Датчики газов PI-700. Характеристики, описание, методика поверки.
Госреестр средств измерений РФ на основании сведений из ФГИС “АРШИН”

Датчики газов PI-700

Основные
Тип PI-700
Год регистрации 2008
Дата протокола Приказ 1106 п. 29 от 18.09.201304 от 28.03.08 п.27
Класс СИ 31.01
Номер сертификата 30987
Примечание 18.09.2013 продлен срок свидетельства
Срок действия сертификата 18.09.2018
Страна-производитель  США 
Технические условия на выпуск тех.документация фирмы
Тип сертификата (C - серия/E - партия) С

Назначение

Датчики газов PI-700 предназначены для автоматического непрерывного измерения объемной доли вредных газов в воздушной среде при условии ее загазованности источниками, выделяющими только один определяемый компонент.

Описание

Датчики газов PI-700 (далее - датчики) представляют собой стационарные приборы непрерывного действия.

Принцип измерений - фотоионизационный. При прохождении анализируемой среды через датчик молекулы органических и неорганических веществ ионизируются фотонами высокой энергии, образующиеся электроны и ионы собираются на электродах, к которым приложено напряжение. Ток ионизации, значение которого пропорционально содержанию молекул анализируемого вещества в воздухе, преобразуется в выходной сигнал.

Датчики газов PI-700 имеют специальную защиту от атмосферных воздействий, коррозии, вибрации.

Конструктивно датчики состоят их 4-х частей:

- модуль интеллектуального трансмиттера (ITM),

- модуль интеллектуальный подключаемый - газовый модуль ФИД,

- защитный модуль,

- адаптер защитного модуля

Модуль интеллектуального трансмиттера (ITM) включает в себя электронику и микропроцессор, размещенные во взрывозащищенном герметичном корпусе, маркировка взрывозащиты -1Exd[ib]ibIICT6.

На передней панели модуля расположены светодиодный четырехразрядный дисплей, магнитные программные переключатели, которые активируются при помощи специальных ручных магнитов.

К модулю ITM подключается газовый модуль ФИД, который может быть двух типов - для диапазона измерений до 10 млн-1 или более. Данный модуль обеспечивает автоматическое распознавание определяемого вещества, единиц измерений, диапазона измерений, калибровочных данных. Газовый модуль ФИД имеет разборную конструкцию, что позволяет проводить очистку и замену используемой лампы.

Датчик обеспечивает выходные сигналы:

- показания встроенного светодиодного дисплея;

- унифицированный аналоговый по току от 4 до 20 мА;

- цифровой выход интерфейс RS-485 протокол ModbusTM RTU.

Провода от модуля ITM выводятся в соединительную коробку Detcon взрывозащищенного исполнения, герметично накрученную на верхнюю часть датчика. На нижней части датчика имеется резьба для подсоединения калибровочного адаптера.

Доступ к меню настройки и обслуживания датчика осуществляется бесконтактно через корпус прибора (переключатели «PGM1» и «PGM2») с помощью магнитного ключа.

Режимы меню:

- режим нормального функционирования - на дисплей выводятся текущие значения, обозначение определяемого компонента и единицы измерений, сообщения о сбоях;

- режим корректировки нулевых показаний и чувствительности);

- режим программирования - обзор состояния датчика, установка диапазона измерений, определяемого компонента, установка газового фактора (фактор отклика) в зависимости от определяемого компонента, задание значения содержания градуировочного газа и т.д.

По защищенности от проникновения внешних твердых предметов и воды датчики соответствует степени защиты по ГОСТ 14254-96 не ниже IP65.

Внешний вид датчиков и место возможного пломбирования приведены на рисунках 1 и 2.

Место возможного пломбирования

Рисунок 2 - Общий вид датчика газов PI-700

Рисунок 1 - Общий вид датчика газов PI-700            без соединительной коробки

Программное обеспечение

Датчики имеют встроенное программное обеспечение, разработанное изготовителем специально для решения задач измерения объемной доли вредных веществ в воздухе.

Встроенное программное обеспечение обеспечивает следующие основные функции:

- обработку и передачу измерительной информации от первичного измерительного преобразователя;

- отображение результатов измерений на дисплее;

- формирование выходного аналогового сигнала (4 - 20) мА;

- формирование цифрового выходного сигнала (RS-485 протокол ModbusTM RTU)

- самодиагностику аппаратной части датчика;

- настройку нулевых показаний и чувствительности, а также изменение режимов работы датчика.

