Назначение
Анализаторы влажности 5100, 5100 HD предназначены для измерения объёмной доли паров воды в природном газе.
Описание
Принцип действия анализаторов влажности 5100 и 5100 HD (далее - анализаторы) основаны на спектрометрическом методе измерения объёмной доли паров воды, заключающемся в определении коэффициента пропускания лазерного излучения на выбранной длине волны 1854 нм, являющимся функцией объёмной доли паров воды.
Анализаторы включают в себя измерительный блок с оптической газовой ячейкой, преобразовательный блок, систему подготовки газовой пробы и блок подключения электрических и газовых коммуникаций . Анализаторы выпускаются в едином стальном корпусе настенного крепления, вертикального исполнения (5100), либо горизонтального (5100 HD). Измерительный блок анализаторов состоит из оптической газовой ячейки, источника лазерного излучения, оптической схемы, детектора, датчиков температуры и давления газовой пробы, нагревателя и штуцеров подвода и отвода газовой пробы. Оптическая газовая ячейка представляет собой трубу из нержавеющей стали с зеркалом, к ячейке подсоединены световоды. Газовая проба с заданным расходом прокачивается через оптическую газовую ячейку вследствие избыточного давления газа на входе анализатора. Лазерное излучение от источника, после отражения от поверхности зеркала в оптической газовой ячейке, фиксируется детектором. Коэффициент пропускания лазерного излучения на выбранной длине волны определяется с использованием оптической системы.
Система подготовки газовой пробы включает в себя сепаратор жидкости, фильтр, регулятор давления газовой пробы, измеритель расхода, штуцеры подвода и отвода газа.
Анализаторы могут поставляться во взрывозащищенном исполнении и иметь маркировку взрывозащиты 2ExdeIIB+H2T3 X или 2ExnAIIT3 X.
Рисунок 1. Анализатор влажности 5100
В анализаторах имеется дисплей для отображения измеряемой величины, единиц измерения, сообщений об ошибках, а также клавиши управления. Для обеспечения удаленного управления и программирования анализаторы могут подключаться к персональному компьютеру, к сети предприятия по протоколу Modbus или Ethernet. Программное обеспечение анализаторов обеспечивает вывод результатов измерений и программирования режимов работы в системах АСУ ТП.
Программное обеспечение анализаторов включает пересчет измеряемой величины концентрации паров воды в единицы температуры точки росы в соответствии с ГОСТ Р 53763 - 2009.
Рисунок 2. Анализатор влажности 5100 во взрывозащищённом исполнении
Рисунок 3. Анализатор влажности 5100 HD
Рисунок 4. Анализатор влажности 5100 HD во взрывозащищённом исполнении
Программное обеспечение
В анализаторах используется встроенное программное обеспечение, предназначенное для управления анализатором, сбора и обработки сигналов детектора, вывода результатов измерений на дисплей, передачи выходных сигналов в аналоговом и цифровом виде.
Версия встроенного программного обеспечения отображается на дисплее анализаторов при включении.
Влияние программного обеспечения на метрологические характеристики анализаторов учтено при нормировании метрологических характеристик. Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «С» по МИ 3286-2010.
