Назначение
Анализаторы масел модификаций Calisto, Calisto 2 предназначены для непрерывного автоматического измерения содержания газов (водород, монооксид углерода) и воды в газовой фазе, создаваемой трансформаторным маслом.
Описание
Принцип действия анализатора при измерении водорода и монооксида углерода - термокондуктометрический, при измерении содержания воды - емкостной.
Конструктивно анализатор состоит из измерительного блока, микропроцессорного блока управления с платой интерфейса, системы кондиционирования воздуха внутри корпуса, расположенных в едином корпусе из нержавеющей стали с крышкой, запираемой на замок (рисунок 1). На передней панели, являющейся крышкой, расположены: вакуумный флуоресцентный дисплей и клавиши управления анализатором. На нижней панели анализатора расположены штуцеры для подачи масла, порт отбора проб масла, разъёмы для электрических соединений, вентилятор, а также вход и выход для охлаждающего воздуха.
Анализаторы предназначены для работы в невзрывоопасных зонах помещений и наружных установок. Анализатор устанавливается стационарно на трансформатор или на монтажную опору. Масло из трансформатора поступает в прибор при помощи встроенного поршневого насоса, обеспечивающего объёмный расход 10 - 60 см3/мин, контролируемый по встроенному индикатору.
Измерительный блок состоит из пробоотборного устройства и измерительной камеры. Содержащиеся в масле газы выделяются при заданной температуре в пробоотборном устройстве и поступают в измерительную камеру, где периодически проводятся текущие измерения водорода (Calisto, Calisto 2) и монооксида углерода (Calisto 2).
В измерительной камере расположены датчики теплопроводности (термокондуктометрические датчики), включенные по мостовой схеме. На два датчика подается измеряемый газ, на другие два - эталонный газ. Результирующий ток, протекающий в диагонали моста, пропорционален концентрации измеряемого газа.
Для получения наиболее оптимальных температурных условий диффузии газов из масла, в анализаторе осуществляется необходимая термокомпенсация за счет теплообмена с окружающей средой и при помощи подогрева термоэлектрическими элементами. Наружный вентилятор производит общее охлаждение прибора; вентилятор, расположенный внутри корпуса, обеспечивает охлаждение элементов электронной платы микропроцессорного блока управления и измерительной камеры.
Измерение содержания воды в масле (относительной влажности) производится при помощи емкостного тонкопленочного сенсора, отделенного от масла мембраной; в качестве сенсора температуры применен платиновый термопреобразователь сопротивления (датчик Calisto Expert).
Микропроцессорный блок управления с платой интерфейса предназначен для управления работой всего анализатора, а также передачи выходной информации во внешние системы контроля. Информация о содержании водорода, монооксида углерода, воды, температуре высвечивается на флуоресцентном дисплее на передней панели с периодичностью смены показаний каждые 5 секунд. Длительность цикла измерений водорода и монооксида углерода составляет 3 часа. Прибор имеет 3 независимых аналоговых выхода 4 - 20 мА, цифровой выход RS232 и RS485 для вывода результатов измерений, кода состояния и другой информа-
ции. Интерфейс может быть использован либо для подключения к удаленному ПК для работы с ПО Calisto Access, либо для передачи данных по протоколу обмена Modbus RTU в том числе для непрерывной регистрации результатов измерений и мониторинга состояния.
Анализатор содержит также 5 релейных выходов и может работать в режиме сигнализатора с программной установкой пороговых значений содержания водорода, оксида углерода (только для Calisto 2) и воды.
Рисунок 1
Программное обеспечение
Анализаторы имеют программное обеспечение:
1) встроенное (программа Main, записанная в ППЗУ микроконтроллера анализатора);
2) автономное - программа Calisto Access для установки на персональный компьютер под управлением операционной системы Microsoft Windows.
Встроенное программное обеспечение разработано изготовителем анализатора для решения задач измерения содержания газов (водород, монооксид углерода) и воды в масле трансформаторов.
