Назначение
Блоки датчиков оптические ФСТ-03В1 О предназначены для непрерывного автоматического измерения содержания метана (CH4), диоксида углерода (CO2), довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров (по пропану C3H8), и передачи измеренного значения содержания, сигналов превышения порогов и ошибок по интерфейсу типа А и (или) по аналоговому интерфейсу (4-20) мА.
Описание
Принцип действия блоков датчиков оптических ФСТ-03В1 О (далее - блоки датчиков) оптический инфракрасный, основанный на поглощении инфракрасного излучения молекулами определяемого компонента.
Способ отбора пробы - диффузионный.
Блоки датчиков являются стационарными автоматическими одноканальными приборами непрерывного действия.
Конструктивно корпус блока датчика выполнен из угленаполненного полиамида и имеет цилиндрическую форму; в корпусе размещены электронные модули: плата обработки, сенсор и модуль питания. Сверху блока датчика расположен разъем для подключения к устройству отображения концентрации по интерфейсу типа А, либо подключение питания блока датчика и аналогового интерфейса (4-20) мА. Снизу блока датчика расположена решетка, через которую газовая проба попадает на газочувствительный сенсор. В блоках датчиках для тяжелых условий эксплуатации газочувствительный сенсор расположен в микрокамере с подогревом.
Варианты исполнения блоков датчиков закодированы характеристическими цифрами в наименовании вида ФСТ-03В1 О yz XX, где:
- характеристическая цифра (y) обозначает конструктивные особенности блока датчиков:
0 исполнение для помещений: IP54, группа исполнения С4 по ГОСТ Р 52931-2008 (УХЛ 2 по ГОСТ 15150)
1 исполнение для тяжелых условий эксплуатации: IP 67, группа исполнения Д3 по ГОСТ Р 52931-2008 (УХЛ 1 по ГОСТ 15150);
- характеристическая цифра (z) обозначает интерфейсы блока датчиков:
0 только базовый А-интерфейс для связи с устройством отображения концентрации
(УОК)
1 дополнительно наличие интерфейса (4-20) мА.
- XX - обозначение определяемого компонента (CH4, CO2, Ex)
Блоки датчика обеспечивают выполнение следующих функций:
- измерение содержания определяемого компонента;
- контроль превышения установленных порогов сигнализации;
- передачу результатов измерения содержания, сигналов превышения порогов и ошибок по интерфейсу типа А;
- хранение градуировочных коэффициентов и значений порогов сигнализации;
- имитацию изменения содержания определяемого компонента и возникновения ошибок в тест-режиме.
Общий вид датчиков и места пломбировки от несанкционированного доступа приведены на рисунке 1.
Место нанесения знака поверки
а) БД ФСТ-03В1 О.01 б) БД ФСТ-03В1 О.ц
Рисунок 1 - Общий вид блоков датчиков (места пломбировки от несанкционированного доступа расположены под верхней крышкой и обозначены стрелками)
Программное обеспечение
Блоки датчика имеют встроенное программное обеспечение, разработанное изготовителем специально для решения задачи непрерывного автоматического измерения содержания метана, диоксида углерода, довзрывоопасных концентраций горючих газов и паров (по пропану), и передачи измеренного значения содержания, сигналов превышения порогов и ошибок по интерфейсу типа А и (или) по аналоговому интерфейсу (4-20) мА
Встроенное ПО блоков датчика выполняет следующие функции:
- прием и обработку сигналов от первичного измерительного преобразователя;
- формирование сигналов превышения порогов сигнализации (только по интерфейсу типа А);
- диагностика состояния аппаратной части и формирование сигналов ошибок.
Встроенное ПО блоков датчиков реализует следующие расчетные алгоритмы:
- непрерывное сравнение текущих результатов измерений содержания определяемых компонентов с заданными (пороговыми) значениями и формирование соответствующих сигналов.
ПО блоков датчика идентифицируется посредством отображения номера версии ПО и цифрового идентификатора ПО на устройстве отображения концентрации (У ОК) в режиме прогрева БД.