Таблица 1. Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационное наименование программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| HC12 | 2.1.6 | B4E9681128483805B80042 9AFB53D695 | MD5 |
Технические характеристики
1. Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 2. Таблица 2
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Диапазон измерений объёмной доли паров воды | от 4 до 2500 млн-1 |
| Диапазон показаний объёмной доли паров воды | от 0 до 10000 млн-1 |
| Пределы допускаемой погрешности в диапазоне от 4 до 200 млн-1 в диапазоне свыше 200 до 2500 млн-1 | ±4 млн-1 (абс.) ±2 % (отн.) |
| Номинальный расход анализируемого газа | от 1 до 10 дм3/мин |
| Абсолютное давление анализируемого газа | от 70 до 170 кПа |
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, - диапазон относительной влажности при температуре 25 0С - высота над уровнем моря | от минус 20 до 50 0С от 0 до 90% от 0 до 2000 м |
| Выходные сигналы | 4-20 мА, RS232, RS485, Modbus RTU, Ethernet (IEE802.3) |
| Входные сигналы | 0-5 В или 0-20 мА, изолированный дискретный вход |
| Выходные реле | 4 контакта реле сигнализации (30 В •переменного тока, 60В постоянного тока, поддерживаемая нагрузка 100ВА) |
| Параметры электрического питания | от 108 до 264 В, 50/60Гц |
| Потребляемая мощность, не более 5100 5100 (взрывозащищённое исполнение) 5100 HD 5100 HD (взрывозащищённое исполнение) | 105 Вт 450 Вт 425 Вт 450 Вт |
| Габаритные размеры (длина х ширина х высота), не более: 5100 5100 (взрывозащищённое исполнение) 5100 HD 5100 HD (взрывозащищённое исполнение) | 868 х 434 х 212 мм 813 x 610 x 318 мм 674 x 830 x 305 мм 648 x 1143 x 436 мм |
| Масса, не более: 5100 5100 (взрывозащищённое исполнение) 5100 HD 5100 HD (взрывозащищённое исполнение) | 25 кг 68 кг 59 кг 114 кг |
| Среднее время наработки на отказ | 4800 ч |
| Срок службы | 8 лет |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится типографским способом на титульный лист Руководства по эксплуатации и на корпус анализатора в виде надписи на закрепленной на корпусе металлической или пластиковой пластине.
Комплектность
Комплект поставки определяется заказом и отражается в паспорте. Основной комплект поставки анализаторов приведен в таблице 3.
Таблица 3
| Наименование | Количество |
| Анализатор влажности в сборе с системой подготовки пробы | 1 шт. |
| Паспорт | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. |
| Методика поверки МП-242-1726-2014 | 1 экз. |
| Свидетельство о первичной поверке | 1 экз. |
Лист № 5
Всего листов 6
Дополнительно могут поставляться запасные части и расходные материалы в соответствии с руководством по эксплуатации:__________________________________________________
| Код заказа | Наименование |
| 06077JE | Гель для заполнения коннекторов световодов |
| 100-2045 | Плата микрокомпьютера |
| 15764JE | Фотодиод |
| 16051JE | Плоская GRIN линза |
| 16052JE | Отражающее зеркало |
| 16053JE | Делитель светового потока |
| 25759JE | Дисплей - клавиатура |
| 25789JE | Лазер 1854 NM |
| 39123JE | Мембранный фильтр |
| 39126JE | Комплект мембран для фильтра |
| 5100 OC4A | Нагреватель ячейки |
| 5100 OC4E | Регулятор обратного давления |
| 5100 OC4G | Пробоотборный зонд |
| 5100 OC4K | Комплект кольцевых прокладок для ячейки |
| 5100 OC4L | Нагреватель горизонтальной ячейки |
| 7000-163-TE | Комплект кольцевых прокладок для горизонтальной ячейки |
| 7000-286-SE | Ячейка в сборе |
Поверка
осуществляется по методике поверки МП-242-1726-2014 «Анализаторы влажности 5100, 5100 HD. Фирма «Ametek Process Instruments», США. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФГУП “ВНИИМ им. Д. И. Менделеева” «26» марта 2014 г.
Основные средства поверки:
генератор влажного газа Michell Instruments модификации DG-4, номер Госреестра 48434-11, диапазон воспроизведения температуры точки росы от минус 80 °С до 20 °С (соответствует диапазону объёмной доли паров воды от 0,54 млн-1 до 23632 млн-1), пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,2 °С (соответствует пределам допускаемой абсолютной погрешности от ±0,05 млн-1 до ±2,0 млн-1 в диапазоне от 4 до 200 млн-1 и ±1 % (отн.) в диапазоне свыше 200 до 2500 млн-1).
гигрометр точки росы Michell Instruments модификации S4000RS, номер Госреестра 31015-12, диапазон измерений температуры точки росы от минус 80 °С до 20 °С, пределы допускаемой абсолютной погрешности ±0,2 °С.
Сведения о методах измерений
Методики измерений приведены в руководствах по эксплуатации на анализаторы влажности 5100, 5100 HD.
Нормативные документы
1 ГОСТ 8.547-2009 "ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов".
2 Техническая документация изготовителя.
Рекомендации к применению
выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
