Назначение
Анализаторы кислорода оптические Окси-ОМА (далее - анализаторы) предназначены для измерений молярной доли кислорода в природном газе, инертных газах, водороде и газообразном пропане.
Описание
Принцип действия - люминесцентный. Метод основан на тушении кислородом фотолюминесценции молекул органических красителей.
Анализаторы представляют собой стационарные одноканальные приборы непрерывного действия.
Анализаторы выполнены во взрывозащищённом исполнении и могут размещаться во взрывоопасных зонах. Конструктивно анализатор состоит из электронно-вычислительного модуля с постоянно подключенным к нему измерительным модулем.
Электронно-вычислительный модуль представляет собой взрывонепроницаемую оболочку, внутри которой размещены: блок электропитания, блок вычисления и управления (БВУ), электронно-оптический блок датчика кислорода, два барьера искробезопасности и устройство отображения. Передняя панель электронно-вычислительного модуля представляет собой съемную крышку оболочки, на которой расположено смотровое окно устройства отображения. На нижней стенке взрывонепроницаемой оболочки могут быть установлены от четырех до семи вводов кабельных и до трех заглушек.
Измерительный модуль анализатора представляет собой единую конструкцию, которая состоит из газового тракта, выполненного из нержавеющей стали, и встроенных в него датчиков температуры и давления и чувствительного элемента кислорода. Чувствительный элемент соединен защищенной оптической линией с электронно-вычислительным модулем. Датчики температуры и давления используются для введения поправки в результат измерений от температуры и давления анализируемой газовой среды. Показания датчиков температуры и давления являются индикаторными.
Измерительная информация от чувствительного элемента, датчиков температуры и давления поступает на БВУ. БВУ обрабатывает сигналы и выводит результат измерений на устройство отображения и на интерфейсы связи. Электрическое питание осуществляется от источников постоянного или переменного тока.
Анализаторы выпускаются в двух исполнениях - Окси-ОМА исп. 1 и Окси-ОМА исп. 2, различающихся диапазоном измерений.
Общий вид анализаторов представлен на рисунке 1.
Конструкцией анализаторов предусмотрена пломбировка корпуса от несанкционированного доступа путем нанесения самоклеящейся номерной пломбы -наклейки, либо оттиском пломбира стопорного винта. Место пломбировки корпуса анализатора указано на рисунке 1.
Заводской номер наносится печатным способом в цифровом формате на маркировочную табличку, расположенную на крышке электронно-вычислительного модуля. Общий вид таблички, наносимой на корпус анализатора, приведен на рисунке 2.
Нанесение знака поверки на средство измерений не предусмотрено.
Место пломбирования
Рисунок 1 - Общий вид анализатора
Рисунок 2 - Общий вид маркировочной таблички
Программное обеспечение
Анализаторы имеют программное обеспечение (ПО). ПО осуществляет следующие функции:
- обработка измерительной информации от чувствительного элемента, датчиков температуры и давления;
- расчет значений молярной доли кислорода по данным от чувствительного элемента, датчиков температуры и давления;
- формирование аналогового и цифрового выходных сигналов;
- идентификация ПО;
- передача сервисной и статусной информации о состоянии результатов измерений по протоколу RS 485 и Ethernet;
- контроль целостности программных кодов ПО, настроечных и калибровочных констант.
Влияние ПО анализаторов учтено при нормировании метрологических характеристик.