ПО датчика реализует следующие расчетные алгоритмы:

1) вычисление значений содержания определяемых компонентов по данным от первичного измерительного преобразователя;

2) вычисление значений выходного аналогового сигнала;

3) непрерывную самодиагностику аппаратной части датчика.

Программное обеспечение датчиков идентифицируется посредством отображения номера версии встроенного ПО на дисплее датчика при включении электрического питания.

Уровень защиты ПО в соответствии с Р 50.2.077-2014 - «средний».

Влияние встроенного программного обеспечения учтено при нормировании метрологических характеристик датчиков.

Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.

Таблица 1

Идентификационные данные (признаки)

Значение

Идентификационное наименование ПО

PI-700

Номер версии (идентификационный номер)* ПО

3.25N

Цифровой идентификатор ПО (алгоритм)

81A914D789B2EB997071A3404375261CC213D345

Алгоритм получения цифрового идентификатора

SHA-1

Примечание - *номер версии ПО должен быть не ниже указанной в таблице. Значение контрольных сумм, указанные в таблице, относятся только к файлам ПО соответствующих версий.

Технические характеристики

Диапазоны измерений и пределы допускаемой основной погрешности датчиков приведены в таблице 2.

Таблица 2

Определяемый компонент 1)

Диапазон измерений 2) объемной доли определяемого компонента, млн-1

Пределы допускаемой основной погрешности, %

Назначение

приведенной к верхнему значению поддиапазона

относительной

Изобутилен i-C4H (42)

от 0 до 50 включ. св.50 до 300 (св.300 до 2000)

±15

-

-

-

±15

-

Контроль ПДК3)

Аммиак

NH3 (28)

от 0 до 30 включ. св. 30 до 200 (св.200 до 2000)

±15

-

-

±15

Контроль ПДК При аварийных ситуациях

Ацетон CH3COOH3 (85)

от 0 до 80 включ. св.80 до 300 (св.300 до 2000)

±20

-

-

-

±20

-

Контроль ПДК

Бензол СбНб (5)

от 0 до 10 включ. св.10 до 20 (св.20 до 2000)

±20

-

-

-

±20

-

При аварийных ситуациях

Бутадиен C4H (44,4)

от 0 до 50 включ. св.50 до 300 (св.200 до 2000)

±20

-

-

-

±20

-

Контроль ПДК

Бутанол C3H7CH2OH (3)

от 0 до 10 включ. св.10 до 20 включ. св.20 до 2000

±20

-

-

-

±20

-

При аварийных ситуациях

Бутилацетат CH3COOC4H9 (40)

от 0 до 40 включ. св.40 до 200 (св.20 до 2000)

±20

-

-

-

±20

-

Контроль ПДК

Определяемый компонент 1)

Диапазон измерений 2) объемной доли определяемого компонента, млн-1

Пределы допускаемой основной погрешности, %

Назначение

приведенной к верхнему значению поддиапазона

относительной

Бутилмеркаптан C4H7SH (-)

от 0 до 20 включ. св.20 до 100

±20

-

--

ПДК отсутствует

Сероуглерод

CS2 (0,3)

от 0 до 20.

(св.20 до 100)

±20

-

--

При аварийных ситуациях

Хлорбензол C6H5CI (15/7,5)

от 0 до 20 включ. св.20 до 100

±20

-

-

±20

Контроль ПДК

Циклогексан

СбН12

(14,3)

от 0 до 20 включ. св.20 до 100

±20

-

-

±20

При аварийных ситуациях

Циклогексанон СбН1оО (2,5)

от 0 до 10 включ. св.10 до 20 (св.20 до 2000)

±20

-

-

-

±20

-

При аварийных ситуациях

Декан C10H22 (-)

от 0 до 20 (св.20 до 100)

±20

-

--

ПДК отсутствует

Этанол C2H5OH (520)

от 0 до 500 включ. св.500 до 1000 (св.1000 до 2000)

±15

-

-

-

±15

-

Контроль ПДК

Этилен С2Н4 (86,2)

от 0 до 80 включ. св.80 до 500 (св.500 до 2000)

±15

-

-

-

±15

-

- « -

Этилацетат CH3COOC2H5 (41)

от 0 до 40 включ. св.40 до 100 (св.100 до 1000)

±20

-

-

-

±20

-

- « -

Этиленоксид С2Н4О (0,5)

