Методические указания рд 52. 04. 168-2001 Наблюдения за атмосферным электричеством Дата введения 2002-06-01 (стр. 1 из 11)
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
РД 52.04.168-2001
Наблюдения за атмосферным электричеством
Дата введения 2002-06-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН филиалом Главной геофизической обсерватории (ГГО) им. А.И. Воейкова - Научно-исследовательским центром дистанционного зондирования атмосферы (НИЦ ДЗА)
2 РАЗРАБОТЧИКИ Я.М. Шварц, руководитель темы; Л.Г. Соколенко, ст. науч. сотр.; М.Е. Вычегжанина, инженер; Р.Ю. Рябова, нормоконтролер
3 УТВЕРЖДЕН Федеральной службой России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (Росгидромет) 16 января 2002 г.
4 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Центральным конструкторским бюро гидрометеорологического приборостроения (ЦКБ ГМП) за номером РД 52.04.168-2001 от 13 декабря 2001 г.
5 ВЗАМЕН РД 52.04.168-88 "Методические указания. Наблюдения за атмосферным электричеством на станциях наземной метеорологической сети"
1 Область применения
Настоящие методические указания устанавливают основные требования к проведению наблюдений за атмосферным электричеством (АЭ), средствам измерительной техники, обеспечивающим наблюдения, обработке и представлению результатов наблюдений в Специализированный центр данных по атмосферному электричеству (СЦД АЭ).
Основными величинами АЭ, за которыми проводятся наблюдения, являются:
- вертикальная составляющая градиента потенциала электрического поля атмосферы;
- вертикальная составляющая градиента потенциала электрического поля атмосферы, измеренная на открытой площадке;
- удельная положительная электрическая проводимость воздуха;
- удельная отрицательная электрическая проводимость воздуха.
Методические указания предназначены для использования в сетевых наблюдательных организациях (СНО) основной наземной сети наблюдений Росгидромета согласно [1].
2 Определения, обозначения и сокращения
2.1 В настоящих методических указаниях применяют следующие определения, принятые в научной литературе по атмосферному электричеству.
Градиент потенциала электрического поля атмосферы - это напряженность электрического поля атмосферы с обратным знаком.
Удельная положительная электрическая проводимость воздуха - это удельная электрическая проводимость воздуха, обусловленная положительными аэроионами.
Удельная отрицательная электрическая проводимость воздуха - это удельная электрическая проводимость воздуха, обусловленная отрицательными аэроионами.
Удельная полярная электрическая проводимость воздуха - это удельная электрическая проводимость воздуха, обусловленная аэроионами одной из полярностей.
2.2 В настоящих методических указаниях приняты следующие обозначения.
- вертикальная составляющая градиента потенциала электрического поля атмосферы (далее величина ).
- вертикальная составляющая градиента потенциала электрического поля атмосферы, измеренная на открытой площадке (далее величина ).L+ - удельная положительная электрическая проводимость воздуха (далее величина L+).
L- - удельная отрицательная электрическая проводимость воздуха (далее величина L-).
Lp - удельная полярная электрическая проводимость воздуха (далее величина Lp).
R - редукционный множитель.
2.3 В настоящих методических указаниях приняты следующие сокращения.
ГГО - Главная геофизическая обсерватория им. А.И. Воейкова.
НИЦ ДЗА - Научно-исследовательский центр дистанционного зондирования атмосферы.
АЭ - атмосферное электричество.
ИП - измерительные преобразователи.
СЦД АЭ - Специализированный центр данных по атмосферному электричеству филиала ГГО - НИЦ ДЗА,
СНО - сетевая наблюдательная организация.
ЦГМС - территориальный центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
УГМС - межрегиональное территориальное управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды.
СИ - средство измерений.
ЦВ - цифровой вольтметр.
ИН - источник напряжения постоянного тока.
ИС - измерительная система.
АЦП - аналого-цифровой преобразователь.
МСВ - международное скоординированное время.
КУД - контрольное устройство датчика.
ГЛИН - генератор линейно изменяющегося напряжения.
3 Общие положения
3.1 Наблюдения за АЭ проводит персонал СНО, из состава которой выделяют ответственного за наблюдения.