Анализаторы имеют защиту ПО от преднамеренных или непреднамеренных изменений. Уровень защиты - «средний» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные ПО анализаторов приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные ПО_______________________________________
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | Окси-ОМА |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 0.х.у1) |
| 1) Номер версии записывается в виде O.x.y, где «0» указывает на метрологически значимую (неизменяемую) часть ПО, а «x, у» (арабские цифры от 0 до 9) описывают модификации ПО, которые не влияют на метрологические характеристики средства измерений (интерфейс, устранение незначительных программных ошибок и т.п.). |
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики
| Определяемый компонент (измерительный канал) | Исполнение1) | Диапазон измерений молярной доли, млн-1 | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, (А), млн-1 |
| Кислород (О2) | Окси-ОМА исп. 1 | от 0 до 10 включ. св. 10 до 500 | ±0,8 ±(0,4+0МСвх)2) |
| Окси-ОМА исп. 2 | от 50 до 10000 | ±(7,5+0,03^Свх)2) |
| Нормальные условия измерений: - диапазон температуры окружающего воздуха: от +15 °C до +25 °C; - относительная влажность до 80 % при температуре +25 °C; - диапазон атмосферного давления: от 98,0 до 104,6 кПа |
| 1) Диапазон измерений соответствует исполнению анализатора, определяется при заказе анализатора, устанавливается производителем и не может быть изменен пользователем в процессе эксплуатации. 2) Свх - молярная доля определяемого компонента на входе анализатора, млн-1. |
Таблица 3 - Прочие метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Предел допускаемой вариации показаний, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | 0,5 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды от значения, при котором определялась основная погрешность, в пределах условий эксплуатации на каждые 10 °С, в долях от пределов допускаемой основной погрешности. | ±0,5 |
| Пределы допускаемого изменения показаний за 24 часа непрерывной работы, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±0,2 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения относительной влажности окружающей среды от значения, при котором определялась основная погрешность, в долях от пределов допускаемой основной погрешности | ±0,5 |
| Время прогрева анализатора, мин, не более | 15 |
| Время установления показаний То,9, с, не более | 120 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания переменным током частотой (50±1) Гц, В | 230±23 |
| Потребляемая электрическая мощность, Вт, не более | 100 |
| Маркировка взрывозащиты 1) | 1Ex d op pr [ia Ga] ПВ+Н2 T4 Gb X |
| Степень защиты от внешних воздействий 2) | IP65 |
| Выходные интерфейсы | от 4 до 20 мА, RS 485, Ethernet |
| Условия эксплуатации анализаторов: - диапазон температуры окружающей среды, оС - диапазон относительной влажности окружающей среды, без конденсации влаги (без прямого попадания атмосферных осадков) % - диапазон атмосферного давления, кПа | от -20 до +50 от 0 до 95 от 87,0 до 106,7 |
| Параметры анализируемой газовой среды на входе анализатора: - диапазон температуры анализируемой газовой среды, оС - диапазон абсолютного давления, кПа - диапазон объемного расхода, дм3/мин | от -20 до +50 от 80 до 200 от 0,1 до 4,0 |
| Габаритные размеры, мм, не более: Электронно - вычислительный модуль: - длина - ширина - высота Измерительный модуль: - длина - ширина - высота | 360 470 515 150 350 200 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Масса, кг, не более: - Электронно - вычислительный модуль - Измерительный модуль | 32 3 |
| 1)1 По ГОСТ 31610.0-2014 (IEC 60079-0:2011). 2) По ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529:2013). |
Таблица 5 - Показатели надежности
| Наименование характеристики | Значение |
| Средний срок службы, лет | 12 |
| Среднее время наработки до отказа, ч, не менее | 40000 |
Знак утверждения типа
наносится печатным способом на титульный лист руководства по эксплуатации и паспорта и на маркировочную табличку, расположенную на крышке электронно-вычислительного модуля.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность анализаторов
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Анализатор кислорода оптический | Окси-ОМА | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | СНАГ.413324.002 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт | СНАГ.413324.002 ПС | 1 экз. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе 2 «Использование по назначению» документа СНАГ.413324.002 РЭ «Анализатор кислорода оптический «Окси-ОМА». Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 декабря 2020 г. № 2315 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах»;
ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия;
СНАГ.413324.002 ТУ Анализатор кислорода оптический «Окси-ОМА». Технические условия.