от 0 до 20 (св.20 до 100)

±20

-

--

При аварийных ситуациях

Этилмеркаптан C2H5SH (0,39)

от 0 до 20 (св. 20 до 100)

±20

-

--

- « -

Г ептан C7H16 (-)

от 0 до 20 включ. св. 20 до 100

±20

-

-

±20

ПДК отсутствует

Г ексан СбН14 (81)

от 0 до 80 включ. св.80 до 1000 (св.1000 до 2000)

±15

-

-

-

±15

-

Контроль ПДК

Г идразин N2H4 (0,08)

от 0 до 10 (св.10 до 20)

±20

-

--

При аварийных ситуациях

Изобутан i-C4H10 (-)

от 0 до 20 включ. св.20 до 200

±20

-

-

±20

ПДК отсутствует

Определяемый компонент 1)

Диапазон измерений 2) объемной доли определяемого компонента, млн-1

Пределы допускаемой основной погрешности, %

Назначение

приведенной к верхнему значению поддиапазона

относительной

Метилмеркаптан CH3SH (0,41)

от 0 до 20.

(св.20 до 100)

±20

-

--

При аварийных ситуациях

Оксид азота

NO

(4)

от 0 до 10 включ. св.10 до 20 (св.20 до 2000)

±20

-

-

-

±20

-

- « -

Диоксид азота

NO2

(1)

от 0 до 5 включ. св.5 до 20 (св.20 до 2000)

±20

-

-

-

±20

-

При аварийных ситуациях

Нонан

C9H20 (-)

от 0 до 20 (св.20 до 2000)

±20

-

--

ПДК отсутствует

Октан C8H18

(-)

от 0 до 20 (св.20 до 2000)

±20

-

--

- « -

Пентан C5H12 (100)

от 0 до 100 св.100 до 2000

±15

-

-

±15

Контроль ПДК

Фенол C6H5OH (0,08)

от 0 до 10 (св.10 до 20)

±20

-

--

При аварийных ситуациях

Пропанол С3Н7ОН (5)

от 0 до 10 (св.10 до 100)

±20

-

-

±20

- « -

Сероводород

H2S

(7)

от 0 до 10 включ. св.10 до 100 (св.100 до 2000)

±20

-

-

-

±20

-

Контроль ПДК

Стирол С6Н5С2Н3 (6,9/2,3)

от 0 до 20 включ. св.20 до 100

±20

-

-

±20

При аварийных ситуациях

Ксилол СбН4(СНз)2 (10)

от 0 до 10 включ. св.10 до 100 (св.100 до 2000)

±20

-

-

-

±20

-

Контроль ПДК

Толуол C6H5CH3 (13)

от 0 до 10 включ. св.10 до 100 (св.100 до 2000)

±20

-

-

-

±20

-

Контроль ПДК

Пропилен СзНб (57,1)

от 0 до 50 включ. св.50 до 500 (св.500 до 2000)

±15

-

-

-

±15

-

Контроль ПДК

Моноэтаноламин NHCH2CH2OH (0,3)

от 0 до 10 (св.10 до 20)

±20

-

--

При аварийных ситуациях

Определяемый компонент 1)

Диапазон измерений 2) объемной доли определяемого компонента, млн-1

Пределы допускаемой основной погрешности, %

Назначение

приведенной к верхнему значению поддиапазона

относительной

Акриловая кислота C3H4O2 (1,7)

от 0 до 10

от 0 до 40

от 0 до 100

(св. 100 до 1000)

±20 ±20

±20

-

----

При аварийных ситуациях

Примечания:

1. - в скобках для каждого определяемого компонента указано значение ПДК в воздухе рабочей зоны, выраженное в объемных долях, млн-1;

2.2) - в скобках указан диапазон показаний (пределы допускаемой основной погрешности не нормированы), объемная доля, млн-1.

3 3) - в соответствии с приказом Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации № 1034 от 09.09.11 г.

Метрологические и технические характеристики приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Метрологические и технические характеристики

Параметр

Значение

Предел допускаемой вариации показаний, в долях от предела допускаемой основной погрешности

0,5

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения температуры окружающей среды в пределах рабочий условий на каждые 10 0С, в долях от предела допускаемой основной погрешности

±0,8

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от влияния изменения относительной влажности окружающей среды от 60 до 30 % и от 60 до 95 % в долях от предела допускаемой основной погрешности

±0,6

Предел допускаемого времени установления показаний Т0,9д, с

30

Предел допускаемого интервала времени работы датчиков без корректировки показаний по газовым смесям определяемого компонента в нормальных условиях, сут.