Автономное программное обеспечение Calisto Access предназначено для:
- просмотра результатов измерений в реальном времени на дисплее персонального компьютера, а также сохраненных в постоянном запоминающем устройстве данных анализатора;
- удаленного доступа к меню настройки анализатора;
- изменения настроечных параметров анализатора;
- хранения и передачи данных.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| Наименование встроенного ПО: Main | calf.hex | 2.71 | 0BBB7AE2 | CRC32 |
| Наименование автономного ПО: Calisto Access | CalistoAccess2.62.exe | 2.62 | C3432948 | CRC32 |
Влияние программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик.
Защита программного обеспечения от преднамеренных и непреднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Диапазоны измерений и погрешность измерений приведены в таблице 2.
Таблица 2.
| Наименование характеристики | Значение | Пределы допускаемой погрешности |
| Приведенная, % | Относительная, % |
| 1. Диапазон измерений объемной -1 доли водорода, млн | от 1 до 50000 | ± 5 (от 1 до 100) | ± 5 (св. 100 до 50000 вкл.) |
| 2. Диапазон измерений объемной -1 доли монооксида углерода, млн | от 1 до 100000 | ± 15 (от 1 до 200) | ± 15 (св. 200 до 100000 вкл.) |
| 3. Диапазон измерений относительной влажности, % | от 0 до 100 | ± 3 % абсолютная | - |
Предел допускаемого времени установления показаний при определении:
| - содержания водорода и монооксида углерода, ч - относительной влажности, с Г абаритные размеры, (высота х ширина х длина), мм, не более Масса, кг, не более Потребляемая мощность, Вт, не более Напряжение питания переменного тока частотой 50 - 60 Гц, В Степень защиты от внешних воздействий по ГОСТ 14254-96 Срок службы, лет Средняя наработка на отказ, ч У словия эксплуатации: | 3 5 483 х 381 х 325 22,7 320 от 100 до 240 IP56 15 25000 |
| - диапазон температуры окружающего воздуха, °C - диапазон атмосферного давления, кПа - диапазон относительной влажности, % при t = 25 °C Параметры пробы на входе: | от - 60 до 55 84 - 106,7 0 - 100 |
| - диапазон рабочей температуры масла, °C - давление масла, кПа - расход, см3/мин | от - 60 до 120 от 0 до 275,8 от 10 до 60 |
Нормирование метрологических характеристик проведено с учетом того, что встроенное программное обеспечение анализатора является его неотъемлемой частью.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации и на корпус анализатора в виде наклейки.
Комплектность
Комплект поставки определяется заказом и отражается в спецификации.
Основной комплект включает:
| Наименование | Количество |
| 1. Анализатор Calisto / Calisto 2 | 1 |
| 2. Комплект эксплуатационных документов | 1 |
| 3. Методика поверки | 1 |
| 4. Кабель USB | 1 |
| 5. Диск с программным обеспечением Calisto Access | 1 |
| 6. Трубка для быстрого отбора проб масла | 1 |
| 7. Виброгасители из нержавеющей стали | 4 |
| 8. Медная трубка - наружный диаметр 3/8 " длиной 7,6 м | 2 |
| 9. Термический плавкий предохранитель | 1 |
| 10. Латунный коленный патрубок - NTP (M) к трубке 3/8 " | 2 |
| 11. Латунная обжимная муфта - к трубке 3/8 дюйма | 4 |
| 12. Упаковочный ящик | 1 |
| 13. Датчик температуры масла Calisto Expert (опция) | 1 |
Поверка
осуществляется по документу «Анализаторы масел модификаций Calisto, Calisto 2. Методика поверки № МП-242-1241-2011», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» в декабре 2011 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы газовых смесей состава водород - азот (номера по реестру ГС №№ 3908-87, 3916-87, 3921-87), монооксид углерода - азот (№№3807-87, 3831-87) в баллонах под давлением, выпускаемые по ТУ 6-16-2956-92;
- генератор газовых смесей ГГС-03-03 по ШДЕК.418313.001ТУ;
- эталонный генератор влажности "Родник-2" по 5К2.844.067ТУ.
Сведения о методах измерений
Методика измерений приведена в документе «Анализаторы масел модификаций Calisto, Calisto 2. Руководство по эксплуатации», раздел 3 и 4.
Нормативные документы
1. ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
2. Техническая документация фирмы «Morgan Schaffer Inc.», Канада.
Рекомендации к применению
при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.