Персонал обеспечивает измерение величин
, L+ и L- и эпизодические измерения , производит регулярный технический осмотр измерительных преобразователей (ИП), средств измерений (СИ) и измерительных принадлежностей и их техническое обслуживание согласно эксплуатационной документации на ИП и СИ, а также проводит измерительный контроль и обработку результатов измерений.Подготовку результатов измерений для централизованной обработки в СЦД АЭ филиала ГГО - НИЦ ДЗА и представление данных измерений и сопутствующей метеорологической информации в филиал ГГО - НИЦ ДЗА производит СНО или территориальный центр по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (ЦГМС) по решению межрегионального территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС).
3.2 Измерение величин
, L+ и L- производят непрерывно с помощью стационарно установленных ИП и СИ.3.3 Измерение величины
производят 1 раз в квартал (в зимнее, весеннее, летнее и осеннее время) на специально выбранной открытой площадке в пределах охранной зоны СНО с помощью переносных СИ.4 Стационарные измерения величин атмосферного электричества
4.1 Средства измерительной техники
4.1.1 Для проведения измерений величин АЭ используют:
- ИП величин АЭ в напряжение постоянного тока;
- регистратор напряжения на выходах ИП;
- устройство согласования выходных цепей ИП и входной цепи регистратора;
- СИ напряжения на выходах ИП;
- источник напряжения постоянного тока (далее ИН) для питания калибраторов ИП;
- вспомогательные СИ;
- измерительные принадлежности.
4.1.2 В качестве ИП величин АЭ в напряжение постоянного тока используют:
- ИП градиента потенциала электрического поля атмосферы в напряжение постоянного тока "Поле-2" (далее преобразователь "Поле-2");
- ИП полярных электрических проводимостей воздуха в напряжение постоянного тока "Электропроводность-2" (далее преобразователь "Электропроводность-2").
Преобразователи "Поле-2" и "Электропроводность-2" являются нестандартизованными техническими средствами с нормативными метрологическими характеристиками.
В состав преобразователей "Поле-2" и "Электропроводность-2" входят выносные первичные преобразователи (далее датчики).
Преобразователь "Поле-2" имеет 2 измерительных канала: первый для измерения
в диапазоне от минус 500 до 500 В/м, второй для измерения в диапазоне от минус 5000 до 5000 В/м.Преобразователь "Электропроводность-2" имеет 2 измерительных канала: первый для измерения величины L+, второй для измерения величины L-.
4.1.3 В качестве регистратора напряжения на выходах преобразователей "Поле-2" и "Электропроводность-2" используют потенциометр автоматический КСП-4, модификация 440.80.044, шкала от минус 10 до 10 мВ.
4.1.4 В качестве устройства согласования выходных цепей преобразователей "Поле-2" и "Электропроводность-2" и входной цепи потенциометра КСП-4 используют делитель напряжения по А.5.
4.1.5 В качестве СИ напряжения постоянного тока на выходах преобразователей "Поле-2" и "Электропроводность-2" используют цифровой вольтметр (ЦВ), в качестве ИН используют источник стабилизированного напряжения постоянного тока Б5-32.
4.1.6 Преобразователи, регистратор, устройство согласования, ЦВ и ИН по 4.1.2-4.1.5 объединены в измерительную систему (ИС), общая схема которой представлена на рис. 1.
1 - датчик преобразователя "Поле-2"; 2 - центральный блок преобразователя "Поле-2";
3 - датчик преобразователя "Электропроводность-2"; 4 - центральный блок преобразователя "Электропроводность-2"; 5 - ИН Б5-32; 6 - ЦВ Щ1413; 7 - делитель напряжения;
8 - потенциометр КСП-4
Рисунок 1 - Общая схема ИС
4.1.7 Вспомогательными СИ являются секундомер "Агат" и анемометр ручной АСО-3.
4.1.8 К измерительным принадлежностям относятся: палетка для обработки записей напряжения на выходах преобразователей "Поле-2" и "Электропроводность-2" (далее палетка) и устройства для установки ИП.
4.1.9 Допускается замена потенциометра КСП-4 и делителя напряжения по А.5 на ПЭВМ IBM PC AT 486/66/256/8/630 со встроенным аналого-цифровым преобразователем (АЦП) - платой L154 ДЛИЖ.411618.003.