30

Номинальная цена единицы наименьшего разряда цифрового индикатора в диапазонах измерений, млн-1: от 0 до 10 включ.

свыше 10

0,1

1

Время прогрева, с, не более

30

Габаритные размеры датчика, мм, не более: - длина

- диаметр

190

55

Масса датчика, кг, не более

1,2

Напряжение питания постоянного тока, В

от 11 до 30

Потребляемая мощность, ВА, не более

2

Полный срок службы, лет, не менее

5

Средняя наработка на отказ (при доверительной вероятности Р=0,95), ч,

25 000

Параметр

Значение

Условия эксплуатации:

- диапазон температуры окружающей среды, oC

- относительная влажность окружающей среды, %

- диапазон атмосферного давления, кПа

от -20 до +40 до 95 от 84 до 106,7

Знак утверждения типа

наносят на специальную табличку на боковой панели датчика методом наклейки и на титульный лист Руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки датчика приведен в таблице 4.

Таблица 4

Наименование

Кол-во

Датчик газов PI-700

1 шт.

Калибровочный адаптер

1 шт.

Магнит для настройки датчика

1 шт.

Руководство по эксплуатации

1 экз.

Методика поверки МП 242-0520-2007 с изменениями №1, №2

1 экз.

Поверка

осуществляется по документу МП-242-0520-2007 «Датчики газов PI-700. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 30.01.2008 г. с изменениями № 1 от 24.06.2013 г., № 2 от 09.09.2016 г.

Основные средства поверки:

- генератор газовых смесей ГГС модификаций ГГС-Р, ГГС-К или ГГС-Т по ШДЕК.418319.009ТУ - рабочий эталон 1-го разряда по ГОСТ 8.578-2014, регистрационный номер 62151-15, в комплекте со стандартными образцами: газовыми смесями в баллонах под давлением и источниками микропотоков;

- источники микропотоков ИМ ацетона, бутанола, бутилацетата, бутилмеркаптана, гексана, декана, метилмеркаптана, моноэтаноламина, пропанола, сероуглерода, стирола, хлорбензола, циклогексана, циклогексанона по ИБЯЛ.418319.013ТУ - рабочие эталоны 1-го разряда по ГОСТ 8.578-2014, регистрационный номер 15075-09;

- рабочие эталоны 1-го разряда - источники микропотоков газов и паров ИМ-ВРЗ по ШДЕК 418319.008 ТУ;

- стандартные образцы состава газовые смеси изобутилен-воздух (9127-2008, 9128-2008); аммиак - воздух (ГСО 10327-2013), бутадиен - воздух (ГСО 9256-2008), этанол - азот (ГСО 8367-2003), этилен - азот (ГСО 9220-2008), гексан - воздух (ГСО 5904-91), изобутан -воздух (ГСО 5905-91), оксид азота - азот (ГСО 4025-87), диоксид азота - азот (ГСО 4030-87), пентан - воздух (ГСО 9129-2008), сероводород - воздух (ГСО 9172-2008), пропилен - азот (ГСО 8975-2008) в баллонах под давлением по ТУ 6-16-2956-92;

- средства измерений в соответствии с МИ 243/01-2016 «Методика измерений массовой концентрации паров гидразина (гидразин-гидрата) в газовых смесях с азотом (воздухом) фотометрическим методом»: спектрофотометр, позволяющий проводить измерения при длине волны (690±10) нм, абсолютная погрешность не более ±1 %;

- источники газовых смесей парофазные ПИГС бензола, фенола, ксилола, стирола по ТУ  4215-001-20810646-2010  -  рабочие  эталоны  1-го  разряда  по  ГОСТ  8.578-2014,

регистрационный номер № 44308-10.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки наносится на свидетельство в виде наклейки.

Сведения о методах измерений

приведены в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

1 Приказ Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации № 1034 от 09.09.11 г. «Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений и производимых при выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда, в том числе на опасных производственных объектах, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности», п. 43.

2 ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия.

3 ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарногигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

4 ГОСТ 8.578-2014 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах.

5 Техническая документация фирмы-изготовителя «DETCON Inc.», США.

Развернуть полное описание