Измерительный комплекс предназначен для измерения относительной влажности и температуры в климатических термокамерах.

В состав комплекса входят:

• измерительный преобразователь влажности и температуры ДВ2ТС-5Т-5П-АК с цифровым выходом по интерфейсу RS485 и протоколу ModBus;
• измерительный преобразователь температуры ДВ2ТС-5Т-АК с цифровым выходом по интерфейсу RS485 и протоколу ModBus;
• модуль аналогового ввода сигнала термопреобразователя сопротивления МАВ-ТС;
• термопреобразователь сопротивления;
• преобразователь интерфейса USB-RS485 (RS232-RS485);
• блок питания 12В;
• программное обеспечение SensNet;
• персональный компьютер.

Измерительный преобразователь влажности и температуры ДВ2ТС-5Т-5П-АК состоит из корпуса с гермовводом или разъемом для съема выходных сигналов и выносных датчика влажности и термопреобразователя сопротивления на гибких кабелях длиной 1,5 м.

Измерительный преобразователь влажности и температуры ДВ2ТС-5Т-5П-АК.

В выносном датчике влажности установлены сорбционно-емкостной сенсор влажности и платиновый термометр сопротивления, находящиеся в тепловом контакте друг с другом. Сенсор влажности защищен пористым колпачком из фторопласта для защиты от пыли и аэрозолей. В корпусе выносного датчика влажности находится также преобразователь «емкость – частота».

В корпусе преобразователя располагается схема обработки и выдачи сигналов, выполненная на основе микроконтроллера и осуществляющая следующие функции:

• измерение частоты по каналу влажности;
• измерение сопротивления термопреобразователей;
• вычисление значений температуры воздуха и сенсора влажности;
• вычисление значения относительной влажности при температуре сенсора и воздуха;
• температурная коррекция значения относительной влажности;
• поддержание заданной температуры чувствительного элемента влажности;
• взаимодействие с внешними устройствами по протоколу ModBus.

Принцип действия сорбционно-емкостного сенсора влажности основан на зависимости диэлектрической проницаемости полимерного влагочувствительного слоя, размещенного между двумя электродами, один из которых влагопроницаем, от влажности окружающей среды. Сорбционно-емкостные сенсоры влажности характеризуются высокой точностью, надежностью, долговременной стабильностью, однако существует ряд задач, в которых их применение ограничено вследствие дрейфа при длительном нахождении в среде с влажностью выше 90% RH (об этом редко упоминают производители гигрометров). Величина дрейфа увеличивается с ростом влажности, температуры и длительности пребывания при высокой влажности и может достигать 10% RH.

Основной особенностью измерительного преобразователя влажности и температуры ДВ2ТС-5Т-5П-АК является высокая точность измерения при больших (до 100%) значениях относительной влажности. Это достигается путем контролируемого подогрева сенсора влажности, в результате чего относительная влажность воздуха в точке измерения не превышает 85%. Регулирование температуры сенсора влажности осуществляется изменением измерительного тока через платиновый термометр сопротивления, закрепленный на сенсоре.

Преобразователь на основе значений температуры сенсора и измеренной относительной влажности рассчитывает парциальное давление водяного пара в точке его размещения. Отдельный термопреобразователь сопротивления, входящий в состав ДВ2ТС-5Т-5П-АК, измеряет температуру воздуха. Микроконтроллер преобразователя на основе значений парциального давления водяного пара и температуры воздуха, измеренной термопреобразователем сопротивления, рассчитывает относительную влажность воздуха.

Не допускается отключать питание термогигрометра при эксплуатации измерительного преобразователя влажности и температуры при относительной влажности выше 85%! При этом не работает подогрев сенсора влажности и его градуировочная характеристика при длительном нахождении во влажной среде, особенно при повышенной температуре, может изменяться.

Основные технические характеристики измерительного преобразователя влажности и температуры ДВ2ТС-5Т-5П-АК

Диапазон измерений относительной влажности, %	0...100
Диапазон измерений температуры, °С	-40...+60
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения относительной влажности при температуре 23°С, %	±2
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения температуры:
в диапазоне от –40 до 0°С, °С	±(0,2+0,01×|T*|)
в диапазоне от 0 до 60°С, °С	0,2
*Т – измеренное значение температуры.
Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерения относительной влажности при изменении температуры на 1°С, %	±(0,002+0,0002×П*)
*П – измеренное значение относительной влажности, %.
Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности измерения относительной влажности при изменении температуры на 1°С, %	±(0,002+0,0002×П*)
Постоянная времени при скорости обдува выносного датчика и термопреобразователя не менее 1м/с, мин
по относительной влажности	не более 2
по температуре	не более 5
Межповерочный интервал, мес.	12

При измерении влажности в замкнутом, интенсивно перемешиваемом объеме, например, в климатической камере, парциальное давление водяного пара в объеме термокамеры одинаково во всех точках (воздух в термокамере интенсивно перемешивается), значения относительной влажности в точках размещения измерительных преобразователей температуры определяются расчетным путем.

