа - контроль». Переключатель на пульте устанавливают в положение «контроль», в этом случае датчик отключается от пульта, а в схеме контрольного генератора в пульте вырабатываются импульсы, число которых пропорционально скорости ветра, а сдвиг между импульсами - направлению ветра. Отсчеты мгновенной, максимальной и средней скорости ветра должны быть примерно одинаковыми и равны 30 м/с. Направление ветра - 350-360⁰. Один раз в три месяца показания прибора сравнивают с показаниями другого, более точного прибора.

В лабораторных условиях поверка производится в аэродинамической трубе. Поверка производится на скоростях 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 40 и обратном направлении. Сравнивается с ручным анемометром. По результатам поверки - регулировка или ремонт прибора.

4. Монтаж метеомачт и установка приборов на них

· Первоначально определить тип используемой мачты (грунт в месте установки может быть песчаным или твердым), поэтому используется либо закапывается, либо забивается.

· При использовании стационарной метеомачты, выбрать площадку для установки, учитывая расстояние между пультом и датчиками.

· Исходя из высоты возможных ближайших препятствий, определяется высота метеомачты: высота препятствий должна быть меньше высоты мачты не менее, чем на 4 метра.

· Расстояние от возможной ближайшей преграды, превышающей высоту мачты, не менее 50 метров.

· Монтаж метеорологической мачты осуществлять на ровной поверхности с личным составом не менее 2-х человек, последовательно соединяя трубы неподвижной и подвижной частей.

· Подвижную часть на земле натянуть предохранительным канатом так, чтобы при подъёме не произошло перегибы труб или их перелома.

· При использовании мачты с закапываемой основой. Подготовить три ямы глубиной 700 мм, вложить якорные плиты, вбить трубу, основания, установить основание. Засыпать грунтом ямы, утрамбовать. Соединить подвижную и неподвижную части, все законтрить и зашплинтовать. Установить трубу неподвижной части, прицепить растяжки к якорям и произвести подъем мачты на нижнем шарнире. Закрепить растяжки, по мере необходимости талрепами, проверить правильность установки.

· Установить датчик ветра на верхнем кронштейне подвижной части мачты, закрепить кабель прилагаемыми хомутами на трубах.

· Проложить кабели от датчиков к пульту (рекомендуется либо по воздуху, либо под землёй на глубине полметра), установить датчики, подключить кабели.

· Поднять растяжками подвижную часть мачты, зафиксировать и натянуть канаты талрепами при необходимости.

· Рекомендуется проверять натяжение растяжек мачты не менее одного раза в неделю.

Размещено на Allbest.ru