Назначение
Анализаторы растворенного водорода МАРК-501 (в дальнейшем - анализаторы) предназначены для измерения массовой концентрации растворенного в воде водорода и процентного содержания водорода в газовой среде, а также температуры анализируемой среды.
Область применения - контроль содержания малых концентраций водорода на объектах теплоэнергетики, а также в других областях промышленности, где требуется контроль содержания водорода в жидкостях и газах.
Описание
В состав анализатора входят:
- блок преобразовательный (БП);
- датчик водородный ДВ-501 с соединительным кабелем длиной 2 м.
Анализатор растворенного водорода МАРК-501 представляет собой малогабаритный микропроцессорный прибор, предназначенный для измерения массовой концентрации растворенного в воде водорода и процентного содержания водорода в газовой среде, а также температуры анализируемой среды.
Измеренные значения концентрации водорода с индикацией в мкг/дм3, в % об. или температуры с индикацией в градусах Цельсия (в зависимости от режима измерения) выводятся на отсчетное устройство - цифровой жидкокристаллический индикатор (в дальнейшем - индикатор).
Для измерения содержания водорода в анализаторе используется амперометрический датчик, работающий по принципу полярографической ячейки закрытого типа.
Электроды погружены в раствор электролита, который отделен от контролируемой среды мембраной, проницаемой для водорода, но непроницаемой для жидкости и паров воды. Водород из анализируемой среды диффундирует через мембрану в тонкий слой электролита между анодом и мембраной и вступает в электрохимическую реакцию на поверхности анода, который поляризуется внешним напряжением, приложенным между электродами. При этом в датчике вырабатывается сигнал постоянного тока, который при фиксированной температуре пропорционален концентрации растворенного водорода в контролируемой среде.
Чувствительность датчика водорода (коэффициент пропорциональности) возрастает с повышением температуры контролируемой среды. Для компенсации этой зависимости в анализаторе применяется автоматическая температурная коррекция с использованием термодатчика, размещенного в одном корпусе с датчиком водорода.
Выходной сигнал датчика водорода поступает на усилитель блока преобразовательного, а с выхода усилителя - на аналого-цифровой преобразователь (АЦП).
АЦП преобразует сигналы с датчиков водорода и температуры в коды, поступающие на микроконтроллер.
Микроконтроллер производит обработку полученных кодов и выводит информацию на жидкокристаллический индикатор.
Градуировка анализатора - полуавтоматическая, по двум точкам:
- по безводородной («нулевой») среде;
- по эталонной водородной среде 100 % влажности с учетом атмосферного давления в момент градуировки.
Для автоматического учета атмосферного давления при градуировке анализатора по атмосферному воздуху используется встроенный датчик давления.
Технические характеристики
Диапазон измерения анализатора:
— при измерении массовой концентрации водорода, мкг/дм3...............от 0 до 2000;
- при измерении объемной доли . ., % об..................от 0 до 100.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности анализатора при температуре анализируемой среды (20,0 ± 0,2) °C, при температуре окружающего воздуха (20 ± 5) °C:
- при измерении массовой концентрации, мкг/дм3...............................±(1,0 + 0,0356);
- при измерении объемной доли : , % об..........................± (0,06 + 0,035А).
г де С - здесь и далее по тексту - измеряемое значение массовой концентрации водорода в анализируемой водной среде, мкг/дм3;
А - измеряемое значение объемной доли : водорода в анализируемой га
зовой среде при влажности 100 %, % об.
Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности анализатора, обусловленной изменением температуры анализируемой среды, на каждые ± 5 °C от нормальной (20,0 ± 0,2) °C в пределах всего рабочего диапазона температур от плюс 5 до плюс 50 °C:
— при измерении массовой концентрации, мкг/дм3.............................± (0,3 + 0,0136);
— при измерении объемной доли ., % об.........................± (0,02 + 0,01 ЗА).
Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности анализатора, обусловленной изменением температуры окружающего воздуха, на каждые ± 10 °C от нормальной (20 ± 5) °C в пределах всего рабочего диапазона от плюс 5 до плюс 50 °C:
— при измерении массовой концентрации, мкг/дм3................................± 0,0075С;
— при измерении объемной доли , % об..................................± 0,0075Л.
Диапазон измерения температуры анализируемой среды, °C..............от 0 до плюс 50.
Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности анализатора при измерении температуры анализируемой среды при температуре окружающего воздуха (20 ± 5) °C, °C................................... ±0,3.
Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности анализатора при измерении температуры анализируемой среды, обусловленной изменением температуры окружающего воздуха, на каждые ± 10 °C от нормальной (20 ± 5) °C в пределах всего рабочего диапазона от плюс 1 до плюс 50 °C, °C...............................................................± 0,2.
Предел допускаемого значения времени установления показаний при измерении массовой концентрации или объемной доли : водорода toy, мин.............................5.
Предел допускаемого значения времени установления показаний анализатора при измерении массовой концентрации или объемной доли : водорода ty, мин.................40.
Предел допускаемого значения времени установления показаний при измерении температуры анализируемой водной среды to,9, мин.....................................................................7.
Предел допускаемого значения времени установления показаний при измерении температуры анализируемой водной среды ty, мин.........................................................20.
Нестабильность показаний анализатора за время 8 ч, не более: — при измерении массовой концентрации, мкг/дм3......................................± 0,0175С;
— при измерении объемной доли . , % об...................................± 0,0175 А.
Электрическое питание анализатора осуществляется от автономного источника постоянного тока напряжением от 2,4 до 3,4 В (два щелочных гальванических элемента типа АА).
Потребляемая мощность анализатора (при номинальном значении напряжения питания 3,0 В), мВт, не более....................................................................................10.
По устойчивости к климатическим воздействиям группа исполнения анализатора по ГОСТ Р 52931-2008-В4.
По устойчивости к механическим воздействиям исполнение анализатора по ГОСТ Р 52931-2008-L1.
Габаритные размеры и масса узлов анализаторов соответствуют значениям, приведенным в таблице 1.1.
| Обозначение исполнения анализатора | Наименование и обозначение исполнений узлов | Габаритные размеры, мм, не более | Масса, кг, не более |
| МАРК-501 | Блок преобразовательный ВР53.01.000 | 84 х 160 х 38 | 0,30 |
| Датчик водородный ДВ-501 (без кабеля) ВР53.02.000 | 030 х 135 | 0,10 |
Средняя наработка на отказ, ч, не менее....................................................... 20000.
Среднее время восстановления работоспособности, ч, не более...........................2.
Средний срок службы анализаторов, лет, не менее..........................................10.
Средняя наработка на отказ, ч, не менее....................................................... 20000.
Среднее время восстановления работоспособности, ч, не более...........................2.
Средний срок службы анализаторов, лет, не менее..........................................10.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на специальную табличку на задней панели прибора методом наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплект поставки соответствует таблице.
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Анализатор растворенного водорода МАРК-501 (с датчиком водородным ДВ-501, длина кабеля -2 м) | ВР53.00.000 | 1 |
| Комплект запасных частей: - запасные части датчика; - комплект инструмента и принадлежностей. | ВР53.04.000 ВР50.02.450 ВР53.О5.ООО | 1 |
| Руководство по эксплуатации | ВР53.00.000РЭ | 1 |
Поверка
Поверка анализатора растворенного водорода МАРК-501 производится в соответствии с документом «Анализатор растворенного водорода МАРК-501. Методика поверки», приведенным в Руководстве по эксплуатации ВР53.00.000РЭ и согласованным с руководителем ГЦИ СИ ФГУ «Нижегородский ЦСМ» в августе 2009 г.
Перечень основных средств, необходимых для поверки:
- водородно-азотные поверочные газовые смеси ТУ 6-16-2956-2001 (ПГС):
ГСО 3929-87 от 10 до 19 % об.;
ГСО 3936-87 от 58,0 до 68,8 % об.;
ГСО 3941-87 от 97,0 до 99,0 % об.;
- мультиметр цифровой АРРА-305;
- секундомер механический СОСпр-2б-2-000 ТУ 25-1894.003-90;
- барометр-анероид БАММ-1 ТУ-25-04-15-13-79;
- гигрометр психометрический типа ВИТ-1;
- воздушный ротаметр РМ-Д 0,0631 УЗ ГОСТ 13045-81;
- термостат жидкостный ТЖ-ТС-01/26;
- лабораторный электронный термометр ЛТ-300;
- трубка ПВХ СТ-18; 0внутр. 16x2 L=60 мм ТУ 2247-465-00208947-2006;
- стакан цилиндрический СЦ-1 ГОСТ 23932-79Е;
- вода дистиллированная ГОСТ 6709-72.
Межповерочный интервал 1 год.
Нормативные документы
ГОСТ 22729-84 «Анализаторы жидкостей ГСП. Общие технические условия». Технические условия ТУ 4215-031-39232196-2009.
Заключение
Тип «Анализаторы растворенного водорода МАРК-501» утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации.