Модуль аналогового ввода сигнала термопреобразователя сопротивления МАВ-ТС предназначен для непрерывного измерения сигнала термопреобразователя сопротивления (ТС), пересчета измеренной величины сопротивления в значение температуры и преобразования его в цифровой выходной сигнал по интерфейсу RS-485 и протоколу ModBus.

Модуль аналогового ввода сигнала термопреобразователя сопротивления МАВ-ТС.

В качестве термопреобразователя сопротивления могут быть использованы платиновые или медные термометры сопротивления с номинальной статической характеристикой преобразования 50М, 50П, 100М, 100П, 500П, Pt100, Pt500 по ГОСТ 6651-94 и Pt1000 по DIN EN 70651, а также ТС выпускаемыми по ТУ потребителя с индивидуальной статической характеристикой, описываемой полиномами 4-й степени в четырех задаваемых температурных интервалах.

Модуль состоит из печатной платы со схемой обработки и выдачи сигналов, корпуса с двумя гермовводами и крышки корпуса. Плата размещена в корпусе и имеет две четырехконтактные клеммные колодки, к одной из которых подключается термопреобразователь сопротивления, к другой – кабель питания и интерфейса. Кабели выводятся из корпуса через соответствующие гермовводы.

Схема обработки и выдачи сигналов, осуществляет следующие функции: - измерение величины сопротивления ТС по четырехпроводной схеме включения путем его сравнения с внутренним эталоном при протекании общего тока питания через ТС и эталон; - вычисление значения температуры на основе номинальной статической характеристике преобразования по ГОСТ 6651-94; - взаимодействие с внешними устройствами по интерфейсу RS-485 и протоколу ModBus.

Для подсоединения напряжения питания и съема выходных сигналов преобразователь оснащен клеммными колодками.

Схема подключения модуля аналогового ввода МАВ-ТС.

Основные технические характеристики модуля аналогового ввода МАВ-ТС:

Диапазон измеряемых сопротивлений ТС:
МАВ-ТС100, Ом	от 0 до 130
МАВ-ТС1000, Ом	от 0 до 1300
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений сопротивления
ТС100, Ом, не более	±(0,01+0,00025|R-100|)
ТС1000, Ом, не более	±(0,01+0,00025|R-1000|)
где R – измеренное значение сопротивления.
Предел допускаемой основной погрешности измерения температуры, обусловленный погрешностью тракта электрического преобразования для Pt100, Cu100,°С	±(0,03+0,00025∙|Т|)
где Т – температура, °С.
Питающий ток при измерении сопротивления, мА
МАВ-ТС100	не более 1
МАВ-ТС1000	не более 0,3

Измерительный преобразователь температуры ДВ2ТС-5Т-АК состоит из корпуса с гермовводом, через который выходит кабель для съема выходного сигнала и выносного термопреобразователя сопротивления на гибком кабеле длиной 1,5 м (рис.1).

Измерительный преобразователь влажности и температуры ДВ2ТС-5Т-АК.

Основные технические характеристики измерительного преобразователя температуры ДВ2ТС-5Т-АК

Диапазон измерений температуры, °С	-50...+180
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения температуры:
в диапазоне от –50 до 0°С, °С	±(0,2+0,01×|T*|)
в диапазоне от 0 до 60°С, °С	0,2
в диапазоне от 60 до 180°С, °С	±(0,3+0,005(T*-60)
*Т – измеренное значение температуры.
Постоянная времени при скорости обдува термопреобразователя не менее 1м/с, мин по температуре, мин	не более 5
Межповерочный интервал, мес.	12

Преобразователи влажности и температуры ДВ2ТС-5Т-1П-А-К совместно преобразователями температуры ДВ2ТС-5Т-АК или с модулями аналогового ввода МАВ-ТС, термопреобразователями сопротивления Pt100 и программным комплексом SensNet через преобразователь интерфейса RS485-USB могут подключаться к персональному компьютеру.