Конструктивно блоки датчиков имеют полную защиту программного обеспечения от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную изготовителем на этапе производства блоков датчика путем установки системы защиты микроконтроллера от чтения и записи. Уровень защиты - «низкий» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные встроенного ПО приведены в таблице 1.
| Идентиф икационные данные (признаки) | Значение (в зависимости от исполнения) |
| ФСТ-03В1 O.yz СН4 | ФСТ-03В1 O.yz Ex | ФСТ-03В1 О^ CO2 |
| Микропроцессор тип 1 | Микропроцессор тип 2 | Микропроцессор тип 1 | Микропроцессор тип 2 | Микропроцессор тип 1 | Микропроцессор тип 2 |
| Идентиф икационное наименование ПО | BD_CH4op t v1 2.hex | BD_CH4op t v2 2.hex | BD EXopt v1 2.hex | BD EXopt v2 2.hex | BD_CO2op t v1 2.hex | BD_CO2op t v2 2.hex |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 1.2 | 2.2 | 1.2 | 2.2 | 1.2 | 2.2 |
| Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | 0xC0FF, алгоритм CRC-16 | 0x58FF, алгоритм CRC-16 | 0x8575, алгоритм CRC-16 | 0xDA76, алгоритм CRC-16 | 0x5A00, алгоритм CRC-16 | 0x82F7, алгоритм CRC-16 |
| Примечание - номер версии ПО должен быть не ниже указанного в таблице. Значения контрольных сумм приведены только для ПО версий, указанных в таблице. |
Технические характеристики
Таблица 2 - Основные метрологические характеристики блоков датчика
| Наименование определяемого компонента / вариант исполнения | Диапазон измерений (диапазон показаний) содержания определяемого компонента | Пределы допускаемой погрешности 2) в диапазоне температур от +20 до +25 °С | Номинальное время установления показаний T0,9, с, не более |
| абсолютной | относи тельной, % |
| Метан (СН4) / БД ФСТ-03В1 О^ | от 0 до 5,00 % об.д. (от 0 до 99,9 % об. д.) | ±0,1 % об.д. | ±5 | 40 |
| Метан (СН4) / БД ФСТ-03В1 О.^ | 70 |
| Диоксид углерода (СО2) / БД ФСТ-03В1 О^ | от 0 до 2,5 % об.д. (от 0 до 99,9 % об.д.) | ±0,1 об. д, % | ±5 | 90 |
| Диоксид углерода (СО2) / БД ФСТ-03В1 О.^ | 150 |
| Довзрывоопасные концентрации горючих газов и паров (Ех) 1) / БД ФСТ-03В1 О^ | от 0 до 99,9 % НКПР (от 0 до 999 % НКПР) | ±2,0 % НКПР | ±5 | 80 |
| Довзрывоопасные концентрации горючих газов и паров (Ех) 1) / БД ФСТ-03В1 О.^ | 120 |
| 1) Поверочный компонент пропан (C3H8). Значение НКПР в соответствии с ГОСТ IEC 60079-29-1-2013. 2) Выбирают большее значение. |
| Наименование определяемого компонента / вариант исполнения | Диапазон температур при эксплуатации, °С | Пределы допускаемой погрешности 2) в диапазонах температур эксплуатации |
| абсолютной | относительной,% |
| Метан (СН4) / БД ФСТ-03В1 О.02 | от -40 до +50 | в диапазонах от -10 до +20 °С и от +25до +40 °С |
| ±0,2 % об.д. | ±10 |
| в диапазонах от -40 до -10 °С и от +40 до +50 °С |
| ±0,4 об. д., % | ±20 |
| Метан (СН4) / БД ФСТ-03В1 О.12 | от -45 до +50 | в диапазонах от -10 до +20 °С и от +25до +40 °С |
| ±0,2 % об.д. | ±10 |
| в диапазонах от -45 до - | 0 °С и от +40 до +50 °С |
| ±0,4 об. д., % | ±20 |
| Диоксид углерода (СО2) / БД ФСТ-03В1 О.02 | от -10 до +40 | ±0,2 % об.д. | ±10 |
| Диоксид углерода (СО2) / БД ФСТ-03В1 О.12 | от -10 до +40 |
