„Делата свидетелствуват за ума на човека, думите – за знанията му.“

Продуктът „Хидрологична сонда OLD-1“, произведен съгласно спецификациите на VTIG1.570.004TU, осигурява измерване, обработка и предаване на информация на корабните потребители за стойностите на температурата, електропроводимостта, скоростта на звука във водата, получени чрез преки измервания, хидростатично налягане, както и изчислена соленост, плътност и скорост на звука във водата по формулата на Дел Гросо до дълбочина 2000 m.
С помощта на потопяемото устройство, оборудвано с автономно захранване, се измерват горните параметри и информацията, получена в процеса на сондиране, се записва в твърдотелна памет. Информацията се чете в бордовия компютър през USB порт.

Информацията се обработва в компютър с цел получаване на таблични и графични данни за параметрите на вертикалните профили на температурните полета, солеността, плътността и скоростта на разпространение на звука във водата. Зарядното устройство е предназначено за презареждане на автономното захранване по време на работа.

Основни технически характеристики на продукта:
– метрологичните характеристики на продукта са дадени в табл. 4:
– продължителност на калибровъчния интервал – 24 месеца;
– честота на измерване – 12 Hz;
– дължина – 750 мм, диаметър на блока със сензори – 120 мм, диаметър на здравия корпуса – 89 mm;
– тегло – 11 кг, тегло във вода – не повече от 8,5 кг.

Таблица 4 Основни технически характеристики на OLD-1

Хидрологичната сонда OLD-1 е включена в Държавния регистър на средствата за измерване под номер 28690-05 и в момента е в процес на пререгистрация.
Продуктът има федерален номенклатурен номер (FNN) 6627571670597. Сондата се доставя със сертификат за калибриране към датата на доставка. Външният вид на оборудването е показан на рис. 3.

Рис. 3. Хидрологична сонда OLD-1

При извършване на тестове (сравнения) действителните несъответствия между показанията на ИСИ и КСИ могат да бъдат изчислени, като се използват следните зависимости:

Тук t_иси е температурата на морската вода;
C_иси е скоростта на звука в морската вода;
R_иси е относителната електропроводимост на морската вода;
P_иси – хидростатично налягане, както и V_иси – скорост и K_иси – посока на течението, в зависимост от оборудването, подложено на морски изпитания;
t_кси е температурата на морската вода, C_кси е скоростта на звука в морската вода, R_кси е относителната електрическа проводимост на морската вода, P_иси е хидростатичното
налягане, както и V_кси – скорост и K_кси – посока на течението, според независими контролни измервателни уреди.
Допустимите несъответствия (Δ*) с ниво на достоверност 0,997 се определят по формулата:

– дисперсията на грешката на изпитваното техническо средство за измерване;

– дисперсията на грешката на контролно измервателното средство;

– дисперсията на естествената променливост в скалите на пространствено-времевата асинхронност на измерванията от оборудването, подложено на тестове, и контролното оборудване.

На практика стойността на може да бъде пренебрегната, при условие че ИСИ и КСИ са в непосредствена близост един до друг. Такива условия на изпитване могат да бъдат осигурени чрез използване на специално технологично устройство – рамка, върху която са фиксирани и двете устройства. В този случай разстоянието между тях не трябва да надвишава 0,5–1,0 м. В този случай, за да се оцени работата на оборудването, се проверяват условията, при които действителните несъответствия в показанията биха били по-малки или равни на допустимите.

Естествено, когато се провеждат морски тестове, е необходимо да се изключи в максимална степен влиянието на колебанията в естествената среда върху хода на експеримента. В тази връзка е препоръчително да се извършват сравнителни измервания в квазихомогенни слоеве на морската среда. За извършване на сравнителни тестове на измерватели на скоростта и посоката на течението, инструментите трябва да бъдат поставени на хоризонти, характеризиращи се със стабилен ламинарен поток. В същото време вълнението на морето по време на тестовете не трябва да надвишава три бала.
Препоръчително е тази проверка да се извърши на дълбочини под слоя на скока. Приложено към Черно море това е 500–600 м. Преди началото на сравнителните измервания хоризонтът на местоположението и дължината на квазихомогенния слой се определят с помощта на контролен измервателен уред чрез многократно сондиране от плаващ кораб към дълбините на предложените сравнителни измервания. С помощта на GPS-системата на кораба се определя позицията на кораба в началото и в края на сондажната серия. Скоростта на дрейфа на кораба не трябва да надвишава 2 възела. Това фиксира пространствената позиция на обекта за сравнителни измервания.