Подключение преобразователя к измерительной системе осуществляется по четырем проводам - по одной паре подается напряжение питания (цепи - и +), по другой происходит обмен по интерфейсу RS-485. Преобразователи подключаются к четырехжильному кабелю параллельно, как показано на рис.5.

Схема подключения преобразователей.

К персональному компьютеру может подключаться до 248 модулей и преобразователей.

Программный комплекс SensNet осуществляет отображение измеренных значений в текстовом и графическом виде, архивирование данных и оформление графических и табличных отчетов.

Программный комплекс SensNet предназначен для считывания и обработки информации из приборов ИВА-6Б, ИВА-6Б2, Ива-8, ДВ2ТС, МАВ-ТС и ИПД, имеющих цифровой выход RS485 и объединенных в сеть. Комплекс состоит из программы SensNet Server, предназначенной для считывания и контроля измеряемых параметров (влажности и температуры) и программы SensNet Client, предназначенной для обработки результатов, полученных программой SensNet Server.

Установка программного комплекса SensNet

Для нормального функционирования программного комплекса необходим персональный компьютер следующей минимальной конфигурации: 

• Процессор с частотой 1 ГГц и выше;
• 512 Mb оперативной памяти;
• 100 Mb свободного места на жестком диске;
• Операционная система Microsoft Windows® XP/Vista/7.

Программа SensNet Server

Программа SensNet Server предназначена для считывания данных из приборов ИВА-6Б, ИВА-6Б2, Ива-8, ДВ2ТС, МАВ-ТС и ИПД, имеющих цифровой выход RS485 и объединенных в сеть

.

После запуска программы SensNet Server, (по умолчанию эта программа находится в меню Пуск > Программы > Microfor > SensNet > SensNet Server) Вы увидите главное окно программы, содержащее в себе заголовок, строку меню, панель инструментов, рабочее поле с закладками и строку статуса.

Рис.1. Главное окно программы SensNet Server при первом открытии.

Ревизия системы

При первом запуске программы, а также при внесении каких-либо изменений в систему, необходимо произвести настройку и ревизию сети. Для этого выберите опцию «Настройка сети». В открывшемся окне выберите номер СОМ-порта, к которому подключен преобразователь интерфейса RS232-RS485 (USB-RS485) и требуемый режим отображения влажности. Опцию «Поддержка -ForLan» не выбирать.

Окно «Настройка сети»

Далее нажмите кнопку «Ревизия сети». После запроса подтверждения программа начнет определение состояния сети, произведет необходимую настройку подключенных к ней приборов, после чего выведет отчет об обнаруженных приборах и их номерах и, после нажатия кнопки «ОК», закроется. Работу с программой можно будет продолжить после повторного её запуска.

Отчет о результатах ревизии.

Пересчет показаний влажности при измерениях в климатических камерах

В программе SensNet Server v2.97 и выше предусмотрена возможность автоматического пересчета показаний влажности согласно показаниям сенсоров температуры при измерениях в климатических камерах. Для включения данного режима необходимо, чтобы в системе присутствовал хотя бы один сенсор влажности и температуры («Мастер»), имеющий сетевой номер 1, а также сенсоры температуры по числу необходимых каналов. Для конфигурирования данного режима используется файл senscfg.ini, создающийся в папке POOL после окончания ревизии сети.

Пример файла senscfg.ini:

 

[01]	сетевой номер сенсора
Number=9173	серийный номер
DevType=0	тип устройства (0 - датчик RH, T)
Comment=ДВ2ТСМ-А-К	комментарий
[02]
Number=0587
devtype=8	устройства (8 - датчик температуры
Comment=МАВ-ТС
master=1	сетевой номер «мастера»
[03]
Number=0588
devtype=8
Comment=МАВ-ТС
master=1
и.т.д.

Мастером называется преобразователь влажности и температуры, с которого берутся показания влажности для пересчета в других точках климатической камеры.

Запуск измерений

Для запуска измерений откройте программу SensNet Server, установите интервал опроса в соответствующем поле и нажмите на тумблер «Мониторинг», находящийся слева на вкладке «Состояние».

Для прекращения измерений повторно нажмите на тумблер «Мониторинг».

В таблице будут отображаться данные по всем измерительным преобразователям.

Главное окно программы SensNet Server после ревизии сети.

Неиспользуемое поле «Р» (давление) можно убрать, наведя мышь на правый угол верхней строки таблицы и, удерживая нажатой левую кнопку, передвинуть границу столбца влево.

В поле «Комментарий» можно ввести текстовую информацию, связанную, например, с расположением измерительного преобразователя.