| Довзрывоопасные концентрации горючих газов и паров (Ех) 1) /БД ФСТ-03В1 О.02 | от -40 до +50 | в диапазонах от -10 до +20 °С и +25°С до +40 °С |
| ±5,0 % НКПР | ±10 |
| в диапазонах от -40 до -10 °С и от +40 до +50 °С |
| ±10,0 % НКПР | ±20 |
| Довзрывоопасные концентрации горючих газов и паров (Ех) 1) / БД ФСТ-03В1 О.12 | от -45 до +50 | в диапазонах от -10 до +20 °С и +25°С до +40 °С |
| ±5,0 % НКПР | ±10 |
| в диапазонах от -45 до -10 °С и от +40 до +50 °С |
| ±10,0 % НКПР | ±20 |
| 1) Поверочный компонент пропан (C3H8). Значение НКПР в соответствии с ГОСТ IEC 60079-29-1-2013. 2) Выбирают большее значение. |
Таблица 4 - Пороги срабатывания сигнализации
| Наименование определяемого компонента | Содержание определяемого компонента, соответствующее порогу срабатывания (заводская установка) | Диапазон установки порогов, содержание определяемого компонента 2) | Время срабатывания сигнализации |
| Порог 1 | Порог 2 |
| Метан (СН4) | 0,44 % об.д. (10 % НКПР) | 4,40 % об.д. (100 %НКПР) | от 0,01 до 5,00 % об.д. | Не более Т0,9, указанного в таблице 2 для соответствующего исполнения блоков датчика |
| Диоксид углерода (СО) | 0,50 % об.д. | 1,40 % об. д. | от 0,01 до 2,50 % об. д. |
| Довзрывоопасные концентрации горючих газов и паров (Ех) 1) | 10,0 % НКПР | 99,9 % НКПР | от 0,1 до 99,9 % НКПР |
| 1) Поверочный компонент пропан (C3H8). Значение НКПР в соответствии с ГОСТ IEC 60079-29-1-2013. 2) Предусмотрена возможность установки порогов сигнализации потребителем в диапазоне измерения блока датчика. Шаг задания порога срабатывания (дискретность): - по метану, диоксиду углерода 0,01 % об.д.; - по довзрывоопасным концентрациям горючих газов и паров 0,1 % НКПР. |
| Наименование характеристики | | Значение |
| Время установления рабочего режима, мин, не более: - Метан (СН4) | | 3 |
| - Диоксид углерода (СО2) | | 5 |
| - Довзрывоопасные концентрации горючих газов и паров (Ех) | 5 |
| Нормальные условия измерений: »-» 0/-ч - диапазон температуры окружающей среды, C: | | от +20 до +25 |
| - диапазон относительной влажности | окружающей | |
| среды, % | | до 95 |
| - диапазон атмосферного давления, кПа | | от 84,0 до 106,7 |
Таблица 6 - Основные технические характеристики блоков датчика
| Наименование характеристики | Значение |
| Напряжение питания постоянным током, В | от 6,5 до 13 |
| Потребляемая мощность, В-А, не более | 2,5 |
| Габаритные размеры, мм, не более: длина | 80 |
| ширина | 60 |
| высота | 60 |
| Масса, кг, не более | 0,3 |
| Средний срок службы, лет | 10 |
| Средняя наработка на отказ, ч | 30000 |
| Степень защиты корпуса по ГОСТ 14254-2015: - ФСТ-03В1 О.^ | IP 54 |
| - ФСТ-03В1 О.^ | IP 67 |
| Блоки датчиков выполнены во взрывозащищенном исполнении, соответствуют ГОСТ 31610.0-2014, ГОСТ 31610.11-2014, маркировка взрывозащиты | 1Ех ib IIB T6 Gb |
| Условия эксплуатации: - диапазон температуры окружающей среды, °С | согласно таблице 3 |
| - диапазон относительной влажности при температуре +35 oC, % | до 95 |
| - атмосферное давление, кПа | от 84,0 до 106,7 |
Знак утверждения типа
наносится типографским способом на титульный лист руководства по эксплуатации и на табличку на крышке корпуса блока датчика.