Може да се счита, че избраният хоризонт отговаря на изискванията за еднородност, ако променливостта на посочените параметри в него не надвишава 30% от границата на допустимата грешка за отделен сравняван параметър. Дължината на слоя в дълбочина трябва да бъде най-малко 10 m или най-малко шест размера на рамката по вертикала.
Самите сравнителни измервания също се извършват от борда на плаващ кораб, разположен вътре във фиксиран полигон.
Предварително тествани и контролни измервателни уреди трябва да се поставят на една и съща технологична рамка на разстояние 0,5 m хоризонтално един от друг. След това технологичната рамка с фиксирани метри на кабела се спуска във водата до избрания хоризонт на квазихомогенната среда.

В избрания хоризонт на тестване, поне пет синхронни измервания за всеки един от параметрите от всеки от уредите с едновременно записване на резултатите, получени по комуникационните канали на борда на кораба. При липса на комуникационни канали, след завършване на цикъла на измерване, рамката с фиксирани инструменти се повдига на борда и получените резултати се четат от паметта на инструментите. По време на обработката получените резултати се осредняват. Проверката се счита за положителна, ако действителните несъответствия на осреднените резултати не надвишават допустимите несъответствия за всеки от измервателните канали.
Като цяло, тестването на канали за измерване на скоростта и посоката на теченията се извършва подобно на тестовете, описани по-горе. В този случай първоначално е необходимо да се извърши вертикално сондиране на водната среда с помощта на контролен уред за измерване на течения в дрейфа на кораба с експозиция на уреда на стандартни хоризонти. Въз основа на резултатите от измервателния цикъл трябва да се определи наличието и положението на слоеве, характеризиращи се със стабилен по скорост ламинарен поток.

След това изпитваните и контролните измервателни уреди се поставят на обща технологична рамка. Корабът се носи. Скоростта на дрейфа трябва да бъде най-малко 0,5 и не повече от 2 възела. Рамката с двата посочени СИ се фиксира на кабел и се спуска във водата до избрания хоризонт. Освен това се извършват най-малко 10 синхронни измервания от тестовите и примерните измервателни уреди.

Честотата на измерванията трябва да бъде най-малко 30 s и не повече от 10 минути. След това рамката с уредите се вдига на борда на плавателния съд и измерените данни се четат от паметта на уреда. Данните, получени от средствата за изпитване и контрол, се обработват съответно, за да се получат действителните несъответствия в скоростта и посоката на течението Проверката се счита за положителна, ако действителните несъответствия на осреднените резултати не надвишават или са равни на допустимите несъответствия.
Практическата реализация на разглеждания метод е извършена в хода на тестване на работоспособността на канала за измерване на скоростта на звука в морската вода на хидрологичната сонда OLD-1. Измервателят Valeport беше използван като КСИ в тези тестове. Резултатите от сондирането на вертикален профил, показани на рис. 4 позволяват да се отделят работните хоризонти за извършване на сравнения. В този случай като работен слой за извършване на сравнения е избран слой вода с дълбочина от 500 m до 600 m, характеризиращ се с незначителни градиенти на променливост на околната среда.

Рис. 4. Резултати от сондиране на вертикален профил

Резултатите от сравнението на стойностите на двете устройства са дадени в табл. 5.

Таблица 5. Резултати от сравняване на показанията на канала за измерване на скоростта на звука в морската вода на устройството OLD-1 със съответните показания на синхронни измервания с помощта на устройството Valeport

Анализът на съдържанието на таблицата потвърждава работоспособността на канала за измерване на скоростта на звука в морската вода на хидрологичния измервателен уред OLD-1, тъй като действителните несъответствия, получени в резултат на сравняване на измерените данни, не надвишават допустимите. В допълнение, това косвено потвърждава работоспособността на съвкупността от всички измервателни канали, които се използват за изчисляване на стойностите на скоростта на звука в морската вода.
Понастоящем, заедно с оценката на ефективността, сравненията на независими хидрологичните измервателни уреди се използват широко при изпълнението на международни и интегрирани програми за изследване и развитие на Световния океан, както и в други многодневни интегрирани изследвания.
Това позволява да се контролира безопасността на метрологичните характеристики на измервателните канали и осигурява висока надеждност на резултатите от океанографските изследвания.

Това позволява да се контролира безопасността на метрологичните характеристики на измервателните канали и осигурява висока надеждност на резултатите от океанографските изследвания.
Като цяло, изложеното по-горе потвърждава целесъобразността на прилагането на методологията за оценка на работата на хидрологичните инструменти чрез сравняване на показанията на независими измервателни уреди в естествени условия. Изключването на компонента на приемливите несъответствия, свързани с естествената променливост, значително опростява процедурата за оценка на ефективността. В същото време в хода на сравненията се използват числени стойности на разликата в показанията на измервателните уреди, изчислени, като се вземат предвид метрологичните грешки на сравняваните инструменти.