На вкладке «Состояние» имеется также окно с указанием пути и имени папки, в которой хранится текущий отчет. Рекомендуется периодически создавать новые папки для хранения отчета, присваивая им для удобства имена, связанные с отчетным периодом, например, «Март 2012».

Настройка каналов

Для каждого канала Вы можете ввести параметры минимальной и максимальной влажности и температуры, нажав соответствующую кнопку напротив номера канала.

Окно «Настройка порогов»

Программа SensNet Client.

Программа предназначена для обработки результатов, полученных программой SensNet Server.

После запуска SensNet Client, (по умолчанию эта программа находится в меню Пуск > Программы > Microfor > SensNet > SensNet Client) Вы увидите главное окно программы, содержащее в себе заголовок, строку меню, панель инструментов, рабочее поле с закладками и строку статуса.

Главное окно программы SensNet Client при первом открытии.

В диалоге настройки программы Вы можете выбрать единицы для вывода влажности для измерительных преобразователей влажности и температуры ДВ2ТС, подключенных к контроллеру:

Чтобы начать работу с программой необходимо загрузить папку с данными, сформированную программой SensNet Server. Для этого в окне рядом с кнопкой «Обновить данные» нужно указать путь к ней. Следует отметить, что это доступно также с любого другого компьютера в сети. После выбора папки выберите отображаемые каналы, нажав кнопку «Выбор каналов»:

В этом диалоге Вы можете выбрать номера каналов для отображения на графике и в текстовом отчете. Всего можно выбрать до восьми каналов одновременно.

Созданную выборку каналов можно сохранить, нажав правую кнопку в левом нижнем диалоговом окне «Выбор каналов для отображения». При сохранении выборки нужно ввести ее имя в открывшемся диалоговом окне «Сохранение файла выборок». Впоследствии можно оперативно открывать созданные выборки (нажав левую кнопку в левом нижнем диалоговом окне «Выбор каналов для отображения») для формирования отчетов.

После завершения выбора каналов в таблицу будут загружены выбранные данные:

В верхней строке таблицы указаны измеряемый параметр, единица измерения и серийный номер измерительного преобразователя. Во второй и третьей строках приведены минимальное и максимальное значение параметра за отчетное время. В последующих строках содержатся дата, время и результат измерений по всем каналам.

Для сохранения текстового отчета нажмите кнопку «Сохранить отчёт» на панели инструментов. Выберите имя файла и тип сохраняемого отчёта и нажмите кнопку «Сохранить». Сохранение отчетов возможно в форматах .txt, .xls, .doc и .htm, с последующим редактированием в соответствующих программах (Блокнот, Excel, Word).

Для печати отчета непосредственно из программы SensNet Client используйте кнопку «Печать отчета». Просмотреть данные в графическом виде для каналов влажности и температуры можно, открыв вкладку «Графический отчёт: RH, T», для других каналов - «Графический отчёт: Доп.»:

Для настройки графика используется кнопка «Настройка графика» в панели инструментов или главном меню (Операции>Настройка графика):

В открывшемся окне Вы сможете выбрать начальные и конечные точки по оси времени, выбрать, если необходимо, разделение графика на ‘n’ частей (например, для разделения дней в недельном отчете), выбрать режим для оси влажности, температуры и дополнительного параметра.

Виды режимов осей влажности и температуры следующие:

Выключена – ось не отображается.

Автоматические пределы – пределы оси выбираются автоматически, в зависимости от измеренных максимальных и минимальных значений.

Ручной ввод – пределы вводятся вручную в соответствующие поля, расположенные ниже поля ввода режима.

Кнопка «Записать график в файл» открывает диалог записи графического файла в форматах (.BMP) и (.WMF).

Навигация по графику

Для увеличения какого-либо участка графика используйте мышь. Установите курсор на верхний левый угол области для увеличения, нажмите ЛЕВУЮ кнопку мыши и, НЕ ОТПУСКАЯ ее, переместите курсор в правый нижний угол увеличиваемой области. Отпустите кнопку. Для возврата в первоначальное состояние, выполняйте те же действия, только ведите курсор из правого нижнего угла в левый верхний. Для перемещения всего графика используйте ПРАВУЮ кнопку мыши - нажмите ее и, не отпуская, перемещайте курсор в нужном Вам направлении.

Распечатка графика

Кнопка «Печать графика» расположена на вкладках «Графический отчет». При нажатии на эту кнопку, Вам будет предложено выбрать некоторые параметры печати и настроить принтер:

Для печати нажмите кнопку «OK».