Комплектность
Таблица 7 - Комплекты поставки БД исполнения для помещений (IP 54)
| Наименование | Обозначение | Количество штук |
| ФСТ-03В1 О.00 CH4 (0) - оптический | АРТ232119 | 1 |
| ФСТ-03В1 О.01 CH4 (0) - оптический, интерфейс 4-20 мА | АРТ2321190 | 1 |
| ФСТ-03В1 О.00 CO2 (0) - оптический | АРТ232160 | 1 |
| ФСТ-03В1 О.01 CO2 (0) - оптический, интерфейс 4-20 мА | АРТ2321600 | 1 |
| ФСТ-03В1 О.00 Ex (0) - оптический | АРТ232120 | 1 |
| ФСТ-03В1 О.01 Ex (0) - оптический, интерфейс 4-20 мА | АРТ2321200 | 1 |
| Примечание - соединительные кабели «БПС - БД» в комплект поставки не входят. |
| Наименование | Обозначение | Количество штук |
| Розетка РУ07-04Т | - | 1 |
| Кронштейн с хомутом *, крепеж | ПР05-10.50.50.500 | 1 |
| Паспорт БД | 100162047.039 ПС | 1 |
| Блоки датчиков оптические ФСТ-03В1 О. Методика поверки | МРБ МП. 28412018 с изм. № 1 | 1 |
| Насадка | ПР12-12.20.003 | по заказу |
| Упаковка | - | по заказу |
| (УОК) Блок питания и сигнализации ФСТ-03В1 - U 230 В | - | по заказу |
| (УОК) Тестер А- интерфейса - U +5 В ±5 %; | - | по заказу |
| (УОК) Модуль калибровки - ие +5 В ±5 %. | - | по заказу |
| * Кронштейн по умолчанию для данного исполнения БД |
Таблица 9 - Комплекты поставки БД для тяжелых условий эксплуатации (IP 67)
| Наименование | Обозначение | Количество штук |
| ФСТ-03В1 О.10 CH4 (1) - оптический | АРТ232219 | 1 |
| ФСТ-03В1 О.11 CH4 (1) - оптический, интерфейс 4-20 мА | АРТ2322190 | 1 |
| ФСТ-03В1 О.10 CO2 (1) - оптический | АРТ232260 | 1 |
| ФСТ-03В1 О.11 CO2 (1) - оптический, интерфейс 4-20 мА | АРТ2322600 | 1 |
| ФСТ-03В1 О.10 Ех (1) - оптический | АРТ232220 | 1 |
| ФСТ-03В1 О.11 Ех (1) - оптический, интерфейс 4-20 мА | АРТ2322200 | 1 |
| Примечание - соединительные кабели «БПС - БД» в комплект поставки не входят. |
Таблица 10 - Аксессуары БД для тяжелых условий эксплуатации
| Наименование | Обозначение | Количество штук |
| розетка РУ07-04Т | - | 1 |
| Кронштейн с хомутом *, крепеж | ПР 17-10.01.000 | 1 |
| Паспорт БД | 100162047.039 ПС | 1 |
| Блоки датчиков оптические ФСТ-03В1 О. Методика поверки | МРБ МП. 2841-2018 с изм. № 1 | 1 |
| Козырек водоотводящий | ПР 17-10.02.000 | по заказу |
| Насадка | ПР12-12.20.003 | по заказу |
| Упаковка | - | по заказу |
| (УОК) Блок питания и сигнализации ФСТ-03В1 - U 230 В | - | по заказу |
| (УОК) Тестер А- интерфейса - U +5 В ±5 %; | - | по заказу |
| (УОК) Модуль калибровки - U +5 В ±5 %. | - | по заказу |
| * Кронштейн по умолчанию для данного исполнения БД |
Поверка
осуществляется по документу МРБ МП. 2841-2018 «Блоки датчиков оптические ФСТ-03В1 О. Методика поверки», утвержденному «БелГИМ» «01» декабря 2018 г. с изменением №1 от «01» августа 2019 г.
Основные средства поверки:
- стандартные образцы состава газовые смеси метан - воздух, метан - азот, пропан -азот, диоксид углерода - воздух в баллонах под давлением.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых блоков датчиков с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на корпус блоков датчиков, как указано на рисунке 1, или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 14 декабря 2018 № 2664 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах».
ТУ BY 100162047.039-2018 «Блоки датчиков оптические ФСТ-03В1 О. Технические условия»
76270-19: Методика поверки МРБМП.2841-2018Скачать7.9 Мб